文档介绍：本科毕业设计（论文）
1 引言
均质机的现状与发展
均质技术是一项应用相当广泛的细化分散技术，广泛应用于乳品、饮料、食品、化
妆品和化工行业等。所谓均质，就是将液态物料中的固体颗粒打碎，使固体颗粒实现超
细化，并形成均匀的悬浮乳化液的工艺过程。多年来．均质技术一直未有重大的突破，
应用最多、最广泛的仍然是高压均质技术，其原因是高压均质技术比较成熟．物科经均
质后，平均粒径一般可以达到 lUm 以下，效果较好。均质机的作用主要有：提高产品的
均匀度和稳定性、增加保质期、减少反应时间从而节省大量催化剂或添加剂、改变产品
的稠度改善产品的口味和色泽等等，均质机广泛应用于食品、乳品、饮料、制药、精细
化工和生物技术等领域的生产、科研和技术开发。
随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国均质业得到了飞跃
发展，已经成为我国国民经济的支柱产业。但是我国研制并生产均质机械比较落后，国
外相比，起步晚、发展比较慢。至今，许多行业仍普遍采用传统的高压均质机。我国的
均质机研制并生产是从 50 年代开始的，直到 80 年代才开始逐渐的生产均质机，而且大
多是传统的高压均质设备。水平相对比较低，无论是材料选择，加上精度、使用寿命、
规格品种、应用领域及能源消耗，都与国际先进水平有着不小的差距，这显示我国均质
机产业的发展任重而道远。
中、高压均质机，因加工工艺和材料等原因，在我国一直是空白。随着奶制品、饮
料、化工、制药等行业新产品研制、生产的需要 ,上海科技大学七十年代末在国内率先
进行了高压均质机的研制工作，八十年代初研制成功。从此，我国均质机生产逐步步入
了快速发展时期。国产低压、中压、高压各种规格的均质机相继投放市场，极大地满足
了我国各行各业的生产需求。
随着人们对均质乳化作用的不断认识和研究，均质技术得到了迅猛的发展，相应地
出现了多种不形式的均质机，其中典型的有高低压均质机、离心式均质机、胶体磨、超
声波均质机和剪切式均质机。它们已在食品、制药、化妆品等行业中得到广泛应用，不
同形式均质机的使用范围有所不同，我们可以根据物料的浓度、粘度等特性的不同，选
择相应的均质设备。离心式均质机、超声均质机由于其结构复杂、成本高、能耗大、维
修不方便等缺点，使得它们的应用有一定的局限性。近年来，高压均质机，以其独特的
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剪切分散机理和低成本、超细化、高质量、高效率等优点在众多的工业领域中得到普遍
应用，并在某些领域逐渐地替代传统的均质机。基于此，有必要对均质技术投入更多的
研究和探讨。
高压均质机的工作原理及课题设计要求
高压均质机的工作原理
高压均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀（一级
均质阀及二级乳化阀）部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的
剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。如
图 1 所示。
图 1 高压均质机的工作原理
相对于离心式分散乳化设备（如胶体磨、高剪切混合乳化机等），高压均质机的特点是：
1) 细化作用更为强烈。这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是紧密贴合的，
只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速
旋转并且不产生过多的热量，必然有较大的间隙（相对均质阀而言）；同时，由于均质
机的传动机构是容积式往复泵，所以从理论上说，均质压力可以无限地提高，而压力越
高，细化效果就越好。
2) 均质机的细化作用主要是利用了物料间的相互作用，所以物料的发热量较小，因而
能保持物料的性能基本不变。
3) 均质机能定量输送物料，因为它依靠往复泵送料。
4) 均质机耗能较大。
5) 均质机的易损使较多，维护工作量较大，特别在压力很高的情况下。
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6) 均质机不适合于粘度很高的情况。
本课题设计要求
本课题要研究或解决的问题：在工业生产中，均