专利名称：无密封及减速密封类高剪切乳化器的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种无密封及减速密封类高剪切乳化器，它属于化工机械的混合 设备中的管道混合乳化设备，尤其是能广泛用于气一液、液一液、粉一液的管道式连续高效 混合及乳化。
背景技术：
目前，公知的管线式混合乳化器品种繁多，性能差，适用性单一，选择不好很难达 到用户要求，一般生产厂家很少提供系统、完整的性能设计与研究；而国外的相近类型乳化 器价格则是10-20倍，为此，如何给国内、外市场提供一种性能优异、适用性广泛、不用机械 密封、或用减速密封、维护方便的乳化器设计和装置，势在必行。而要提高乳化器性能，定、 转子的齿形、齿向、齿数配合、乳化级数、间隙选择至关重要；同时，取消机械密封也很重要； 虽然200620050785. 4的乳化器也用到一种无密封结构，但由于有一个溢漏缝，存在泄漏， 而且产能很小，也只能适用于乳化炸药这类高沾度的产品。
发明内容为了克服现有的乳化器性能差，适用性单一，缺少完整、系统性能设计及研究的缺 陷，本实用新型在系统地研究国内外乳化器的基础上，特别是消化了国外同类乳化器设计 的基础上，试制成功了一类全新的用途广泛的管线式高性能无密封及带减速密封类的乳化 器，它由特殊设计的定、转子齿形，加上一定的齿数选择和级数配合，及特定的无密封及带 减速密封结构设计，从而使该装置结构优化，性能优良，维护简便，使其能够在相当广泛的 领域内满足广大用户的需求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是按照先混合成乳，后乳粒细化的物理过程，提高乳化器性能设计的关键是加强 剪切效果，方法是在较低的转子线速度的条件下，即低能耗的条件下，极大地增加剪切频次 (HZ/S)和剪切线的长度，为此合理设计定、转子剪切刃口形状及齿数、级数是乳化器性能好 坏的关键，本实用新型采用方案是锯齿形和正前角刃口，逐级增加齿数，按用户特点选择 间隙、采用无密封或用减速密封，使结构优化，从而达到高性能、高剪切能力的乳化器。
具体实施方式
是，改变通常定、转子的零、负前角的平直刃口为5-35°正前角、锯 齿形刃口，从而形成锋利的刃口，并增加了剪切刃口长度三倍以上，在刃口处可以形成更强 大的流体紊流、湍流和强有力的剪切作用，取消定子隔套，呈间隔地截短定子齿来实现定 子定位，合理选择齿形角度、刃口形状、齿数和级数，形成乳腔内流体压力有利的分布，造 成试水试验时，进口为(-0. 02—0. 06Mpa)的负压，中部为高压(0. 1_0. 5Mpa)，出口为低压 (0. 01-0. OSMpa)，轴封部为零压或负压，末级转子带螺旋形背叶轮，出料口沿末级乳腔圆周 切线呈广口甩出，以便于取消密封或采用减速密封，从而形成最佳的结构设计，对于特殊要 求的高出口压力，需要单独选择末级齿角度及密封形式。本实用新型的有益效果是，在同样结构尺寸的条件下，设计出的乳化器乳化性能提高一倍以上，不用定子隔套，无密封或使用减速密封，更省材、节能、使用更方便。 本实用新型的具体应用是，根据以上技术，可以方便地设计出各种规格和各种要 求的乳化器来，产能达2-20吨/小时，乳化粒度在<5微米(μπι)以下，功率比同等的乳化 器节省30%以上。可以广泛地用于日化，石化，食品化工，制药生产中。
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转子( [0014 [0015 [0016 [0017 [0018 [0019 [0020 [0021 [0022
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图1是本实用新型的定、转子齿形结构简图。箭头表示转子旋转方向。 图2是图1的定、转子齿形结构的轴向局部视图。 图3是图2画圆圈处的局部齿形放大图。
图4是五级卧式无密封乳化器结构简图。所谓级数是指转子的数目，这里共五级
图5是图4出料口 A-A的剖面图，主要展示出料口形状是沿腔体圆周切向出料。 图6是立式三级无密封乳化器结构简图。这里共三级转子。 图7是立式四级带减速密封乳化器结构简图。这里共四级转子。 图1中，2.定子，3.转子； 图2中，2.定子，3.转子； 图4中，1.进料口，2.定子，3.转子，4.出料口 ； 图6中，1.进料口，2.定子，3.转子，4.出料口 ； 图7中，1.进料口，2.定子，3.转子，4.出料口，5.减速密封； 在图1、图2、图3中，定子(2)外齿内边沿轴向呈矩形齿刃口，转子(3)最外齿外 边沿轴向呈同样矩形齿刃口，刃口齿及槽宽2mm，槽深1-1. 5mm，且定、转子齿形交错排列， 形成折线刃口，从而增长了刃口长度三倍以上，图中示例的定子前角为18°，转子前角呈 20°，此值为最佳，从而大大加强了刃口对乳粒团的细碎作用，定子外圈沿轴向加长作轴向 定位用，并隔一齿铣短两齿作为流道，这样可以不用定子隔套。对于各类粘度不一的乳液及 进出口压力的不同要求，为了成乳效果更好，定、转子前角可在5-35°范围选定。在图4中，出料口(4)在侧面，为了视图方便画在图示上方，从A-A剖视图所示的 图5可方便看出。定子(2)用外圈齿定位，不用定子隔套，末级转子带螺旋形背叶轮，出料 口(4)在腔内圆周切线方向呈广口甩出，从而无密封。在图6中，出料口(4)同样在腔内圆周切线方向呈广口甩出，从而无密封，进料口 (1)由变径管的圆形压偏成在轴线方向呈偏平口，主要是不影响进料口面积并减少轴向尺 寸所需，图7的进料口也如此。在图7中，减速密封为三级柔性填料密封，每级密封环面的相对运动速度都较主 轴逐级降低了三分之一，从而易于密封，同样也可以作成三级机械密封，这一般用在主轴转 速高于3000甚至上10000转/分，或者是含有毒的气体、液体混合乳化环境中，可以大提高 密封的使用寿命，并且容易密封。出料口(4)与图4、图6的结构方式相同。图4、图6、图7构成了三个有代表性的结构方式，他们分别为卧式、立式的不同级 数的乳化器装置，适用于不同的工作要求。但总的结构设计及构造方式是相同的。只要迁 择了合适的齿形、间隙和齿数、级数，就能构造出最好的乳化器设备。其中较好的结构是图
46的实施例。 综上所述，本无密封及减速密封类高剪切乳化器主要由进料口(1)、定子(2)、转 子(3)、出料口(4)与无密封及减速密封结构组成，其特征在于定子(2)外齿内边沿轴 向呈矩形齿刃口，转子(3)最外齿外边沿轴向呈同样矩形齿刃口，刃口齿及槽宽2mm，槽深 1-1. 5mm,且定、转子齿形交错排列，形成折线刃口，从而增长了刃口长度三倍以上，定、转 子前角可在5-35°范围选定，定子外圈沿轴向加长作轴向定位用，并隔一齿铣短两齿作为 流道，无定子隔套，所述的无密封及减速密封结构是指末级转子带螺旋形背叶轮，出料口 (4)在腔内圆周切线方向呈广口甩出，轴封部为零压或负压，无密封或用减速密封。
权利要求一种无密封及减速密封类高剪切乳化器，主要由进料口(1)、定子(2)、转子(3)、出料口(4)与无密封及减速密封结构组成，其特征在于定子(2)外齿内边沿轴向呈矩形齿刃口，转子(3)最外齿外边沿轴向呈同样矩形齿刃口，刃口齿及槽宽2mm，槽深1 1.5mm，且定、转子齿形交错排列，形成折线刃口，定、转子前角可在5 35°范围选定，定子外圈沿轴向加长作轴向定位用，并隔一齿铣短两齿作为流道，无定子隔套，所述的无密封及减速密封结构是指末级转子带螺旋形背叶轮，出料口(4)在腔内圆周切线方向呈广口甩出，轴封部为零压或负压，无密封或用减速密封。
专利摘要一种无密封及减速密封类高剪切乳化器，属于化工机械的混合设备中的管道混合乳化设备，它主要由进料口、定子、转子、出料口、无密封及减速密封结构组成，其特征是定子、转子的齿形呈交错锯齿形，且成正前角5-35°，由末级转子带螺旋形背叶轮及圆周切向出料口结构，使轴封部为零压或负压，无机械密封或用减速密封，无定子隔套，乳化能力强，产能高。
文档编号B01F5/16GK201664587SQ20092012801
公开日2010年12月8日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者罗星健 申请人:罗星健