9. Дать краткую характеристику машинам и аппаратам используемых для гомогенезации в производстве суспензий и эмульсий в заводских условиях. Привести рисунки (схемы) установок.

Для гомогенизации эмульсий применяют специальные аппараты-гомогенизаторы, имеющие разное устройство. В гомогенизаторах одного типа грубодисперсная эмульсия под высоким давлением продавливается через узкие каналы и щели. В гомогенизаторах другого типа эмульсия под воздействием центробежной силы, возникающей при вращении диска, продавливается через щели в этом диске, распыляясь до состояния тумана. Эмульсия подается через полую ось.

Гомогенизатор предназначен для получения мелкодисперсной, равноперемешанной, устойчивой структуры вязких продуктов, получаемых из нескольких ингредиентов. Продукт, попадая в гомогенизатор, проходит через узкие, постоянно меняющиеся зазоры между ротором и статором. При этом происходит его измельчение до мелкодисперсного состояния, одновременно осуществляется перекачка продукта.

Бироторный гомогенизатор состоит из двух конических соосно установленных роторов: наружного и внутреннего , расположенных внутри корпуса , имеющего входной и выходной патрубки. Рабочими поверхностями являются боковые поверхности роторов, обращенных друг к другу и выполненных в виде зубьев. Внутренний ротор смонтирован на полом валу , вращающимся от шкива. Наружный ротор смонтирован на валу, вращающимся от шкива. У наружного ротора торцевая поверхность на входе выполнена в виде крыльчатки, а на выходе имеет окна и лопатки.

Результатом использования такого аппарата является его высокая производительность, получение тонких суспензий и эмульсий с размером частиц 0,5 мкм, при малых материально- и энергозатратах.

Гомогенизатор клапанного (плунжерного) типа. Основной его частью является гомогенизирующий клапан. Жидкость нагнетается под давлением (350 -г- 450)102 кПа в канал и движется со скоростью 150-250 м/с через узкую щель между клапаном и седлом. Высота клапанной щели при работе гомогенизатора не превышает 0,1 мм. Форма рабочей поверхности клапана обычно плоская либо конусная с небольшим углом конусности. Известны гомогенизаторы с плоскими клапанами и концентрическими рифлями (проточками), которые расположены на поверхности седла.

В гомогенизаторах применяются многоплунжерные насосы высокого давления с тремя, пятью и даже семью плунжерами. Плунжеры один по отношению к другому смещены для равномерной подачи жидкости в гомогенизирующий клапан. При ходе плунжера влево жидкость проходит через всасывающий клапан в цилиндр, а при ходе плунжера вправо проталкивается через нагнетательный клапан в камеру, на которой установлен манометр для контроля за давлением. Далее жидкость по каналу поступает в гомогенизирующий клапан, в котором поднимает клапан, прижимаемый к седлу пружиной.

Натяжение пружины регулируется винтом. Клапан и седло притерты друг к другу. В нерабочем положении клапан плотно прижат к седлу пружиной, которая сжата винтом, а в рабочем клапан приподнят давлением жидкости и находится в "плавающем" состоянии. При завинчивании винта давление пружины на клапан увеличивается, в результате чего высота клапанной щели уменьшается. Это приводит к увеличению гидравлических сопротивлений при движении жидкости через клапан. При завинчивании винта давление пружины на клапан увеличивается, в результате чего высота клапанной щели уменьшается. Это приводит к увеличению гидравлических сопротивлений при движении жидкости через клапан. Гомогенизатор снабжен предохранительным пружинным клапаном, через который жидкость выходит наружу, когда давление в машине выше установленного. Двигаясь с большой скоростью, жидкость оказывает сильное механическое воздействие на седло и клапан, что вызывает быстрый износ их. Клапан и седло изготовляют из стали высокой твердости. Они имеют обычно симметричную форму и рабочие поверхности с обеих сторон. Это позволяет после заметного износа рабочих поверхностей перевернуть седло и клапан другой стороной, использовать вторую пару рабочих поверхностей и продлить в 2 раза срок службы гомогенизирующего клапана.

Применение двухступенчатой гомогенизации обусловлено тем, что после одноступенчатой гомогенизации в продуктах, выходящих из гомогенизирующего клапана, наблюдается слипание диспергированных частиц и образование "гроздьев", которые ухудшают эффект диспергирования. Задача второй ступени состоит в раздроблении, рассеивании таких сравнительно неустойчивых образований.