專利名稱：超聲波乳化機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油化工、食品、醫(yī)藥、日用化工領(lǐng)域中的乳化設(shè)備，特別是一種適用于生物燃料、油包水或水包油以及兩種不同質(zhì)溶媒的超聲波乳化機組。
背景技術(shù)：
目前，石油化工、日用化工、醫(yī)用輔料、生物燃料領(lǐng)域中的乳化普遍采用機械攪拌法。采用這種方法對兩相溶液的乳化存在以下缺點耗時長，乳液粒徑大，易分層，乳化劑用量大，效率低，成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、乳化效率高的超聲波乳化機組。本實用新型的目的由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)(為了方便閱讀理解，以下敘述中將附圖中的零件標(biāo)號放到了零件名稱的后面，但不能理解由此縮小了技術(shù)方案的范圍)本實用新型包括乳化罐裝置、電加熱及溫度調(diào)節(jié)裝置、超聲波換能器和超聲波電源組合的超聲波裝置。本實用新型有一個乳化罐，該乳化罐從中心到外圈分三層，它的中心為乳化腔3， 乳化腔3的外圍是加熱水腔4，加熱水腔4的外圍是保溫腔7 ；乳化罐頂部平面中心為乳化腔蓋板1，罐頂部外圈為加熱水腔與保溫腔蓋板2 ；乳化腔3底部外平面設(shè)有超聲波換能器 10，從乳化腔3內(nèi)底部側(cè)邊向外穿過加熱水腔4和保溫腔7后設(shè)有排料閥8 ；加熱水腔4的側(cè)邊上、下方穿過保溫腔7后分別設(shè)有上水閥5和下水閥6 ；加熱水腔4內(nèi)底部設(shè)有環(huán)形電加熱管，環(huán)形電加熱管的電極9穿過加熱水腔底部，并作密封處理，在其兩個電極中間處設(shè)有溫度傳感器12的盲頭管；電氣件的工作由電控制箱控制，電控制箱分別對電加熱管和超聲波換能器提供適配電源。所述的乳化罐的下沿底部設(shè)置有帶自鎖裝置的腳輪11。所述超聲波換能器10以螺栓與耐高溫強力振子膠雙重固定在乳化腔3底板外部， 且均勻地、陣列地布局。所述的環(huán)形電加熱管電極9，在其兩個電極中間處所設(shè)溫度傳感器12的盲頭管的內(nèi)徑為5mm，高度為40mm，盲頭設(shè)在加熱水腔底部內(nèi)，空頭設(shè)在加熱水腔底部外。所述環(huán)形電加熱管電極9的電源輸入、溫度傳感器12的信息輸出與電控制箱上的電加熱輸出與溫度傳感器信息輸入19連接并鎖緊；超聲波換能器10與電控制箱上的超聲輸出18連接并鎖緊。所述電加熱具有溫度任意調(diào)節(jié)和設(shè)定溫度恒定功能13 ；超聲波換能器10可以任意選定其頻率和功能，超聲波電功率源可以與任選的超聲波換能器相匹配；具有超聲功率調(diào)節(jié)、超聲運行時鐘調(diào)節(jié)和掃頻調(diào)節(jié)功能。所述電控制箱中的超聲波功率源設(shè)有數(shù)顯時鐘調(diào)節(jié)功能，具有OO-99-OOmin長開2/3頁
倒計時運行、99-OOmin內(nèi)任意設(shè)定時間、首次設(shè)定不斷電記憶儲存等功能；設(shè)有數(shù)顯功率調(diào)節(jié)功能，具有10-100%功率輸出10檔可調(diào)功能；設(shè)有數(shù)顯掃頻調(diào)節(jié)功能，具有10-160HZ 分16檔可調(diào)功能。本實用新型的工作原理超聲乳化原理就是超聲波對被乳化介質(zhì)產(chǎn)生每秒四萬次的壓縮和膨脹高頻振蕩，導(dǎo)致乳液不間斷地形成微小氣泡，又隨即破裂，這就是超聲空化效應(yīng)。這種空化過程伴有上千倍的重力加速度沖擊波和每秒速度達110米的直進流，在其作用下，介質(zhì)溶液粒徑更細小，兩相及多相溶媒更均勻。例如油摻水乳化采用超聲技術(shù)后，可以使互不相容的水和油在超聲空化作用下迅速發(fā)生化學(xué)變化，在超聲環(huán)境中，水和油的大分子均被粉碎成細微的小分子，形成油包水性質(zhì)的乳白色新型節(jié)能燃料。就是這種有微小水珠被油包裹著的乳化油，因其內(nèi)含有氫和氧， 當(dāng)其被送入燃燒室時，微小的水珠隨著熱蒸氣膨脹，油膜被打碎，產(chǎn)生“微爆”助燃。同時，燃燒室的極端高溫又使部分水蒸氣分解成氫和氧，進而燃燒達到完全徹底。油摻水乳化后燃燒并不是水可以燃燒，而是由于水的沸點較油低，當(dāng)乳化油噴霧燃燒時，乳化后的油霧在離開噴嘴的瞬間受到高溫的影響，在極短的時間內(nèi)使包在油粒內(nèi)的水滴迅速氣化，體積急劇膨脹，油粒發(fā)生“微爆”，形成二次霧化，從而使油滴總面積成倍增大，與空氣得以充分混合， 達到完全燃燒。二次霧化使在高溫?zé)犭x解時產(chǎn)生的大量懸浮狀碳粒變得更細小，與水分子接觸的機會增多，產(chǎn)生水煤氣反應(yīng)，改善了燃燒，減少了排煙損失，同時減少了碳粒及其它有害物質(zhì)的生存。由于油霧的湍動強度和擴張角度大，使火焰斷面變寬、變厚，油滴被更多地卷入空氣與空氣接觸，增強了煙氣對流傳熱效果，提高了燃燒度。發(fā)明人將以電為能源的加熱器以及溫度調(diào)節(jié)儀的調(diào)節(jié)功能引入超聲波乳化，目的在于對熱敏感的固態(tài)原料促其液化，為超聲波乳化提供條件，因此，該乳化機組具有被引入兩項或多項溶媒的乳化應(yīng)用之中。本實用新型的優(yōu)點效果本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，乳化效率高，它以超聲特有的“空化效應(yīng)”為核心技術(shù)，與電加熱為輔助技術(shù)組合，實現(xiàn)了各單項技術(shù)優(yōu)勢的相互促進，又實現(xiàn)了各自單項技術(shù)不足的互補，是一種高效乳化的新裝備，它既適用于石油化工領(lǐng)域的乳化，又適用于日用化工行業(yè)的乳化，也適用于醫(yī)藥輔料的乳化，還適用于生物燃料的乳化。
圖1為本實用新型的乳化罐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的乳化罐內(nèi)俯視結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖3為本實用新型的電控箱面板結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型的電控箱背板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述，但實施例不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。附圖所公開的結(jié)構(gòu)即為本實用新型一個實施例的具體結(jié)構(gòu)，圖中，各標(biāo)號與零部件的對應(yīng)關(guān)系為1.乳化腔蓋、2.加熱水腔與保溫腔蓋板、3.乳化腔、4.加熱水腔、5.上水閥、6.下
4水閥、7.保溫腔、8.排料閥、9.環(huán)型電加熱管電極、10.超聲波換能器、11.腳輪、12.溫度傳感器、13加熱溫控調(diào)節(jié)、14.超聲功率調(diào)節(jié)、15.時鐘調(diào)節(jié)、16.掃頻調(diào)節(jié)、17.超聲啟動鍵、 18.超聲輸出、19.電加熱輸出與溫度傳感器信號輸入、20.散熱風(fēng)機、21.電源開關(guān)、22.電源輸入。參閱附圖1，本實用新型包括有不銹鋼材質(zhì)制作的乳化罐裝置、電加熱及溫度調(diào)節(jié)裝置、超聲波換能器和多功能超聲波功率源組合的超聲波裝置。所述的乳化罐，其材質(zhì)為SUS304不銹鋼，幾何形狀為立式圓筒形，結(jié)構(gòu)形式為從中心到外圈的三層腔體，第一層腔體即中心腔體為乳化腔3，第二層腔體為加熱水腔4，第三層腔體為保溫材料填充的保溫腔7。乳化罐頂部呈平面狀，平面的中心為乳化腔蓋1，乳化腔蓋的中心設(shè)一個提手。乳化罐下沿底部安裝具有自鎖功能的腳輪11。與乳化腔3底部平行處焊接排料球閥8接口，接口橫穿過加熱水腔4和保溫層腔7。在加熱水腔4上沿處平行焊接上水球閥5接口，接口橫穿保溫層腔7 ；在加熱水腔4下沿處平行焊接下水球閥6接口，接口橫穿保溫腔7。所述電加熱裝置，由不銹鋼無縫環(huán)形電加熱管、溫度傳感器、溫度調(diào)節(jié)器組成。環(huán)形電加熱管電極9從加熱水腔體底部穿出，以發(fā)蘭盤密封安裝；在環(huán)形電加熱管的兩個電極間的中心處焊接一個用于安裝溫度傳感器12的盲頭不銹鋼管，盲頭管內(nèi)徑為5mm，高度為40mm，盲頭在加熱水腔體內(nèi)，空頭在腔體外，且與腔體底外部持平。環(huán)形電加熱管電極9 的電源輸入和溫度傳感器12的信息輸出，以電纜與電控制箱上的電加熱電源輸出和溫度傳感器信息輸入19連接，具有數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)功能。所述超聲波裝置，由超聲波換能器10與超聲波電源組合而成。超聲波換能器均勻、陣列布局，以螺栓與強力振子膠雙重堅固于乳化腔3平面底部外。超聲波換能器10的超聲信號輸入，由高頻信號電纜與電控制箱上的超聲波電源信號輸出18連接。超聲波頻率為20-150KHZ范圍內(nèi)任選，超聲波功率范圍500-50000W任選，具有數(shù)顯功率可調(diào)、數(shù)顯時鐘可調(diào)、數(shù)顯掃頻可調(diào)三項控制功能。所述電加熱、超聲波二種功能均為各自獨立控制，根據(jù)需要可以單項運行，也可以二種功能同時運行。本實用新型的超聲波乳化機組的乳化腔體積為20L ；加熱水腔體容積為IOL ；電加熱功率2KW，溫度可調(diào)；超聲頻率40KHz，超聲功率1. 5KW。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。倘若對本實用新型的這些改動和變型屬于本實用新型的基本構(gòu)思或等同技術(shù)的范圍，則本實用新型也應(yīng)該包含這些改動和變型在內(nèi)。本說明書中若有未作詳細描述的內(nèi)容，應(yīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的技術(shù)，此處不再贅述。
權(quán)利要求1.一種超聲波乳化機組，其特征在于它有一個乳化罐，該乳化罐從中心到外圈分三層，其中心為乳化腔(3)，乳化腔(3)的外圍是加熱水腔G)，加熱水腔⑷的外圍是保溫腔 (7)；乳化罐頂部平面中心為乳化腔蓋板⑴，罐頂部外圈為加熱水腔與保溫腔蓋板⑵；乳化腔C3)底部外平面設(shè)有超聲波換能器(10)，從乳化腔(3)內(nèi)底部側(cè)邊向外穿過加熱水腔 ⑷和保溫腔(7)后設(shè)有排料閥⑶；加熱水腔⑷的側(cè)邊上、下方穿過保溫腔(7)后分別設(shè)有上水閥(5)和下水閥(6)；加熱水腔⑷內(nèi)底部設(shè)有環(huán)形電加熱管，環(huán)形電加熱管的電極(9)穿過加熱水腔底部，并作密封處理，在其兩個電極中間處設(shè)有溫度傳感器(1 的盲頭管；電氣件的工作由電控制箱控制，電控制箱分別對電加熱管和超聲波換能器提供適配電源。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波乳化機組，其特征在于所述的乳化罐的下沿底部設(shè)置有帶自鎖裝置的腳輪(11)。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波乳化機組，其特征在于所述超聲波換能器(10)以螺栓與耐高溫強力振子膠雙重固定在乳化腔C3)底板外部，且均勻地、陣列地布局。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波乳化機組，其特征在于所述的環(huán)形電加熱管電極(9)， 在其兩個電極中間處所設(shè)溫度傳感器(1 的盲頭管的內(nèi)徑為5mm，高度為40mm，盲頭設(shè)在加熱水腔底部內(nèi)，空頭設(shè)在加熱水腔底部外。
5.如權(quán)利要求1所述的超聲波乳化機組，其特征在于所述環(huán)形電加熱管電極(9)的電源輸入、溫度傳感器(1 的信息輸出與電控制箱上的電加熱輸出與溫度傳感器信息輸入(19)連接并鎖緊；超聲波換能器(10)與電控制箱上的超聲輸出(18)連接并鎖緊。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波乳化機組，它有一個乳化罐，該乳化罐從中心到外圈依次為乳化腔、加熱水腔、保溫腔；乳化罐頂部設(shè)有蓋板；乳化腔底部外平面設(shè)有超聲波換能器，從乳化腔內(nèi)底部側(cè)邊向外穿過加熱水腔和保溫腔設(shè)有排料閥；加熱水腔側(cè)邊上、下方穿過保溫腔分別設(shè)有上水閥和下水閥；加熱水腔內(nèi)底部設(shè)有環(huán)形電加熱管電極，其電極穿過加熱水腔底部，并作密封處理；在兩個電極中間處設(shè)有安裝溫度傳感器的盲頭管；電氣部件的工作由電控制箱控制，電控制箱分別對電加熱和超聲波換能器提供適配電源。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，乳化效率高，適用于石油化工領(lǐng)域的乳化、日用化工行業(yè)的乳化、醫(yī)用固態(tài)或液態(tài)敷料的乳化以及生物燃料的乳化。
文檔編號B01F15/06GK202263532SQ20112026992
公開日2012年6月6日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者余立成, 徐頌凡, 李茜, 杜水源, 杜鵬 申請人:武漢嘉鵬電子有限公司