[发明专利]一种剪切均质结构

说明书

发明用于处理一种或多种液态流体介质和可选的一种或多种固体介质的剪切均质结构(01)。该结构包括：导流组件连接件(10)，涡轮叶片(11)，导流槽孔(12)，转子圆盘(13)，剪切刀片(14)，扰流腔体(15)，导流组件(16)，定子(20)，环状分布的圆孔或孔槽(21)，导流板(30)，出料位置一(31)，出料位置二(32)，出料口(33)，夹层套(40)，轴承腔(41)。发明的优势效果为：该结构可实现高强度剪切加速物料混合及加强均质效果，满足批次混合及可选的连续混合效果，高强度长时间稳定运行。

技术领域

本发明涉及物料混合剪切和均质技术领域，尤其是涉及需要高强度处理一种或多种液态流体介质和可选的一种或多种固体介质的高强度剪切均质或高效率混合的均质结构。

背景技术

剪切均质混合在食品、制药、日化及化工行业都有广泛应用，例如将粉剂快速分散、油脂高效乳化、化学材料的快速反应等。工艺模式分为批次搅拌混合和连续搅拌混合，随着工业化生产的规模和产能的扩大，对混合均质工艺也提出了更高的要求，尤其在粘性介质的批次罐低效率生产模式下，需要一种低能耗的高效连续的混合均质结构。

批次混合设备包括罐体和用于混合介质的搅拌单元。罐内介质在罐内循环混合一定时间达到想要的状态后，开始排出至其他容器。

批次罐搅拌通常用于粘性介质或者干物质含量高的介质混合。例如增稠剂、稳定剂、胶水,这些物料特性导致需要快速分散，而且搅拌时间长，某些情况下，物料还会存在没有充分利用的现象。因此，需要配置特别的装置来实现快速分散、溶解、均质，以提高物料的利用率以及混合效率。批次混合剪切单元通常从罐顶部伸入罐内或位于罐体的下部，而出料位置也位于罐外，排空物料需要额外的泵从罐内抽取。对于高粘性介质而言，这两种形式都无法让物料得到充分的均质混合效果。

连续的搅拌混合一般会配置带搅拌装置的罐与另一个容器循环。在罐底设有出料口，出料口带有一定的压力，出料口用于回到搅拌罐内或与外部容器循环。在高粘性物料的情况下，外部循环会变得相当困难。

类似的加工设备实现了批次罐搅拌混合以及循环连续混合。在WO2006131800A1的专利中，公开了一种搅拌机，这种搅拌机在罐体底部设有搅拌单元和伸入罐内的扰流叶轮结构。混合介质一部分通过扰流结构在罐内循环，一部分通过搅拌单元从另一个出口排出。出口可旁通回罐内或排出至外部容器。

该设备的缺点是低粘度的介质大部分在罐内循环而没有经过搅拌单元，达不到快速分散的目的。对于高粘性介质而言，这种结构容易造成物料集中在搅拌位置导致局部出料口堵塞，甚至对特定粘度的介质需要重新设计搅拌结构。这种方式只适合低粘性介质的批次或循环连续混合，而不适合大范围粘性介质的灵活应用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的第一目的是给出一种用于高度剪切混合的一种或多种液态流体介质和可选的一种或多种固体介质的剪切均质结构，采用特定的转子和定子结构在独特的剪切区域，结合可调转速的定-转子系统，从低粘性介质到高粘性介质的实现在罐内批次的同样的高效剪切效果，实现物料的预混合以及同步的多次剪切混合。尤其是对粘性粉剂的快速分散溶解，油脂的快速乳化。

第二目的是在凸出于罐内的定子出口区域设定局部引流装置，将批次罐混合与外部循环连续混合相结合，可实现从低粘性介质到高粘性介质的罐内多次剪切混和以及外部循环剪切混合，打破高粘性介质仅能批次罐加工的瓶颈。