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1、 n混混合合:两两种种或或两两种种以以上上不不同同组组份份的的物物质质在在外外力力作作用用下下由由不均匀状态达到均匀状态的过程。不均匀状态达到均匀状态的过程。n混合物：混合后得到的物质。混合物：混合后得到的物质。n混合物的类型：混合物的类型：液体液体-液体、液体液体、液体-固体、固体固体、固体-固体、液体固体、液体-气体、气体、固体固体-液体液体-气体。气体。1.1.定义定义一一 、混合过程、混合过程n混合的目的混合的目的：获得产品，增强和促进化学反应、加速物理变化。获得产品，增强和促进化学反应、加速物理变化。第五章第五章 混合机械设备混合机械设备 2.混合机及其类型混合机及其类型n混合机械：
2、将两种或两种以上不同组分的物料混混合机械：将两种或两种以上不同组分的物料混合在一起构成混合物的机械设备。合在一起构成混合物的机械设备。n混合机、搅拌机混合机、搅拌机 和和捏合机捏合机。n一类是对粉粒状物料，低中粘度物料进行混合的一类是对粉粒状物料，低中粘度物料进行混合的机械称为混合机（多指机械称为混合机（多指 固固）或者搅拌机。固固）或者搅拌机。n另一类是对高粘稠浆料和塑性固体物料进行混合另一类是对高粘稠浆料和塑性固体物料进行混合的机械设备叫做捏和机。的机械设备叫做捏和机。3.3.混合机理混合机理（1）混合状态）混合状态n混混合合过过程程是是一一种种“随随机机事事件件”，所所以以工工业业混混合
3、合也也可可称称为为概概率混合率混合 ，它所能达到的最佳程度称为，它所能达到的最佳程度称为随机完全混合状态随机完全混合状态，n1 1）对流混合）对流混合 :n体体积积混混合合或或移移动动混混合合。是是指指物物料料在在混混合合容容器器和和搅搅拌拌装装置置的的运运动动作作用用下下，所所有有粒粒子子在在混混合合机机内内从从一一处处向向另另一一处处作作相相对对流流动动，位位置置发发生生转转移移，产产生生整整体的流动而混合现象体的流动而混合现象整体混合整体混合。（2 2）混合方式混合方式 n通通常常发发生生在在混混合合的的初初始始阶阶段段，对对流流混混合合的的混混合合速速度较快度较快，但是，但是混合的均匀
4、程度较差混合的均匀程度较差。n对流混合在对流混合在固定容器式混合机固定容器式混合机中表现得非常明显。中表现得非常明显。n2 2）扩散混合）扩散混合 n点点混混合合 ，物物料料以以单单个个粒粒子子为为单单元元向向四四周周无无规规律律移移动动，类类似似气气体体和和液液体体分分子子的的扩扩散散，使使各各组组分分的的粒粒子子先先在在局部范围内扩散，达到均匀分布局部范围内扩散，达到均匀分布局部混合局部混合n这这种种混混合合作作用用通通常常发发生生在在混混合合操操作作的的中中后后期期，扩扩散散混混合合的的混混合合速速度度较较慢慢，但但是是最最终终达达到到的的混混合合的的均均匀匀程度较高。程度较高。n扩散混
5、合在扩散混合在旋转容器式混合机旋转容器式混合机中表现得特别明显。中表现得特别明显。n3 3）剪切混合）剪切混合 n面混合面混合或或切变混合切变混合。物料受剪切作用。物料受剪切作用组分内部粒子组分内部粒子之间产生相对滑动之间产生相对滑动，物料组分被拉成愈来愈薄的料，物料组分被拉成愈来愈薄的料层，使组分之间接触界面愈来愈大，从而引起的混层，使组分之间接触界面愈来愈大，从而引起的混合现象。合现象。n剪切混合现象在剪切混合现象在液体与固体混合的捏和机液体与固体混合的捏和机和和高粘度高粘度液体的搅拌机液体的搅拌机中表现得特别明显。中表现得特别明显。n固体混合机按固体混合机按混合操作混合操作形式形式，可分
6、为可分为间歇操作式间歇操作式和和连续操作式连续操作式。n固体混合机按固体混合机按混合容器的运动方式混合容器的运动方式不同，可分为不同，可分为固定容器式固定容器式和和回转容器式回转容器式 4.4.混合机及其类型混合机及其类型n固体混合机按固体混合机按工作原理工作原理，可分为可分为强制强制式和式和重力重力式式 1.1.基本结构原理基本结构原理n结构特点：混合筒（可旋转）、水平轴（个别有倾斜轴）。结构特点：混合筒（可旋转）、水平轴（个别有倾斜轴）。n混合原理：混合筒绕轴旋转，使物料在筒内反复运动，而达混合原理：混合筒绕轴旋转，使物料在筒内反复运动，而达到混合均匀。到混合均匀。n分类：圆筒式、鼓式、箱
7、式、双锥式、分类：圆筒式、鼓式、箱式、双锥式、V V式等。式等。n应用：流动性好、物理性质相差不大的物料。应用：流动性好、物理性质相差不大的物料。n特点：间歇操作；需加装定位装置；需防尘措施。特点：间歇操作；需加装定位装置；需防尘措施。(一)重力式混合机重力式混合机一、固体混合设备一、固体混合设备2.2.类型类型n混合原理与方式：混合原理与方式：工工作作时时，容容器器内内物物料料在在容容器器的的带带动动下下向向上上运运动动，然然后后在在自自重重下下回回落落，造造成成上上下下翻翻动动和和侧侧向向运运动动，从从而不断进行扩散，达到混合目的而不断进行扩散，达到混合目的。n主要参数：主要参数：适宜转速
8、：适宜转速：70%70%90%90%临界转速；临界转速；适宜填充比：适宜填充比：30%30%混合时间：混合时间：10min 10min（1 1）圆筒式混合机）圆筒式混合机 特点：特点：物料在筒内作复杂的运物料在筒内作复杂的运动，即使装料量较多，其混合效果动，即使装料量较多，其混合效果也较好。也较好。缺点是缺点是：在筒内的物料可能会在筒内的物料可能会和圆筒一起回转，尤其是位于圆筒和圆筒一起回转，尤其是位于圆筒两端的物料不能充分混合，故不能两端的物料不能充分混合，故不能多装料，否则影响混合效果。多装料，否则影响混合效果。斜置回转筒式混合机斜置回转筒式混合机n常见类型常见类型水平回转筒式混合机水平回
9、转筒式混合机（2）多面体多面体混合机混合机n结结构构：多多面面体体容容器器及及内内壁壁上上装装的导向板的导向板n双锥式混合机双锥式混合机 特特点点：能能产产生生良良好好的的横横流流效效应应，对对流流动动性性好好的的物物料料混混合合较快，工作效率较高。较快，工作效率较高。n正方体混合机正方体混合机 特特点点：混混合合速速度度快快，混混合合时间短，没有死角，卸料容易。时间短，没有死角，卸料容易。（3）V形混合机形混合机n结结构构：两两个个圆圆筒筒呈呈V V形形焊焊合合而而成成，夹夹角角范范围围在在 8 80 08181之间。之间。n原原理理：物物料料在在圆圆筒筒顶顶角角转转向向上上时时，分分成成两
10、两股股流流动动，随随后后顶顶角角转转向向下下，物物料料又又汇汇入入顶顶角角，如如此此反反复复分分开开和和汇汇合合。混混合合过过程程以对流混合为主。以对流混合为主。n参数：参数：适宜转速：适宜转速：3030%4040%临界转速；临界转速；适宜填充比：适宜填充比：3030%1.1.混合混合原理原理与特点与特点n混混合合原原理理：利利用用旋旋转转的的搅搅拌拌叶叶片片使使固固定定容容器器内内的的物物料料强强行行混合。混合。n特特点点：降降低低了了物物料料特特性性对对混混合合的的影影响响；强强度度大大，混混合合效效率率高高，可可防防止止粉粉尘尘飞飞扬扬和和分分料料；容容器器内内部部较较难难清清理理，搅搅
11、拌拌部部件磨损较大。件磨损较大。n分分类类：水水平平轴轴（桨桨叶叶式式、带带式式）、垂垂直直轴轴（盘盘式式）、斜斜轴轴（螺旋叶片式）（螺旋叶片式）。（二）强制式混合机（二）强制式混合机2.2.类型类型n结结构构：单单级级减减速速机机、传传动动部部分分、筒筒盖盖、筒筒体体、内内螺螺旋旋、外外螺带、出料阀等。螺带、出料阀等。螺带类型：螺带类型：单条、双条和三条；右旋、左旋；连续式、打断式。单条、双条和三条；右旋、左旋；连续式、打断式。n应用：干粉或湿润粉体混合。应用：干粉或湿润粉体混合。（1 1）螺带式混合机螺带式混合机n槽式双螺旋带混合机槽式双螺旋带混合机：21435盖板门机体螺带转子电动机减速
12、器结构结构原理原理 当中心轴旋转时，螺带当中心轴旋转时，螺带搅动物料上、下翻转使物料搅动物料上、下翻转使物料径向分布，同时，外螺旋将径向分布，同时，外螺旋将物料从右推到左，而内螺旋物料从右推到左，而内螺旋又将物料从左推到右，使物又将物料从左推到右，使物料在混合槽轴向往复运动，料在混合槽轴向往复运动，产生了轴向分布混合。产生了轴向分布混合。原原理理：减减速速机机驱驱动动搅搅拌拌轴轴，搅搅拌拌轴轴上上的的螺螺带带驱驱动动物物料料上上下下翻翻动动，中中心心螺螺旋旋将将物物料料向向下下推推动动，外外螺螺带带沿沿筒筒壁壁将将物物料料向向上上提提升升，使使物物料产生循环流，达到混合目的。料产生循环流，达到
13、混合目的。n锥式螺带混合机锥式螺带混合机n立式螺杆混合机立式螺杆混合机（2 2）螺杆式混合机）螺杆式混合机结构结构原理原理 螺杆旋转时将待混物料送入螺杆旋转时将待混物料送入混合管，待混物料被向上推动时混合管，待混物料被向上推动时受到翻动而混合，然后由管上口受到翻动而混合，然后由管上口排出，如此循环直至达到混合要排出，如此循环直至达到混合要求。求。特点及应用特点及应用 适用于各种流动性好的粉状、适用于各种流动性好的粉状、粒状固体物料和粒度相差不大的粒状固体物料和粒度相差不大的物料；清扫不方便。物料；清扫不方便。n锥式螺杆混合机锥式螺杆混合机n结构结构n工作原理工作原理 螺螺杆杆在在驱驱动动装装置
14、置带带动动下下绕绕自自身身轴轴线线旋旋转转，同同时时筒筒内内周周边边旋旋转转，当当螺螺杆杆自自转转时时，螺螺杆杆周周围围的的物物料料在在螺螺杆杆螺螺棱棱作作用用下下由由锥锥筒筒底底部部移移到到顶顶部部，然然后后再再重重力力作作用用下下落落回回底底部部，实实现现垂垂直直方方向向的的上上、下下流流动动，同同时时，螺螺杆杆的的公公转转搅搅动动锥锥筒筒内内的的物物料料，使使锥锥筒筒壁壁处处的的物物料料流流向向中中心心。从从而而整整个个混混合合室室内内各各物物料料间充分混合。间充分混合。进料口出料口螺杆特点：高效，节能，适合流动性较好的粉状、粒状物料，清扫不方便。特点：高效，节能，适合流动性较好的粉状、
15、粒状物料，清扫不方便。n结构结构 圆圆筒筒状状容容器器、旋旋转转轴轴（轴轴上装有桨叶）上装有桨叶）n原理原理 卧卧式式筒筒体体内内搅搅拌拌轴轴旋旋转转，主主轴轴上上特特殊殊布布置置的的桨桨叶叶确确保保物物料料径径向向、环环向向、轴轴向向三三向向运运动动，形形成成复复合合循循环环，达达到到混合均匀。混合均匀。n应用应用 固固体体与与固固体体、固固体体与与液液体体混合。混合。（3 3）桨叶式混合机）桨叶式混合机n结构结构n工作原理工作原理 主主动动轮轮减减速速机机带带动动犁犁刀刀组组轴轴运运动动，一一方方面面将将物物料料沿沿筒筒体体圆圆周周湍湍动动，同同时时将将物物料料沿沿犁犁刀刀两两侧侧的的法法
16、线线方方向向抛抛出出，另另一一方方面面被被抛抛出出物物料料经经飞飞刀刀组组时时，被被高高速速旋旋转转的的飞飞刀刀剪剪切切搅搅拌拌而而强强烈的抛散，从而达到混合。烈的抛散，从而达到混合。（4 4）犁刀式混合机）犁刀式混合机轴主电机犁刀出料口搅拌器的安装形式搅拌器的安装形式：（1 1）中心立式搅拌安装形式中心立式搅拌安装形式（2 2）偏心式搅拌安装形式偏心式搅拌安装形式 （3 3）倾斜式搅拌安装形式倾斜式搅拌安装形式（4 4）底部搅拌安装形式底部搅拌安装形式（5 5）旁入式搅拌安装形式旁入式搅拌安装形式（6 6）其其它安装形式的搅拌器它安装形式的搅拌器三、流体混合设备三、流体混合设备（其余内容在反
17、应釜中介绍）（其余内容在反应釜中介绍）（1 1）中心立式搅拌安装形式中心立式搅拌安装形式l这这种种安安装装的的特特点点是是搅搅拌拌轴轴与与搅搅拌拌器器配配置置在搅拌罐的中心线上在搅拌罐的中心线上，呈，呈对称布局。对称布局。l为了为了防止在搅拌器附近产生涡流回转区防止在搅拌器附近产生涡流回转区域，往往在立式容器的侧壁上装挡板。域，往往在立式容器的侧壁上装挡板。l这这种种安安装装形形式式的的搅搅拌拌设设备备可可以以将将桨桨叶叶组组合成多种结构形式合成多种结构形式以适应多种以适应多种用途。用途。（2 2）偏心式搅拌安装形式偏心式搅拌安装形式n搅拌器安装在立式容器的偏心位置。搅拌器安装在立式容器的偏心
18、位置。n能防止液体打漩，效果与装挡板相能防止液体打漩，效果与装挡板相近近。n偏偏心搅拌容易引起设备在心搅拌容易引起设备在工作过程中工作过程中的振动，的振动，一般此类安装形式只用于小一般此类安装形式只用于小型设备上。型设备上。（3 3）倾斜式搅拌安装形式倾斜式搅拌安装形式l是是将将搅搅拌拌器器直直接接安安装装在在罐罐体体上上部部边边缘缘处处，搅搅拌拌轴斜插入容器内进行搅拌。轴斜插入容器内进行搅拌。l对对搅搅拌拌容容器器比比较较简简单单的的圆圆筒筒形形或或方方形形敞敞开开立立式式搅搅拌拌设设备备，可可用用夹夹板板或或卡卡盘盘与与筒筒体体边边缘缘夹夹持持固固定。定。l这这种种安安装装形形式式的的搅搅
19、拌拌设设备备比比较较机机动动灵灵活活，使使用用维维修修方方便便，结结构构简简单单、轻轻便便，一一般般用用于于小小型型设设备上，备上，可以防止打漩效应。可以防止打漩效应。（4 4）底部搅拌安装形式底部搅拌安装形式l将搅拌器安装在容器的底部。将搅拌器安装在容器的底部。l它它具具有有轴轴短短而而细细的的特特点点，无无需需用用中中间间轴轴承承，可可用用机机械械密密封封结结构构，有有使使用用维维修修方方便便、寿寿命长等优点。命长等优点。l此此类类搅搅拌拌设设备备的的缺缺点点是是，桨桨叶叶叶叶轮轮下下部部至至轴轴封封处处常常有有固固体体物物料料黏黏积积，容容易易变变成成小小团团物料混入产品中影响产品质量。
20、物料混入产品中影响产品质量。（5 5）旁入式搅拌安装形式旁入式搅拌安装形式l搅拌器安装在容器侧壁。搅拌器安装在容器侧壁。l在同等功率下，能得到最好的搅拌效在同等功率下，能得到最好的搅拌效果。果。l驱动方式有齿轮传动与带传动两种。驱动方式有齿轮传动与带传动两种。l主要缺点是轴封比较困难。主要缺点是轴封比较困难。四、四、捏捏合机械设备合机械设备n捏合是指将含液量较少的粉捏合是指将含液量较少的粉体和体和胶体物胶体物质或高黏度质或高黏度物质与物质与微量细粉末的混合物加工成可塑性物质或胶微量细粉末的混合物加工成可塑性物质或胶状物质的操作。状物质的操作。n捏捏合混合设备可分为间歇式和连合混合设备可分为间歇式和连续式、容器固定式、续式、容器固定式、容器回转式。容器回转式。n双臂式捏合机双臂式捏合机l是典型的用于可塑物混合的是典型的用于可塑物混合的间歇操作的捏合设间歇操作的捏合设备。备。l主要由一对转子、混合室及主要由一对转子、混合室及驱动装置等组成。驱动装置等组成。双双臂式捏合机臂式捏合机