高壓均質(zhì)機(jī)主要由柱塞泵以及與其組合的泵體和均質(zhì)閥組成。柱塞泵的作用是將一定粘度的液態(tài)物料吸入泵體,并對(duì)物料加壓。調(diào)壓裝置是使物料在特定的壓力下通過(guò)均質(zhì)閥。"均質(zhì)"是指物料在均質(zhì)閥中發(fā)生的細(xì)化和均勻混和的加工過(guò)程。
具體說(shuō)來(lái),柱塞泵以0.25-0.5米/秒的低速將原始物料吸入,通過(guò)與均質(zhì)閥連接的調(diào)壓裝置對(duì)均質(zhì)系統(tǒng)調(diào)壓。柱塞泵對(duì)物料加壓,例如加壓至40Mpa,由于柱塞泵吸入與壓出料液的流速相對(duì)比較穩(wěn)定,因此,只要控制閥座與閥芯之間的間隙也稱(chēng)開(kāi)啟度,就可以控制整個(gè)系統(tǒng)的壓力。閥座、閥芯之間的間隙越小,系統(tǒng)的壓力越高,物料通過(guò)閥座、閥芯之間的流速也越高,60Mpa時(shí)的流速高達(dá)300米/秒左右。
依據(jù)流體力學(xué)的理論,液體流速越高的區(qū)域,其壓力越小。因此,料液高速流動(dòng)時(shí),瞬間會(huì)產(chǎn)生極大的壓力降。同時(shí),料液在柱塞泵的作用下,系統(tǒng)內(nèi)積累了較大的能量密度,這種能量密度大約在600-800KW/CM3。料液在閥座與閥芯之間的流經(jīng)時(shí)間約為50微秒,大量的能量在極短的時(shí)間內(nèi)得以釋放。
綜上所述,高壓均質(zhì)機(jī)就是料液在高速流動(dòng)時(shí)的剪切效應(yīng)、高速?lài)娚鋾r(shí)的撞擊作用、瞬間強(qiáng)大壓力降時(shí)的空穴效應(yīng)三重作用下,使物料達(dá)到超細(xì)粉碎,從而使互不相溶的液一液或液一固混懸液均質(zhì)成液一液乳化劑或液一固分散體。