高壓均質(zhì)機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,并對物料加壓。調(diào)壓裝置是使物料在特定的壓力下通過均質(zhì)閥。"均質(zhì)"是指物料在均質(zhì)閥中發(fā)生的細化和均勻混和的加工過程。
具體說來,柱塞泵以0.25-0.5米/秒的低速將原始物料吸入,通過與均質(zhì)閥連接的調(diào)壓裝置對均質(zhì)系統(tǒng)調(diào)壓。柱塞泵對物料加壓,例如加壓至40Mpa,由于柱塞泵吸入與壓出料液的流速相對比較穩(wěn)定,因此,只要控制閥座與閥芯之間的間隙也稱開啟度,就可以控制整個系統(tǒng)的壓力。閥座、閥芯之間的間隙越小,系統(tǒng)的壓力越高,物料通過閥座、閥芯之間的流速也越高,60Mpa時的流速高達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,料液高速流動時,瞬間會產(chǎn)生極大的壓力降。同時,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)時間約為50微秒,大量的能量在極短的時間內(nèi)得以釋放。
綜上所述,高壓均質(zhì)機就是料液在高速流動時的剪切效應(yīng)、高速噴射時的撞擊作用、瞬間強大壓力降時的空穴效應(yīng)三重作用下,使物料達到超細粉碎,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。