混合是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的生產(chǎn)工藝，隨著中國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，混合系統(tǒng)及混合設(shè)備的發(fā)展將越來(lái)越強(qiáng)大。混合覆蓋著整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，如化工、食品、建材、藥品、化肥，我們每天每時(shí)使用的產(chǎn)品在生產(chǎn)中至少有一步混合工藝。
一、混合及混合機(jī)概述
混合是指將兩種及兩種以上的物料物理的參合在一起，不發(fā)生任何化學(xué)變化。
混合包括自流混合和機(jī)械混合。自流混合指物料間運(yùn)動(dòng)，通過(guò)自身摩擦達(dá)到均勻混合；機(jī)械混合指物料通過(guò)機(jī)械強(qiáng)制作用達(dá)到后的均勻混合。一般氣體混合為自流混合；三維混合設(shè)備混合為自流混合與機(jī)械混合的結(jié)合；所有混合中混合容器不運(yùn)動(dòng)的混合均為機(jī)械混合。
混合設(shè)備好壞的評(píng)估根據(jù)不同的物理量。
混合均勻度：分析物料參合好壞的物理量，通過(guò)概率論獲得，混合均勻度是由混合設(shè)備種類確定。
死角：指物料在混合容器中不能參與混合的物理現(xiàn)象，死角百分比是評(píng)價(jià)混合設(shè)備制造好壞的物理量。
混合時(shí)間：評(píng)價(jià)混合速度的物理量，指不同物料開(kāi)始混合到混合達(dá)到均勻度要求內(nèi)的時(shí)間，混合時(shí)間是由混合設(shè)備種類及型號(hào)確定。
二、干粉混合設(shè)備種類的選擇
干粉混合設(shè)備的種類繁多，本文主要就機(jī)械混合設(shè)備中目前中國(guó)市場(chǎng)上常用設(shè)備雙螺旋錐形混合機(jī)，臥式無(wú)重力混合機(jī)，臥式犁刀混合機(jī)，臥式螺帶混合機(jī)作分析：
1、雙螺旋錐形混合機(jī)
混合空間為倒圓錐型，桶體內(nèi)有兩條、三條或單條螺旋軸在自轉(zhuǎn)的情況下又沿著桶壁公轉(zhuǎn)，電機(jī)減速機(jī)等動(dòng)力裝置處于混合機(jī)的上端。
混合物料適用范圍大，對(duì)混合的物料密度偏差，粒徑偏差要求不很嚴(yán)格，易控制物料的摩擦起熱或起靜電
混合物料時(shí)對(duì)晶體的破壞作用小。
設(shè)備混合時(shí)動(dòng)力要求低，同樣型號(hào)的設(shè)備電機(jī)功率大大降低。
設(shè)備型號(hào)可以擴(kuò)大到很大，中國(guó)國(guó)產(chǎn)在用大為30立方。
混合時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，但大型設(shè)備制造成三螺旋形式，可以大大縮短混合時(shí)間。
主要應(yīng)用與粉體與粉體的混合，可以在混合時(shí)往物料中噴入大量的液體，但混合的整個(gè)過(guò)程中物料體現(xiàn)為固態(tài)粉體，應(yīng)用例染料、味精、添加劑、塑料粒子等。
2、臥式無(wú)重力混合機(jī)
混合空間為孿生U形圓桶臥式形式，桶體內(nèi)有兩條臥式的軸，軸上伸出帶葉片的臂，兩混合軸沿相反方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)減速機(jī)處于主體設(shè)備的側(cè)邊。
主要為粉體，粒子間的混合，不適應(yīng)于輕質(zhì)物料的混合
混合時(shí)由于物料作大范圍的運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料的晶體有小范圍的破壞。
設(shè)備混合時(shí)所有物料都處于高運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)力要求高。
混合時(shí)間是機(jī)械混合設(shè)備中快的。
中國(guó)國(guó)產(chǎn)在用大為20立方。
主要應(yīng)用與粉體與粉體的混合，混合的物料可以是粒子形式，可以在混合時(shí)往物料中噴入少量的液體，但混合的整個(gè)過(guò)程中物料體現(xiàn)為固體粉體，應(yīng)用例干混砂漿、食鹽、化肥等。
3、臥式犁刀混合機(jī)
混合空間為圓桶臥式形式，桶體內(nèi)有一條帶犁刀的臥式軸；在桶體的側(cè)面帶大量的高轉(zhuǎn)速飛刀，與主混合軸成90度，電機(jī)減速機(jī)處于主體設(shè)備的端面。
混合時(shí)由于飛刀的高速運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料的晶體有很大程度破壞。
動(dòng)力要求具中，混合時(shí)間具中。
中國(guó)國(guó)產(chǎn)在用大為20立方。
主要應(yīng)用與粉體與粉體的混合，混合的物料可以帶少量的短纖維，可以在混合時(shí)往物料中噴入少量的液體。應(yīng)用例建材、纖維干粉混合等。
4、臥式螺帶混合機(jī)
混合空間為U形圓桶臥式形式，桶體內(nèi)有一條整體螺帶軸。電機(jī)減速機(jī)處于主體設(shè)備的端面。
混合比較平穩(wěn)，對(duì)晶體的破壞作用小。
設(shè)備混合時(shí)所有物料處于整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)力要求高。
混合時(shí)間相對(duì)較短。
主要應(yīng)用與粉體與粉體或帶粘稠物料的混合，可以在混合時(shí)往物料中噴入大量的液體，混合的整個(gè)過(guò)程中物料體可以體現(xiàn)固體粉體也可以體現(xiàn)粘稠狀，應(yīng)用例稠化粉、灰面、涂料等。
三、混合設(shè)備大小的選擇
混合設(shè)備就大小而言，目前國(guó)內(nèi)做到30立方，主要生產(chǎn)地為上海、浙江、四川。就混合的工藝和混合量的要求，混合設(shè)備可以分為實(shí)驗(yàn)型0.05~0.5立方；生產(chǎn)型0.5~6立方；批量型4～30立方；
實(shí)驗(yàn)型設(shè)備
生產(chǎn)能力要求不高，主要在企業(yè)投資前期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)性生產(chǎn)。
生產(chǎn)型設(shè)備
生產(chǎn)能力要求高，主要為企業(yè)投資生產(chǎn)產(chǎn)品，此類設(shè)備相對(duì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)高，沒(méi)有大功率要求，配合其它生產(chǎn)設(shè)備，包括配料、自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)出料，制造一套完整的混合生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率相當(dāng)高，投資相對(duì)較低。根據(jù)生產(chǎn)要求，一套生產(chǎn)線生產(chǎn)一種或兩種產(chǎn)品，不需要長(zhǎng)期更換產(chǎn)品形式，設(shè)備實(shí)現(xiàn)了流水線，代替了大生產(chǎn)量需要選擇大設(shè)備的技術(shù)要求。
批量型設(shè)備
主要應(yīng)用于一些混合批次要求非常嚴(yán)格的地方，如染料、食品等。同一批產(chǎn)品不能有顏色、口味差別等特殊要求下。
四、混合輔助功能的選擇
根據(jù)不同的混合過(guò)程要求，物料的混合需要不同的混合方法和混合環(huán)境。混合設(shè)備根據(jù)不同的混合方式設(shè)計(jì)了很多輔助混合功能，根據(jù)不同的混合要求選擇不同的輔助功能。
加溫或冷卻
物料的混合過(guò)程中，加溫是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象。
①有的物料的混合過(guò)程需要在一定的溫度環(huán)境中才能夠?qū)崿F(xiàn)，才能夠滿足物料本生的可混合性，才能夠提高混合的均勻性。
②有的混合物料本身含有一定的水分，在混合過(guò)程中可以通過(guò)提高溫度等簡(jiǎn)單的辦法將水分烘干，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的混合、烘干一步完成的功能。
對(duì)于機(jī)械式干粉混合設(shè)備，在混合容器外殼加溫或冷卻，保證混合容器內(nèi)在混合過(guò)程中處于一個(gè)恒定的溫度，是混合機(jī)保溫的主要辦法，傳統(tǒng)的稱呼為夾套。
根據(jù)不同的溫度要求，常見(jiàn)的加溫方式有：①夾套內(nèi)加入導(dǎo)熱油，電熱絲直接加熱導(dǎo)熱油②循環(huán)油加熱③蒸汽循環(huán)加熱
為了提高能源的利用效率，加熱夾套外殼需要再做一層保溫，避免熱能向空氣中散發(fā)。為配合混合過(guò)程的加溫要求，設(shè)備一般還需要輔助的鍋爐或其它能源設(shè)備。為排除混合過(guò)程中加熱產(chǎn)生的蒸汽或其它散發(fā)物質(zhì)，系統(tǒng)還需要配備一套引風(fēng)系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)。
抽真空或充壓
物料在混合過(guò)程中可能氧化或其它不能夠在空氣狀態(tài)下完成的過(guò)程，就需要對(duì)混合設(shè)備容器進(jìn)行抽真空，在必要的時(shí)候還需要充入惰性氣體保護(hù)等。
噴液
為了滿足干粉混合過(guò)程中加入少量的液體，同時(shí)必須提高液體與粉體的混合均勻度，需要將液體以霧化狀態(tài)與粉體接觸。
例如我們?cè)诨旌匣颐鏁r(shí)，如果將水、灰面共同裝入容器后再進(jìn)行機(jī)械混合，則很難混合均勻；如果在將灰面機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)讓水以霧狀與灰面接觸，混合均勻度及混合時(shí)間都會(huì)大大提高。
飛刀設(shè)備
混合物料中如果有纖維或其它難分散物料，混合過(guò)程中需要高速分散，混合設(shè)備則需要設(shè)計(jì)制造高速旋轉(zhuǎn)的飛刀轉(zhuǎn)軸。
五、輔助設(shè)備的選擇
混合機(jī)是混合過(guò)程的核心。為提高混合速度和混合的自動(dòng)化過(guò)程，混合機(jī)還需要配備其它的輔助設(shè)備，整體滿足混合工藝。常規(guī)的機(jī)械式混合設(shè)備工作方式均為間隙式操作，單批次混合的物料需要先準(zhǔn)備好→加入混合機(jī)→均勻混合→出料
喂料設(shè)備為提高間隙式混合操作的時(shí)間，需要每次準(zhǔn)備好的混合物料快速加入混合機(jī)。為了準(zhǔn)備每次需要混合的物料，可以設(shè)計(jì)手工配料或自動(dòng)配料。
放料設(shè)備
混合機(jī)出料根據(jù)不同的形式，不同的工藝有不同的方式。但不管什么形式，混合好的物料需要放入料倉(cāng)或其它下步工藝設(shè)備等。
混合機(jī)閥門(mén)根據(jù)不同的操作要求有不同的選擇：
根據(jù)出料閥形式有閘閥、蝶閥、球閥、旋轉(zhuǎn)閥、門(mén)閥、頂閥、弧形閥。
根據(jù)操作方式出料閥有手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)控制。
混合機(jī)的選型：粉體混合操作相當(dāng)復(fù)雜，特別是由于粉料的性質(zhì)對(duì)混合效果形響很大．所以越是大型的混合機(jī)選型田難就越大。因此對(duì)混合機(jī)的選型，除裔掌捉上述的一般原理外，還要進(jìn)一步掌握選型的一般方法一般來(lái)說(shuō)．選型的辦法有：類比法、小試法，中試法 ，類比法
用戶一般根據(jù)自己的物料，參照同行廠家選用的機(jī)型．可以較快地選定自己所需的混合機(jī)機(jī)型。該方法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便．選型過(guò)程中投入費(fèi)用較少．由于有別人的經(jīng)驗(yàn)作借鑒，因此選型的正確性較大，失誤較少．缺點(diǎn)是目前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，有時(shí)同行之問(wèn)技術(shù)保密，很難了解到確切情況。
小試法
用戶可報(bào)據(jù)自己的物料．參考生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)及其他資料．初步選定小試機(jī)型進(jìn)行試臉。在小試中要測(cè)定混合機(jī)的什能、混合均勻度、混合狀態(tài)等。
在小試中，可光選用幾種定型混合機(jī)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)．然后按照下列原則，選定混合機(jī)：① 混合均勻度和混合所需時(shí)間；②綜合比較設(shè)備費(fèi)用、能耗費(fèi)用、維修費(fèi)用和操作費(fèi)川；③ 安裝條件，如有否場(chǎng)地和動(dòng)力的限制。根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果．確定機(jī)型。如對(duì)選定產(chǎn)品還有不滿愈的地方，可向廣方提出修正要求．使之更適合生產(chǎn)要求。
中試法
在大型沒(méi)備選型中．有時(shí)僅僅依靠小試結(jié)果還不夠．還要進(jìn)行中試，中試的目的是驗(yàn)證小試結(jié)果，同時(shí)為選提供進(jìn)一步的依據(jù)．中試時(shí)應(yīng)注意以下兒點(diǎn)：
1、中試設(shè)備規(guī)模越大，越接近要選用的大型設(shè)備，則試驗(yàn)結(jié)果能越可靠。
2、由于粉體混合機(jī)的放大數(shù)據(jù)發(fā)表甚少．因此中試時(shí)更要與制造廠家緊密配合，一般由廠方提供中試（放大）的操作數(shù)據(jù)或結(jié)構(gòu)改進(jìn)。在中試過(guò)程巾，還應(yīng)把注意力放在混合均勻度、功率變化、混合時(shí)間以及混合譏的啟動(dòng)等問(wèn)題上。只有中試結(jié)果與小試結(jié)果相一致后．進(jìn)一步的設(shè)備選型才有可靠依據(jù)
3、中試時(shí)，應(yīng)盡可能采用給定過(guò)程物料，與小試物料相一致。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是：選型比較準(zhǔn)確，在今后生產(chǎn)中，產(chǎn)品的的產(chǎn)、都可以得到充分保證，混合時(shí)間、能耗、設(shè)備費(fèi)用都可以控制在較佳的范圍內(nèi)。缺合是：設(shè)備選型時(shí)間較長(zhǎng)．所花費(fèi)的人力、物力較大。
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