液(ye)態超高壓連(lian)續殺菌(jun)機(ji)

型號：BY-398MPA

設(she)備(bei)簡介：

溫州(zhou)濱(bin)一機械科技有限公司是專業生(sheng)產(chan)超高壓(ya)殺菌設(she)備(bei)，主要應用于(yu)食品、飲料、醫(yi)藥、生(sheng)物技術、化妝(zhuang)品、石墨烯等材料領域。該設(she)備(bei)在國內許多杰(jie)出企業、大學以及(ji)研究院已得到廣泛應用(yong)。

溫州(zhou)濱一機械科技有(you)限(xian)公司克服原來材料上(shang)的瓶(ping)頸(jing)，制造了目前(qian)國內比較高的壓力(li)微射流設備，最高壓力(li)達到500mpa，給做(zuo)研(yan)究高科(ke)技工作者施展更好的空間。

超高壓微射流納米均質機，BY-398MPA，就是通(tong)過增壓(ya)泵把(ba)液體輸送(song)到(dao)容器(qi)里增壓(ya)到(dao)設定的(de)壓(ya)力，瞬間泄放經過金(jin)剛(gang)石均質腔物(wu)料以(yi)極(ji)高的(de)流速(su)（1200-1800米/秒）噴出，碰撞(zhuang)在(zai)反方向的(de)物料，產生三種效(xiao)果①空穴效(xiao)應(ying)②撞(zhuang)擊效(xiao)應(ying)③剪切效(xiao)應(ying)。經過(guo)這三種效(xiao)應(ying)處理后，物料粒徑可(ke)均勻細化到100nm以(yi)下，細胞破碎率大于(yu)95%。

技術參(can)數：

實(shi)驗中試型（可選取金(jin)剛石均質腔，0.05-0.1mm）

工作壓力：0-500mpa（72500PSI）

工(gong)作流量16-36L/N

最小處(chu)理量 100ml

最大進料(liao)物顆粒(li) 300um

最大進料粘度≤2000cps

均(jun)質溫度可控制6-90℃

電源使用(yong)380V/50HZ 7.5KW

該設備接觸物料的材質都是經FDA &GMP認(ren)可，以316L和(he)17-4特殊含金鋼、超高分(fen)子(zi)聚乙烯和(he)PEEK等，支持CIP。

液壓(ya)動力傳輸，結構(gou)經久耐(nai)用，系(xi)統異常急(ji)停按鈕(niu)。

PLC自(zi)動(dong)控制系統。

特(te)點：

整機使用液壓(ya)系統，高壓(ya)穩(wen)定(ding)。

本設備采用高壓金(jin)屬密封為主，無泄漏，工(gong)作時間長。高壓下暫停，走空(kong)，加入物(wu)料(liao)無需排氣，即可(ke)正常工(gong)作。物(wu)料(liao)走空(kong)后(hou)可(ke)自動關機(ji)，安全保證。

實驗室專用型（適合(he)：生(sheng)物，醫藥，食(shi)品，化工，納米懸(xuan)浮液。。。等行業(ye)）
技術(shu)性能(neng)

★ 設計壓力(li)0-5000bar(500Mpa/77500psi)
★ 工作(zuo)壓力0～4500bar(450MPa/65250psi)
★ 工作(zuo)流量60L/h
★ 最小(xiao)處(chu)理(li)量：50ml
★ 最大進料(liao)粒徑≤300um
★ 最大進(jin)料黏度≤2000cp
★ 最高工作溫度≤ 90℃

★ 均(jun)質樣(yang)品溫度可控制 ≤ 4～10℃

★ 均質閥組(zu)件為100%人造金剛石(shi)材質，耐壓(ya)，耐磨(mo)
★ 泵(beng)體為分體式設計(ji)，易拆卸(xie)，易清洗
★ 整機為(wei)GMP設(she)計，可在線進行SIP/CIP操作
★ 具有超高壓(ya)(ya)設計，壓(ya)(ya)力(li)可達4500bar/65250psi
★ 高壓微(wei)射流均質(zhi)閥(fa)(fa)設計，氧(yang)化鋯高耐磨材質(zhi)閥(fa)(fa)組(zu)件
★ 數(shu)字(zi)式壓力顯示，精確到(dao)1 bar

★ 在(zai)線(xian)排空，內部可(ke)達(da)到零殘留，不消耗(hao)物(wu)料

★ 物料可在高(gao)壓下暫(zan)停，走空，斷料后自動關機(ji)。
★ 動力端配(pei)置(zhi)大功率(lv)電(dian)機，保證高壓下(xia)穩(wen)定(ding)工作
★ 特(te)殊進料閥設(she)計，無需(xu)排氣(qi)，可直(zhi)接進料
★ 物(wu)料(liao)殘留量為零(ling)，特別適合(he)原輔料(liao)昂(ang)貴的(de)產品研(yan)發(fa)

★ PLC自動化智能控制系(xi)統，配(pei)有(you)數據(ju)USB接(jie)口,可實時監控曲(qu)線圖。

特(te)點：

1、關機不用刻意旋(xuan)動(dong)手柄(bing)泄壓，本設備內部自動(dong)泄壓。

   2、整(zheng)機使(shi)用液(ye)壓系統作動力，高壓穩(wen)定。

   3、整機采用(yong)高壓金(jin)屬密封為主，無泄漏，工作(zuo)時間長。

   4、高壓下可暫(zan)停，走空，加入物料后無需(xu)排氣，可正常(chang)工作。

   4、物(wu)料走(zou)空后可自(zi)動(dong)關機，安全保(bao)證。

   5、可實時(shi)監控，拷(kao)貝曲線(xian)圖。

   6、均(jun)質過程易產生高(gao)熱(re)量的(de)部件(jian)全程處于低溫冷媒(mei)控制中（4-10度之間(jian)）。

   7、可24小時高壓(ya)開機工作。

   8、PLC自動預設調(diao)壓，無需手動加壓。

微(wei)(wei)射流是在超(chao)高壓(ya)(310MPa)的(de)(de)壓力作(zuo)用下，經過孔徑很微小的(de)(de)閥心(xin)，產生(sheng)幾倍音速的流(liu)體，從而達(da)到分散，均質，乳化，納(na)米(mi)顆粒等等。

工作原理：物料流經單(dan)向閥(fa)后，在高壓腔泵里加壓。通過(guo)微米級的噴嘴，以亞音(yin)速撞擊在乳化腔上，同時(shi)通過(guo)強烈(lie)的空穴，剪切(qie)效(xiao)應，得到足(zu)夠小而均一的粒(li)徑分布。   產品優勢： 電液傳動，在保(bao)證安全(quan)性(xing)的(de)同時，獨特的(de)腔體(ti)構(gou)造，使均質壓力最高可達3100bar，有(you)效解(jie)決顆粒的納(na)米(mi)級分(fen)散； 并可循環均質(zhi)。 噴嘴核心材料為金(jin)(jin)剛石，同時(shi)采用金(jin)(jin)屬錐面密(mi)封(feng)，在承受超高壓(ya)力的同時(shi)，保證(zheng)密(mi)封(feng)性，延長使用壽命。    主要應用： 脂(zhi)肪乳、脂(zhi)質(zhi)(zhi)體、納米混懸液的(de)制備(bei)； 細胞內物質(zhi)(zhi)的(de)提取(qu)（細胞破碎(sui)）； 食品、化妝品的(de)均(jun)質(zhi)(zhi)乳化； 新(xin)能源產品（石墨烯電池(chi)導(dao)電漿料、太陽能漿料）   

概述

微射(she)流特指不(bu)需要(yao)額外的流源，射(she)流的形成直接來(lai)源于(yu)周圍流體。該項技術最早(zao)于(yu)20世紀70年代提出，但直到90年代(dai)才得(de)到充(chong)分研究。微(wei)射(she)流(liu)(liu)(liu)的(de)形(xing)成(cheng)主要有兩種(zhong)形(xing)式(shi)，一種(zhong)是由(you)僅在一個側(ce)面上開(kai)有微(wei)小孔(kong)的(de)封閉腔體(ti)形(xing)成(cheng)射(she)流(liu)(liu)(liu)作動器(qi)，工作時(shi)開(kai)孔(kong)相(xiang)對的(de)側(ce)面產生(sheng)振(zhen)動，外界(jie)流(liu)(liu)(liu)體(ti)便會經由(you)開(kai)孔(kong)不斷進(jin)入、排(pai)出腔體(ti)，形(xing)成(cheng)微(wei)射(she)流(liu)(liu)(liu)；另(ling)一種(zhong)為直接(jie)將振(zhen)動膜片放入環境流(liu)(liu)(liu)體(ti)之中，膜片振(zhen)動時(shi)只要其(qi)振(zhen)幅足夠(gou)大(da)，也會沿(yan)膜片法線方向形(xing)成(cheng)射(she)流(liu)(liu)(liu)。兩種(zhong)形(xing)式(shi)中，振(zhen)動的(de)產生(sheng)又可分為電(dian)磁機(ji)械式(shi)、靜電(dian)式(shi)和壓電(dian)式(shi)。 [1]

微(wei)射流作動器原理

GlezerA等人(ren)研制成(cheng)功(gong)的微射流作動器及(ji)其形(xing)成(cheng)的微射流流場示意圖。

整個作動(dong)器的結(jie)構尺寸(cun)很小，它采用(yong)微電(dian)子(zi)制造(zao)技術，在硅基(ji)或(huo)其他(ta)材料上整體加(jia)工而成。作動(dong)器腔體深度僅為(wei)幾(ji)十微米，射流出入口(kou)處長(chang)度為(wei)幾(ji)百微米，開(kai)孔平面為(wei)0.5mm寬×75mm長的窄縫。腔(qiang)體(ti)的金(jin)屬振動(dong)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)由圓狀(zhuang)壓(ya)(ya)電陶(tao)瓷(ci)片(pian)驅動(dong)。作(zuo)動(dong)器(qi)開始工作(zuo)時，在其(qi)上(shang)加上(shang)周(zhou)期(qi)性變化的電壓(ya)(ya)信號，壓(ya)(ya)電陶(tao)瓷(ci)片(pian)就驅動(dong)腔(qiang)體(ti)金(jin)屬薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)產生振動(dong)。以(yi)作(zuo)動(dong)器(qi)在空氣中工作(zuo)為例，當薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)沿x反(fan)向振動(dong)時，腔體(ti)內(nei)氣體(ti)壓(ya)強降低，外界氣體(ti)經開(kai)孔進入(ru)腔體(ti)；當(dang)薄膜(mo)沿(yan)x正向振(zhen)動(dong)時，腔體內氣體受(shou)到(dao)壓縮(suo)，又會經由開孔(kong)排出(chu)腔體。在此(ci)過程中(zhong)，開孔(kong)處氣流受(shou)到(dao)強烈的剪切作(zuo)用，因而(er)在出(chu)口銳緣處發生分離(流(liu)動由(you)貼體(ti)進(jin)入腔(qiang)體(ti)轉向(xiang)為流(liu)向(xiang)環境)，進而卷起形(xing)成(cheng)兩(liang)列(lie)旋(xuan)渦(wo)；而旋(xuan)渦(wo)一經形(xing)成(cheng)，就會向下游遷(qian)(qian)移。在遷(qian)(qian)移過(guo)程(cheng)中(zhong)，旋(xuan)渦(wo)對的能(neng)量不(bu)斷耗散，其相干結構逐漸(jian)消失(shi)，最終演化為散亂(luan)的湍流(liu)(liu)流(liu)(liu)動，直至與環境氣體(ti)融為一體(ti)。周期性的薄膜振(zhen)動不(bu)斷產生旋(xuan)渦(wo)對，并(bing)重(zhong)復演化過(guo)程(cheng)，從而形(xing)成(cheng)微射(she)流(liu)(liu)。微射(she)流(liu)(liu)在x-y平面上(shang)的速度(du)分布如圖1上方的(de)曲(qu)線(xian)所示。在旋渦對經(jing)過的(de)途(tu)中，會(hui)伴隨產生一(yi)流動壓強降(jiang)低的(de)區域(卷吸場)。 [2]

微(wei)射流作動(dong)器及其形成的微(wei)射流流場(chang)的特點

a.微射流(liu)作(zuo)動器結(jie)構微小(xiao)，質量也很小(xiao)，因而具有很廣的用途。但(dan)其加工要涉(she)及(ji)微電子制(zhi)(zhi)造技術，常(chang)規機(ji)械制(zhi)(zhi)造無法(fa)完成。

b.與常(chang)規的(de)連續射流(liu)(liu)相(xiang)比，微射流(liu)(liu)是(shi)有(you)間隔的(de)流(liu)(liu)動。它的(de)凈(jing)質量流(liu)(liu)率(lv)為(wei)(wei)零，動量不為(wei)(wei)零。其實質是(shi)旋渦(wo)對的(de)生(sheng)成、遷移和耗散。只(zhi)是(shi)由于(yu)這(zhe)一系列過程進行的(de)頻(pin)率(lv)很(hen)高(gao)，宏觀表現類似于(yu)常(chang)規射流(liu)(liu)而已。

c.微射流流動中伴隨有卷吸(xi)場(chang)產(chan)生，這也(ye)是其不同于常規射流的特(te)征所在。

d.微(wei)(wei)射流的能(neng)量水平(旋渦對(dui)強度)不僅取決于(yu)金屬(shu)薄膜(mo)振動所消耗(hao)的(de)電能(neng)功率，而且(qie)還與(yu)驅動信號的(de)頻率及作(zuo)動器腔體的(de)結(jie)構設計等(deng)有關(guan)，因此(ci)有可能(neng)消耗(hao)極少量的(de)電能(neng)功率來獲得很(hen)強的(de)微(wei)射流(liu)強度。

微(wei)射流(liu)之間的相互作用

形成零凈質量流率(lv)微射(she)流時，在作(zuo)動器出(chu)(chu)口附近會產生強烈的卷吸場，這一點可從兩(liang)相鄰的微射(she)流相互(hu)作(zuo)用看出(chu)(chu)圖2。其中兩射流(liu)雷諾數均為Re=300，正弦電壓(ya)信號的驅(qu)動頻率為600Hz，相鄰兩射流驅動信號(hao)的相位(wei)差為θ。圖2a中(zhong)，θ=70°，兩射流同相，相互作用的(de)結果是兩股射流合成為(wei)沿x方(fang)向加寬的一(yi)股。圖2b中θ=70°。這樣(yang)，當一(yi)個(ge)射流作(zuo)動器處(chu)于排氣(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)時，另一(yi)個(ge)尚處(chu)于吸氣(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)；排氣(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)受(shou)吸氣(qi)(qi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)影響(xiang)，結果是(shi)相(xiang)位落后(hou)的(de)射流發(fa)生偏離，流向相(xiang)位超前的(de)一(yi)側。圖2c中θ=130°，兩射(she)流(liu)的(de)相(xiang)互作(zuo)用更為(wei)明顯，相(xiang)位(wei)落后(hou)的(de)射(she)流(liu)幾(ji)乎貼(tie)著(zhu)作(zuo)動器(qi)表(biao)面流(liu)向相(xiang)位(wei)超(chao)前的(de)一方。

微射(she)流(liu)技術的(de)應(ying)用

氣動力控制

微(wei)射流技術在(zai)氣動(dong)力控制上的應用結(jie)果(guo)之一是可提高(gao)模型的升阻比。MichaelAmitay等(deng)人對2D圓柱體的氣動力性能調節(jie)進(jin)行(xing)了全(quan)面實驗研究。實驗在風洞中進(jin)行(xing)。風洞截面尺寸(cun)為0.91m×0.91m；氣流雷諾數Re=3×104～1.3×105；流動最大速度為32m/s。實(shi)驗模(mo)型表(biao)面放置零凈質量流率的微(wei)射流作(zuo)動(dong)器(qi)。實(shi)驗中微(wei)射流產生的低(di)壓(ya)回流區形成一“虛(xu)擬面”，使(shi)附近的流線(xian)偏離未受擾動(dong)的邊界層，從而使(shi)作(zuo)動(dong)器(qi)前后模(mo)型表(biao)面的壓(ya)強系數顯著(zhu)降低(di)。若在周向放置多個微(wei)射流作(zuo)動(dong)器(qi)，則使(shi)得模(mo)型的升力系數提高，阻力系數降低(di)。

氣流在薄翼上(shang)的分離(li)與再附(fu)

應用微射流技術還(huan)可改善翼型的失速(su)性能(neng)。還(huan)是AmitayM等人(ren)利用微(wei)射流技術(shu)對氣流在(zai)薄(bo)翼鈍頭體上(shang)的分離與再附進(jin)行了實驗(yan)研究。薄(bo)翼上(shang)安放(fang)有兩個微(wei)射流作動器(qi)，其出口(kou)寬度為0.5mm，兩者相距2.5mm。實驗結果顯示(shi)，不(bu)使用(yong)微射流作動器，當薄翼(yi)攻角超過5°時，流動(dong)(dong)就會分離。而使用微射(she)流作動(dong)(dong)器對氣流進行控制后，在17.5°攻角范圍(wei)內，氣流完(wan)全是附面的，部分地方達到25°附面臨界角。由于氣流附面區(qu)域擴大，使得(de)(de)薄(bo)翼的(de)(de)升力(li)提高、壓差阻力(li)下降，而(er)且通過(guo)控制氣流分離點位置，薄(bo)翼的(de)(de)失速(su)性能變得(de)(de)更好。SeifertA等人還(huan)在(zai)飛行馬赫數(shu)下，采用(yong)微射流技術，對(dui)推遲(chi)氣(qi)流在(zai)機翼上的分離(li)點位(wei)置(zhi)進行了實(shi)驗研究。實(shi)驗中微射流作動(dong)器工(gong)作頻率為800Hz。結(jie)果顯示，在低(di)馬(ma)赫數(shu)下(可認為氣流(liu)不(bu)可壓(ya)縮)，機翼最大升力(li)系(xi)數可提高15%，失速后升力最大可提高50%，阻力降低50%，而(er)且機翼尾跡區氣流變得較(jiao)為平(ping)穩(wen)。在高馬赫數(shu)條件下(xia)(必須考慮氣流的可壓縮性)，機翼性能的(de)變化非常復雜。由(you)于(yu)微(wei)射(she)流的(de)存在(zai)，機翼邊(bian)界(jie)層(ceng)內氣流加(jia)速(su)，分(fen)離點位置退移，這是(shi)有利的(de)一面，但對(dui)(dui)(dui)于(yu)高速(su)可壓(ya)縮流微(wei)射(she)流的(de)控制效果(guo)不(bu)(bu)理想(xiang)。對(dui)(dui)(dui)于(yu)跨音速(su)流動，雖然微(wei)射(she)流對(dui)(dui)(dui)提高機翼升力不(bu)(bu)明顯(xian)，但可顯(xian)著緩和其顫(zhan)震(zhen)現象。 [4]

增強混合

大(da)量(liang)微(wei)(wei)尺度的(de)(de)微(wei)(wei)射流(liu)旋(xuan)渦元與(yu)射流(liu)相互作用還可增強主(zhu)流(liu)的(de)(de)混合。DavisSA等人利(li)用微(wei)射流(liu)技術(shu)對增強噴液射流(liu)(主流)的混合過程進行了(le)實(shi)驗研究(jiu)。實(shi)驗中(zhong)噴液孔直徑為25.4mm，出(chu)口(kou)速度為11.4m/s，雷諾(nuo)數為ReD=19000。噴液孔周圍放(fang)置9個微射(she)流(liu)作動器(qi)，微射(she)流(liu)流(liu)動方向可調整(zheng)為平行或垂(chui)直噴液孔軸線。微射(she)流(liu)作動器(qi)開口寬度0.5mm×9mm，工作頻率為1.2kHz，微射流出口速度為11m/s。實(shi)驗結果顯示，正是因為微射流作(zuo)動(dong)器(qi)的作(zuo)用，在同樣(yang)下游位(wei)置處(chu)，主(zhu)流剪切邊(bian)界層沿(yan)徑向(xiang)擴展加速；與此(ci)同時，沿(yan)軸(zhou)線的流動(dong)速度(du)減慢，并且主(zhu)流近(jin)場(chang)處(chu)的徑向(xiang)波動(dong)速度(du)增加了將(jiang)近(jin)10倍；主流較遠的(de)下(xia)游(you)位(wei)置處，徑(jing)向波動速度(du)(du)減小至(zhi)低于主流未(wei)受控的(de)程度(du)(du)。幾方(fang)面原因都使得主流的(de)混合程度(du)(du)加強。

控制換熱

微射(she)流技術還可應(ying)用于冷卻之目(mu)的并取得顯著(zhu)效果。MarkGillespie研(yan)究了使用微(wei)射流(liu)技術對(dui)微(wei)電子集(ji)成電路進(jin)行對(dui)流(liu)冷卻的問題(ti)。結(jie)果顯(xian)示，周期(qi)性變化的吸入/排(pai)出微(wei)(wei)射流(liu)流(liu)場(chang)顯著(zhu)增強了元器件的冷卻效果。在元器件表面溫度為100℃時，自然(ran)對(dui)流散熱功率僅為2W，而使用微射流作動器后，最(zui)大功率可達17W。與常(chang)規的采用(yong)連續(xu)射(she)流(liu)的散熱(re)方式相比，兩者消(xiao)耗(hao)同(tong)樣(yang)的能量水平，微(wei)(wei)射(she)流(liu)作動器可增強散熱(re)功(gong)率200%。鑒于(yu)微(wei)(wei)電子工業領域在元器件生產向(xiang)小型、微(wei)(wei)型化發(fa)(fa)展(zhan)的同時，其表面(mian)的發(fa)(fa)熱(re)熱(re)流(liu)率(lv)變(bian)得越來越劇烈(lie)，因而(er)微(wei)(wei)射(she)流(liu)技術在此方面(mian)的應用(yong)具有廣闊的前景。