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研磨型高剪切微乳化機技術淺析

隨著高速公路及高速鐵路產業的飛速發展，改性乳化瀝青、高濃度乳化瀝青及CA砂漿乳化瀝青的需求亦迅猛增長。這三種乳化瀝青的技術要求非常之高，根據歐美或日本的相關技術指標，要求7um以下細度達80%、10um以下細度必須達到98%以上，因此國內諸多企業則必須對原有的普通乳化瀝青設備進行技術升級或購進新型的更先進的乳化瀝青設備，其關鍵技術就是主機和油水比的控制技術，特別是對主機即乳化機的技術要求很高，有的單位從國外引進丹麥ENH或美國VSS等品牌主機，雖然說技術上沒什么問題，但存在價格昂貴、維修服務滯后等問題，需要開發一種比較經濟實用又有高端技術的乳化機迫在眉睫、刻不容緩。

    高剪切研磨型微乳化機就是在這種大環境下引進韓國先進技術開發的一種全新的改性乳化瀝青主機，它具有設計先進，結構合理、功能強大、無死角、操作方便等優點，是集分散、乳化、均質等設備之精華，特別適用于中、低粘度的液-液、液-固、液-氣等流體分散、研磨、乳化、均質，Z小分散細化度可達0.1μm.

    高剪切研磨型微乳化機，由驅動馬達、軸承座、乳化機頭等組成，乳化機機頭全部采用316L優質不銹鋼，乳化機頭的轉定磨共由四級組成，D一級的功能是在驅動馬達的高速運動下，將物料快速吸入一級工作腔，進行混合、均質；在高速剪切、離心擠壓下進入第二級，由于轉定子的角度方向瞬間發生變化及轉定子相對速度的作用下，物料在十分狹窄的工作腔內形成了強烈液滴剪切和湍流，并且產生強大沖擊波，引起劇烈的震蕩，使液滴不斷發生變形、破碎、細化；進入第三級后，由于物料在瞬間多次改變角度、方向及流速，在流體力學效應的作用下，使物料的分散相顆粒或滴液不斷受到高速剪切、擠壓研磨、撞擊破碎的情況下，不斷細化；Z后一級也是Z精細的一級，由于工作腔更加狹窄，更加精密，剪切研磨的頻率更高，所以在每分鐘承受幾千萬次的高速剪切、擠壓研磨、撞擊破碎后，物料得到充分的分散、乳化、細化，其Z小分散細化度可達0.1μm。

研磨型高剪切微乳化機，關鍵技術是乳化機頭的設計，所述乳化機頭包括轉子和定子，其特征是所述轉子沿物料進入方向在與定子的接觸面上分別呈一級槽、二級槽、三級槽和四級槽不同的角度分布，一級槽的軸向角度α為15--25°，二級槽的軸向角度β為負4-負8°，三級槽的軸向角度γ為8-14°，四級槽的軸向角度θ為0-5°；轉子和定子沿物料進入方向的槽深和槽寬逐級減小。如圖（1）至（5）所示，其中（1）為電機，（2）為底座，（3）為聯軸器，（4）為轉子，（5）為定子，（6）為進料法蘭，（7）為出料法蘭，（8）為一級槽，（9）為二級槽，（10）為三級槽，（11）為四級槽，（12）為出料工作腔，（13）為軸承座，（14）為Ⅰ級槽，（15）為Ⅱ級槽，（16）為Ⅲ級槽，（17）為Ⅳ級槽，（18）為軸承，（19）為機械密封件，（20）為固定螺栓。

如圖（1）至（5）所示乳化機頭包括轉子（4）和定子（5），定子（5）由4個固定螺栓（20）固定，所述轉子（4）沿物料進入方向在與定子（5）的接觸面上分別呈一級槽（8）、二級槽（9）、三級槽（10）和四級槽（11）不同的角度分布，一級槽（8）的軸向角度α為15°，二級槽（9）的軸向角度β為負5°，三級槽（10）的軸向角度γ10°，四級槽（11）的軸向角度為0°；轉子（4）和定子（5）沿物料進入方向的槽深和槽寬逐級減小；定子（5）沿物料進入方向在與轉子（4）的接觸面上分別呈相應的Ⅰ級槽（14）、Ⅱ級槽（15）、Ⅲ級槽（16）和Ⅳ級槽（17）的設置，Ⅰ級槽（14）和Ⅳ級槽（17）軸向角度與轉子（4）的相應級槽的角度相同；Ⅱ級槽（15）為倒人字型槽，槽的兩條分叉的軸向角度β為負5°或相對應的5°；Ⅲ級槽的軸向角度ε為負10°；本發明中出料密封腔（12）采用的是機械密封（18）密封；也可根據用戶要求采用四氟盤根填料密封。

綜上所述，研磨型高剪切微乳化機既是把端面徑向剪切與軸向錐體研磨相結合的一種高新技術，先剪后磨、剪磨一體，確保乳化瀝青產品的細度細、穩定性好、不易分層和離析、儲存時間較長，完全可以替代國外同類產品，不失為改性乳化瀝青成套設備主機的Z佳選擇。