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第六章 物料混合机械 第一节 概述 混合机及其类型： 混合操作所采用的设备因物料状态不同而异。对于粉粒状物料，所用的设备为混合机；对于中低黏度液体，采用的是液体搅拌机；对于高粘稠浆料和塑性固体物料进行混合的机械叫做捏和机；对乳浊液、悬浮液进行边破碎边混合通常所采用的机械称为均质机和胶体磨。 混合机理 两种或两种以上不同组分构成的混合物在混合机或者料罐内，在外力作用下进行混合，从开始时的局部混合达到整体的均匀混合状态，在某个时刻达到动态平衡，之后，混合均匀度不会再提高，而分离和混合则反复交替进行着。 整个混合过程存在着三种混合方式： （一）对流混合 ：由于混合机工作部件表面对物料的相对运动，所有粒子在混合机内从一处向另一处作相对流动，位置发生转移，产生整体的流动称为对流混合。 （二）扩散混合：在混合过程中，以分子扩散形式向四周作无规律运动，达到均匀分布状态。称为扩散混合。 （三）剪切混合：由于物料群体中的粒子相互间形成剪切面的滑移和冲撞作用，引起局部混合，称为剪切混合。对于高粘稠度流变物料如面团和糖蜜等，主要是依靠剪切混合，一般称为捏和。捏和机工作部件对物料产生的剪切力，使物料拉成愈来愈薄的料层，料层表面出现裂纹，产生层流流动，达到局部混合，称之剪切混合。挤压膨化机和绞肉机中的物料在螺杆作用下也产生剪切混合。 事实上，物料在混合机里往往同时存在着上述三种混合方式，单一的混合方式是少见的，但是常以其中的一种混合方式为主。 第二节 粉料混合机 食品工业中，混合机应用于谷物混合、粉料混合、面粉中加辅料与添加剂、干制食品中加添加剂与调味粉及速溶饮品的制造等操作中，目的是使两种或两种以上的粉料颗粒通过流动作用，成为组分浓度均匀的混合物。 混合机通常可按混合容器的运动状态分为固定容器式和回转容器式两大类。 一、固定容器式混合机 特征： 容器固定。 内部设有回转的搅拌桨叶或绞龙螺旋，强制性地分散、切断物料，物料在容器内有确定的流动方向，属于对流混合。 用途： 适用于物料的性质差别及配比差别较大的散料混合。 型式： 固定容器式混合机有间歇、连续两种操作方式。 1、螺带式混合机 搅拌容器内装有薄而细长的螺旋带状桨叶，靠桨叶的回转来完成对物料的混合操作。 此类混合机的型式较多，根据螺带的数目可分为单螺带混合机和多螺带混合机，根据螺带的安装位置可分为卧式螺带混合机、立式螺带混合机和倾斜式螺带混合机等。 （1）*卧式单螺带混合机（间歇式） 主要是靠物料的径向运动实现混合，而物料在轴向的运动变得很弱，因此混合精度不高。 （2）卧式双螺旋环带式混合机（间歇式） 通常简称为卧式混合机，是最为常见的间歇式固定容器混合机。大中型混合机多为此种机型。 结构 工作过程：当驱动轴旋转时，两条螺带同时翻动物料，并且内、外螺带对物料的翻动速度不同，有利于物料的径向混合，同时内外螺带推动物料反向旋转，物料在混合容器内反复运动，产生较强烈的轴向混合，大大增强了混合效果。 特点：混合时间短，混合质量高，排料迅速，腔内物料残留量少，但配套动力和占地面积较大。 结构： 机体底部呈 U 形，主要工作部件：两螺旋带（旋向相反，输送方向相反,输送能力相等）。卧式螺旋环带混合机主轴转速一般为30~50r/min。外层螺旋环带与壳底之间的间隙一般为2~5mm，预混合机的间 （3）倾斜螺带连续混合机 结构： 如图6. 19所示，整体呈倾斜状，进料口设置于混合机的低端，而出料口设在高端。主轴在进料口端设置螺杆，其余部分设置螺带及沿螺旋线布置桨叶。 工作过程 工作时，由进料口连续送入的物料，在进料段被螺杆强制送入混合段，在混合段内被螺带及桨叶向前推动形成翻滚的径向混合，同时在物料自身重力作用下经螺带空隙下滑形成返混的轴向混合，这两种方式共同构成对于物料的连续混合，混合后的物料连续地从出料口排出。调整主轴转速可调节这种返混的程度，即可控制物料在机内停留时间及混合效果。 特点： 因返混形成的轴向混合作用区域较小，同时物料停留时间不尽一致，混合质量较差，并要求各组分均连续计量喂料，适用于混合度要求不高的场合。 2、犁状浆叶高速混合机 结构： 该机设有两个转子，两主轴上固定安装有犁状桨叶，外缘与机槽的间隙较小。机槽为双圆筒结构，上部设有进料口和排气口，有些机型还设置有抽真空装置和液体添加用的液体喷射器，机槽侧板为可开启结构，用于机槽残留物料的清理。 工作过程： 工作时，转子在驱动轴带动下高速旋转时，桨叶驱动物料旋转，物料在离心力的作用下呈飞瀑状态，得以良好而快速的混合。同时桨叶的犁锋切碎物料中的团块，使其分散。具有混合和分散的双重作用，不但适用于完全粉料组分的混合，而且可用于添加少量液体成分的粉料混合，