分子剪切强力均质泵

分子剪切强力均质泵

本实用新型提供了一种分子剪切强力均质泵，属于动力式泵类技术领域。

在泵类技术中最为常见的有动力式泵、容积式泵、回转泵、射流泵、水锤泵和电磁泵等；在均质设备中最为常见的有各种搅拌机、胶体磨射流均质机和超声波均质设备等；目前，上述的各种泵和各种均质设备均为单一功能，二者之间没有任何内在联系。

本实用新型的目的在于提供一种用途极为广泛，高效节能、多种功能一体化组合的泵类均质设备。

本实用新型采用高速剪切、强制离心、射流均质的原理综合设计而成。

本实用新型的技术方案表明它既不同于动力式泵类的离心泵、轴流泵、旋涡泵，又有别于回转式泵类的叶片泵、罗茨泵、液环泵，也不同于射流泵，但它同时又具有各种泵的功能特征，这种分子剪切强力均质泵的特征在于它不仅具有高速搅拌、离心剪切的功能，而且同时还具有射流雾化和均质输送的功能效果，它与普通的各种均质机当然亦有所不同。这种集多种功能于一体的分子剪切强力均质泵是由泵体、电动机、剪切转子、剪切套、均质套、均质腔、射流腔、进料口与出料口以及各种功能连接部件有机组成，它的结构特征在于在其电动机轴的顶端上设有一个端面键和一个固定端面键的定位螺钉，通过端面键和两个连接螺钉可将四爪或六爪的剪切转子与电动机的主轴紧固连接；在分子剪切强力均质泵的泵体上，固定设置有剪切套和均质套，这种剪切套可根据不同的工作介质、不同的工作状况的需求而调整改变其尺寸规格，均质套亦可根据剪切套的变化而相应的变化，并与其相匹配。剪切套和均质套都通过电动机上的法兰和紧固螺钉与电动机的外壳固定连接，电动机主轴的剪切转子和泵体上的剪切套之间经设计形成并达到其精度小于2微米的动态配合间隙，同时，在剪切套和均质套之间形成一个均质腔，在均质套和泵体之间又形成一个射流腔。泵体的轴向设有一个经过剪切套并与均质腔相连通的进料口，泵体的径向设有一个与射流腔连接的出料口。这种结构的分子剪切强力均质泵可以沿轴向串联成为2-5级，形成多级，该轴向串联式结构可以成为一种复合式分子剪切强力均质泵，它所增加的复合级数即为其均质效率所增加的倍数。这种结构的分子剪切强力均质泵还可以沿径向扩展到2-3级，亦形成多级，该径向扩展式结构又可形成一种迷宫式分子剪切强力均质泵，每扩展1级，其均质效率可提高两倍。

本实用新型具有以下优点：1、高效节能：其均质效率是普通的均质机所无法比拟的，节能效果显著。

2、功能齐全：将均质设备与泵类设备合二为一，并且具有各种均质设备和各类泵的功能特点和良好效果。

3、成本低廉：在各种应用生产过程中，由于其自身的替代功能和效果，可以减少许多生产设备、如某些搅拌机或均质机等大型设备，缩短工艺生产线，工艺流程大为简化，减少生产时间。

4、用途广泛：该设备可广泛适用于许多生产领域，例如在涂层材料生产工业中，可广泛运用于各种建筑涂料、油漆、稀释剂、纺织染料等生产过程；在食品工业中可应用于各种酒类的陈酿与勾兑工艺和各种饮料，调味品等生产工艺；还可广泛用于粘合剂工业生产的均质与泵送工艺；可广泛应用于日用化工产品生产过程中的各种输送与均质工艺；在制药工业方面，亦可得到广泛应用。在其它许多方面、都可有效的利用，如在农药与杀虫剂以及润滑油、润滑脂等各种石油化工产品的工艺流程。总而言之，本实用新型能够根据不同的工艺流程对输送介质的密度、粒度、硬度、温度、腐蚀性以及输送泵的流量、吸程、杨程等各项技术参数来设计和制做成不同材质的各种规格的满足各方需要的若干系列机型。

附图1是分子剪切强力均质泵的结构示意图，亦是摘要附图附图2是附图1所示结构的A-A剖视图附图3是复合式分子剪切强力均质泵的结构示意图附图4是附图3所示结构的F-F剖视图附图5是迷宫式分子剪切强力均质泵的结构示意图附图6是附图5所示结构的M-M剖视图以下结合附图对本实用新型作进一步的描述并提供实施例。

本实用新型结构示意可参见所提供的附图1及附图2，这种分子剪切强力均质泵之所以结构合理、效率极高、效果良好、其原因在于设计时充分考虑到生产的实际情况，结合本案的原理和突出本方案的特点，形成一个比较合理、完整的方案，本方案的具体情况如下：当被输送的工作介质从进料口(10)进入泵体(1)后，在高速旋转的剪切转子(2)的作用下充分搅拌，然后在极大的离心力作用下将物料甩向剪切转子(2)与剪切套(3)的工作界面，该界面有一个精密的动态间隙，剪切转子(2)上均匀分布了若干叶片，叶片前面有锋利的刃口，组成工作界面的剪切套(3)的表面均匀交错分布了很多剪切孔，其内表面沿剪切孔同样具有锋利的刃口、剪切转子(2)与剪切套(3)之间具有每分钟1500米的相对剪切线速度和每分钟300万次的剪切力度，工作介质径过此界面后，即可充分剪切均质处理，其剪切精度可达1.5mm-3mm，在高速离心剪切的同时，工作介质被通过剪切孔送入均质套(4)与剪切套(3)组成的均质腔(11)，由于均质套(4)上的均质孔比剪切套(3)上的剪切孔的总面积递减幅度较大，所以工作介质在均质腔(11)内形成了很大的正压力，然后通过均质套(4)上的均质孔喷入射流室(12)，高压射流而出的工作介质喷射到壳体(1)的内壁形成了充分的均质环境，然后通过出料口(13)高压进入输送系统。

本实用新型的总体结构设计在图1图2所示原型机的基础上进行延伸扩展又产生了复合式分子剪切强力均质泵(见图3、图4)和迷宫式分子剪切强力均质泵(见图5、图6)的大系列。

复合式分子剪切强力均质泵是原型机的轴向叠加，一般为2-5级，其每一级的工作原理都与原型相同，每增加一级其均质效率即增加一倍。复合式分子剪切强力均质泵原理机的另一种变异发展即为分子剪切强力均质机，它将原型机的均质头沿轴向拉伸串联，尺寸加长然后整体置于封闭容器内，以便大规模生产的工艺流程采用，它具有极高的生产效率，一般采用1-4级，该复合型分子剪切强力均质机根据各行业产品的不同工艺条件，设计为若干系列的几十个规格和品种，针对氢柴油和酒类还形成了专用设备。

迷宫式分子剪切强力均质泵(见图5、图6)是原型机的径向扩展，每一级的工作原理都与原型机相同，每增加一级其工作效率增加2倍。

应用本实用新型(分子剪切强力均质泵或分子剪切强力均质机)进行重油与柴油的掺水技术工艺，取得了十分成功的效果，采用该技术设备可以使重油中加入50-100％的水，柴油中加入40-80％的水，在分子剪切强力均质机(或泵)的作用下，再加入一定的添加剂，便可以使水分子与油分子重新组合为稳定性很好的油包水的分子团，并使新油品具有很好的热工性能与动力性能；具有更高的燃烧温度和热值；具有很好的物理性能与化学稳定性。

利用本实用新型(分子剪切强力均质机或分子剪切强力均质泵)用于饮料类、酒类的生产流程将会收到意想不到的工艺效果。以酒类加工的陈酿工艺为例，若以本实用新型为加速陈酿设备对酿制，或其它各种工艺生产的酒进行处理，它可以使酒中的酶、醇、酯、香料和各种添加成份在分子级均混揉合，使酒类生产的陈酿工艺的贮存周期从几个月、几年的时间，缩短到几小时或几十小时，使酒的口感与自然陈酿无异。

利用本实用新型进行其它领域的开发同样将具有极大的经济效益与社会效益。