[发明专利]增压泵式超高压微射流均质机

说明书

本发明公开了一种增压泵式超高压微射流均质机，其包括增压装置、进料杯、均质装置和三通阀；增压装置、进料杯和均质装置分别通过管道连接三通阀；进料杯与三通阀之间设有第一单向阀；三通阀与均质装置之间设有第二单向阀；均质装置包括微孔喷射均质阀和阀针，微孔喷射均质阀的输入端通过管道连接第二单向阀；微孔喷射均质阀内部设有空腔且该空腔中部设有一阀座；阀座上设有导通孔；阀针伸入微孔喷射均质阀内、其针头正对导通孔背向微孔喷射均质阀输入端一侧。本发明能够实现对产品的快速均质乳化、大幅提升均质效果，并兼顾不同产品对均质乳化的加工需求。

技术领域

本发明属于液态物料均质设备技术领域，具体来说涉及一种增压泵式超高压微射流均质机。

背景技术

均质机是一种应用于食品、乳品、饮料行业中的加工设备。具体来说，均质机是一种针对粘度低于0.2Pa.s、温度低于99℃的液体液态物料进行均质\乳化的设备。其通对将液态物料的料浆依序进行挤压、冲击和膨胀三个步骤，来实现液态物料的细化和均匀混合。具体来说，现有的均质机主要通过皮带带动活塞做往复运动：液态产品进入压力腔体中、在阀件的间隙之间往复的剪切、摩擦、挤压、碰撞，从而完成液态物料的细化和均匀混合。最终完成均质的液态物料料液从压力腔体排出。这种结构存在的问题是：皮带动力有一定的功率耗损，腔体内不可产生超高压力，只能低压工作实现乳化均质、其工作效率较低，产品均质效果差等因素；同时生成产品的粒度较大，无法满足某些液体的均质质量要求；无法调节均质机的输出压力，同一款设备无法实现对不同产品加工需求的兼顾满足。因此，如何针对现有技术中存在的上述不足，开发出一种新型的增压泵式超高压微射流均质机，能够实现液体的均质效果进一步优化、兼顾对不同种产品均质乳化的加工需求、提高工作效率，大幅节约生产成本，是本领域工作人员需要研究的一个重要技术方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种增压泵式超高压微射流均质机，能够实现对产品的快速均质乳化、大幅提升均质效果，并兼顾不同产品对均质乳化的加工需求。

其采用的技术方案如下：

一种增压泵式超高压微射流均质机，其包括增压装置、进料杯、均质装置和三通阀；所述增压装置、进料杯和均质装置分别通过管道连接三通阀；所述进料杯与三通阀之间设有第一单向阀；所述三通阀与均质装置之间设有第二单向阀；所述均质装置包括微孔喷射均质阀和阀针，所述微孔喷射均质阀的输入端通过管道连接第二单向阀；所述微孔喷射均质阀内部设有空腔且该空腔中部设有一阀座；所述阀座上设有导通孔；所述阀针伸入微孔喷射均质阀内、其针头正对导通孔背向微孔喷射均质阀输入端一侧。其中，第一单向阀用于实现进料杯对三通阀进料的单向导通；第二单向阀用于实现三通阀对均质装置进料的单向导通。

通过采用这种技术方案：以增压装置的工作实现将液态物料从进料杯经吸入并经三通阀增压输出至均质装置的过程。液态物料进入微孔喷射均质阀内、在增压装置产生的压力作用下挤压压缩并流入阀座上的导通孔中、终从阀针和导通孔的间隙射出。在这个过程中、阀针和导通孔的结构配合使得经两者间隙处射出的液态物料经过压缩后急速膨胀并加速撞击在微孔喷射均质阀腔体的内壁上实现细化和混合。由此，代替现有技术中的皮带传动结构来实现对液态物料的乳化均质。其相对于现有技术均质过程更快，均质产生的液态物料粒度也更小，能够取得较为优化的均质效果。

优选的是，上述增压均质机中：所述均质装置还包括行程装置，所述行程装置连接阀针、驱动阀针朝向/远离通孔运动。其中，所述行程装置可优选采用气缸、步进电机和液压油缸。

通过采用这种技术方案：以行程装置实现对阀针与导通孔之间相对位置的调节，从而调节阀针和导通孔之间间隙的大小，使得增压均质机能够在导通孔与阀针的间隙处产生不同的压强值，进而产生不同粒度的均质液态物料，使其适应针对不同液态物料的均质加工需求。采用这种结构还可以进一步通过将阀针堵住导通孔的一端。使得增压装置对液态物料持续加压至顶开阀针、使液态物料能够以最高的速度从导通孔喷出，由此实现均质乳化粒度的最小化。实操中申请人观测到通过这种方法可使液态物料从导通孔喷出的压强值可达到最大600MPa。