超高壓均質(zhì)納米機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于一種研發(fā)生產(chǎn)型機械，具體是一種把固體的物質(zhì)顆粒分散于液體中進行超高壓細化破碎至亞微米、納米的處理機械，同時也能用于細胞破壁的機械設備。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)等科研生產(chǎn)中，有許多的物料、產(chǎn)品需要進行超細化粉碎，使其成為亞微米、納米的顆粒結(jié)構(gòu)。例如:打印機用的油墨，噴碼機用的噴墨，鈦白粉的超細納米產(chǎn)品，蛋白質(zhì)的超細分散。有些物質(zhì)則需要經(jīng)過細胞破壁后提取有益成分。如:雨生紅球藻須經(jīng)細胞破壁后提取抗氧化物-蝦青素。靈芝胞子破壁后更容易使人體吸收等。植物、藻類、菌類的細胞破壁，提取其有效成分。有些產(chǎn)品為了拓展其應用領(lǐng)域，增加其性能，需要亞微米、納米化結(jié)構(gòu)。如微晶纖維素濕法破碎成0.2微米以下則具有與水的氫鍵形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，具有弱凝膠性而成為膠體微晶纖維素，應用于食品行業(yè)，作為中性蛋白飲料的最佳選擇的穩(wěn)定劑和制藥行業(yè)中的液體藥物的乳化劑、懸濁劑。亞微米、納米的破碎機械應用與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科技的進步密切相關(guān)，與人們的日常生活也密切相關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的基礎(chǔ)理論是根據(jù)伯努利定律(理想液體作穩(wěn)定流動時的能量守恒定律)在密封管道內(nèi)流動的理想液體具有三種能量，壓力能，動能和勢能，他們可以互相轉(zhuǎn)變，并且液體在管道的任一處，這三種能量的總和是一定的。本實用新型根據(jù)這一定律，采用在底座架上安裝電動機并直接聯(lián)動減速機，以齒輪傳動曲軸使連桿推動活塞柱在均質(zhì)泵的中間泵體塊的活塞缸內(nèi)作穩(wěn)定的高頻率往復運動，在下部進料塊中吸入液料，向上部均質(zhì)塊的密封的管道內(nèi)不斷輸入穩(wěn)定流動的液體，以獲得超高壓能量。本實用新型采用的均質(zhì)泵，是以中間泵體塊，下部進料塊，上部均質(zhì)塊，并在各塊間用單向閥套，以管道相通連接的分體組合的方式來組成，這種結(jié)構(gòu)，分散了應力的集中，保護泵體，增加了均質(zhì)泵對超尚壓能的耐受性。
[0004]本實用新型的超高壓均質(zhì)納米機是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]超高壓均質(zhì)納米機設有底座架，外殼，其特征是所述的底座架上安裝電動機并直接聯(lián)動減速機，以齒輪傳動的方式使曲軸箱中的曲軸帶動連桿，活塞箱中的三個以上的連桿，活塞柱經(jīng)冷卻水箱以高頻率(180-325次/分)速度穩(wěn)定的在均質(zhì)泵的中間泵體塊的活塞缸內(nèi)作往復運動。所述的均質(zhì)泵中間泵體塊用螺絲固定在冷卻水箱的正前面?zhèn)取?br>[0006]所述的均質(zhì)泵，其特征是以中間泵體塊，下部進料塊，上部均質(zhì)塊各塊之間用單向閥套，以管道相通連接各分體組合而成。中間泵體塊設有活塞缸并上下相通。下部進料塊，一頭設有進料口與橫向的進料管道相通，向上開有對應的管口通過單向閥套，管道相通，用螺絲固定在中間泵體塊的下方。上部均質(zhì)塊設有橫向的密閉管道，聯(lián)通對應向下的管口，通過單向閥套，管道相通，用螺絲固定在中間泵體塊的上方。上部均質(zhì)塊的一頭連接壓力表或壓力顯示器，另一頭開設一小口用螺絲連接上下串聯(lián)的二個工作閥塊。
[0007]所述的單向閥套是圓柱型管道，上下相通，內(nèi)裝有單向閥座，閥球，限程板，保證液料只輸入到上部均質(zhì)塊的密閉的管道中，而不會回流到下部進料塊中，限程板限制閥球的跳動高度，保證單向閥套正確運動。
[0008]所述的工作閥塊，其特征是閥塊內(nèi)裝有工作閥座，工作閥柱，沖擊擋圈。上方的工作閥塊設有一出料口。工作閥塊連接壓力調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)工作閥座與工作閥柱間的縫隙來調(diào)節(jié)工作時所需要的壓力。工作閥塊和工作閥座的接觸面設有植物纖維制成的密封墊圈，工作閥柱與壓力調(diào)節(jié)器頂桿間設有保護性墊圈。
[0009]壓力調(diào)節(jié)器，有螺旋型人工手柄壓力調(diào)節(jié)器和油壓式壓力調(diào)節(jié)器。螺旋型人工手柄壓力調(diào)節(jié)器，其特征是，由外螺紋內(nèi)套固定連接塊，內(nèi)螺紋外套可動操作手柄，壓力彈簧，調(diào)壓頂桿及防脫螺母組成。
[0010]所述的底座架上設有機械潤滑系統(tǒng)的油箱和油泵。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將都會理解，并會運用在其機械運動部件的潤滑，保證超高壓均質(zhì)納米機的正常工作。
[0011]本實用新型超高壓均質(zhì)納米機的均質(zhì)泵內(nèi)的管道直徑是根據(jù)其機型的工作流量(m3/h)計算而定。上部均質(zhì)塊一頭所開的一小口直徑與工作閥座的中心孔的直徑是根據(jù)其機型的超高壓力的要求，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)，計算而確定，以保證超高壓均質(zhì)納米機的工作壓力的穩(wěn)定性。超高壓均質(zhì)納米機上述之結(jié)構(gòu)，使之產(chǎn)生高壓能，使分散在液體中的固體物質(zhì)顆粒超細化至亞微米、納米或使植物的細胞破壁，工作壓力為110-200Mp2以上或更高，并能較長時地連續(xù)工作。
【附圖說明】
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[0012]圖1:超高壓均質(zhì)納米機的機構(gòu)示意圖
[0013]圖2:超高壓均質(zhì)納米機的均質(zhì)泵結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖3:超高壓均質(zhì)納米機的工作閥塊結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖4:超高壓均質(zhì)納米機的單向閥套結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖5:超高壓均質(zhì)納米機的螺旋型人工手柄壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0017]按所述的技術(shù)方案，制造一臺三柱式超高壓均質(zhì)納米機:1、活塞柱的頻率200次/分；2、液料流量1200kg/h ;3、工作壓力150MPa ;4、最高壓力160MPa ;5、電動機功率75kw/h。
[0018]實施例，結(jié)合附圖進一步說明制造結(jié)構(gòu)。
[0019]超高壓均質(zhì)納米機設有底座架，外殼。底座架(12)安裝電動機(I)，直接連減速機
(2)通過曲軸箱(3)中的曲軸，使得連桿箱⑷中的三根連桿推動三根陶瓷活塞柱(6)，經(jīng)冷卻水箱(5)，在均質(zhì)泵(7)的缸體內(nèi)作穩(wěn)定的高頻率往復運動。均質(zhì)泵的一頭連接工作閥塊(8)和壓力調(diào)節(jié)器(9)，另一頭設有壓力表(10)，底座架上還裝有潤滑系統(tǒng)的油箱和油泵
(11)，如圖1結(jié)構(gòu)示意。
[0020]均質(zhì)泵:由中間泵體塊⑴設有活塞缸體⑶與上下管道相通，用螺絲固定在冷卻水箱的正前方側(cè)。下部進料塊(2)設有進料口(9)與橫向的進料管道相連，并設有相對應的向上管口，用螺絲經(jīng)單向閥套⑷固定在中間塊的下方，與中間泵體塊向下管道口相接，上部均質(zhì)塊(3)設有橫向的密閉管道，并設有相對應的向下管口，同樣用螺絲經(jīng)單向閥套(4)固定在中間泵體塊的上方，與中間泵體塊向上管口相接。一頭連接壓力表(7)，另一頭開一小口連接串聯(lián)的上下二個工作閥塊(5)，其中上方的工作閥塊設有出料口(10)，工作閥塊連接壓力調(diào)節(jié)器(6)，如圖2結(jié)構(gòu)示意。
[0021]工作閥塊:在工作閥塊(5)內(nèi)裝有陶瓷工作閥座⑴，陶瓷工作閥柱⑵，陶瓷沖擊擋圈(3)，工作閥座(I)與工作閥塊(5)的接觸面間裝有植物纖維制成的平衡密封墊(6)，在工作閥柱(2)與壓力調(diào)節(jié)器頂桿(4)之間設有保護墊圈(7)，以保護工作閥的正常工作，如圖3結(jié)構(gòu)示意。
[0022]單向閥套結(jié)構(gòu):單向閥套(4)是圓柱型的管道，內(nèi)安裝有陶瓷單向閥座(1)，陶瓷閥球(2)，限程板(3)，以保證液料只進不出，輸入上部均質(zhì)塊的密閉管道，如圖4結(jié)構(gòu)示意。
[0023]螺旋型人工手柄壓力調(diào)節(jié)器:由內(nèi)螺紋外套操作手柄(I)，外螺紋內(nèi)套固定塊
(2)，壓力彈簧(3)，調(diào)節(jié)頂桿(4)，防脫落螺帽(5)組成，擰動手柄利用頂桿進退，變動工作閥座和工作閥柱的縫隙，來調(diào)節(jié)超高壓均質(zhì)納米機的工作壓力，如圖5所示。
[0024]由上述方法制造的超高壓均質(zhì)納米機，用于生產(chǎn)亞微米、納米的微晶纖維素，原料是已解聚的纖維素，為能得到細度較為統(tǒng)一的產(chǎn)品，采用二遍加工處理。超高壓均質(zhì)納米機，工作時壓力150MPa，連續(xù)工作8小時，所得到的亞微米、納米微晶纖維素符合產(chǎn)品要求。
【主權(quán)項】
1.一種超高壓均質(zhì)納米機，設有底座架(12)外殼，其特征在于:所述底座架上設有電動機⑴直接聯(lián)動減速機(2)，通過曲軸箱(3)中的曲軸，使連桿箱⑷的連桿，活塞柱(6)經(jīng)過冷卻水箱(5)在均質(zhì)泵(7)的缸體內(nèi)作平穩(wěn)的高頻率往復運動，所述均質(zhì)泵固定在冷卻水箱的正側(cè)面，均質(zhì)泵的一頭開一小口與工作閥塊(8)連接，另一頭連接壓力表(10)，工作閥塊一側(cè)連接壓力調(diào)節(jié)器(9)組成，底座架上還設有機械潤滑系統(tǒng)的油箱和油泵(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓均質(zhì)納米機，其特征是:電動機直接聯(lián)動減速機以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速的齒轉(zhuǎn)傳動曲軸，使三個以上的連桿，活塞柱在均質(zhì)泵的缸體內(nèi)作平穩(wěn)的高頻率往復運動，其頻率在185次/分至325次/分以至更高，活塞柱為耐磨的陶瓷元件，表面做鏡面光滑處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓均質(zhì)納米機，其特征是:所述的均質(zhì)泵是由中間泵體塊，下部進料塊，上部均質(zhì)快，各塊之間由單向閥套，以分體式管道聯(lián)通結(jié)合而組成，所述中間泵體塊設有活塞柱運動的缸體，上下聯(lián)通管道，連接單向閥套，并用螺絲固定在冷卻水箱正側(cè)面，所述的下部進料塊一頭設有進料口接橫向進料管道聯(lián)通向上一面的管道口連接單向閥套，并用螺絲固定在中間泵體塊的下方，所述上部均質(zhì)塊設有橫向的密封管道，聯(lián)通向下方的管道口連接單向閥套，并用螺絲固定在中間泵體塊的上方，其一頭連接壓力表或壓力顯視器，另一頭開設一小口連接工作閥塊，所述的單向閥套是圓柱形管道，內(nèi)裝有單向閥座，閥球、限程板組，單向閥座，閥球為陶瓷元件，表面做精磨鏡面處理，單向閥座與閥球為同心球弧面密封，限程板為不銹鋼材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓均質(zhì)納米機，其特征是所述的工作閥塊內(nèi)設有工作閥座，工作閥柱，沖擊擋圈，工作閥座與工作閥塊的接觸平面裝有平衡密封墊圈。其墊圈是用植物纖維制成，工作閥柱與壓力調(diào)節(jié)器頂桿間裝有保護墊圈，工作閥座，工作閥柱，沖擊擋圈為耐磨的陶瓷元件，表面做精磨鏡面處理。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓均質(zhì)納米機，其特征是所述的壓力調(diào)節(jié)器為螺旋型人工手柄壓力調(diào)節(jié)器，由內(nèi)螺紋外套操作手柄，外螺紋內(nèi)套固定連接塊，壓力彈簧，調(diào)節(jié)頂桿和防脫螺母組成，或用油壓式壓力調(diào)節(jié)器，壓力調(diào)節(jié)器是通過調(diào)節(jié)工作閥座和工作閥柱間的縫隙來調(diào)動工作壓力，所述的超高壓均質(zhì)納米機的工作壓力在110-200MPa以上或更高，工作時間為連續(xù)工作。
【專利摘要】本實用新型是一種以機械能產(chǎn)生的超高壓力，在底座架上，由電動機直接聯(lián)動減速機聯(lián)動曲軸，使連桿推動三個以上的活塞柱，在均質(zhì)泵內(nèi)作高頻率(185次/分以上)的往復運動。均質(zhì)泵由中間泵體塊，下部進料塊、上部均質(zhì)塊，在各塊的平面間用單向閥套，以管道相通連接組成。這種結(jié)構(gòu)分散了應力的集中，增強了泵體的耐高壓力的能力。單向閥套中設有閥座、閥球、限程板?；钊谥虚g泵體塊的活塞缸中往復運動，使液料從下部進料塊的進料口，經(jīng)管道，由進料單向閥套，送料單向閥套，輸入上部均質(zhì)塊的密封管道，其一頭設有壓力表，另一頭開一小口連接二個上下串聯(lián)的工作閥塊。其上方的工作閥塊中間設有出料口，工作閥塊內(nèi)設有工作閥座、工作閥柱、沖擊擋圈。工作閥塊的另一頭連接壓力調(diào)節(jié)器，工作時調(diào)節(jié)壓力所用。工作閥塊與工作閥座的接觸平面間裝有平衡密封墊圈，工作閥柱與壓力調(diào)節(jié)器頂桿之間，裝有保護墊圈。
【IPC分類】B01F13/06
【公開號】CN204672223
【申請?zhí)枴緾N201420723829
【發(fā)明人】王天黎, 王 琦
【申請人】王天黎
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年11月26日