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粉體混合設(shè)備如何選擇
發(fā)布時間：2016-07-30瀏覽次數(shù)：893
一 、前言
混合是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的生產(chǎn)工藝，隨著中國工業(yè)的不斷發(fā)展，混合系統(tǒng)及混合設(shè)備的發(fā)展將越來越強大。混合覆蓋著整個工業(yè)領(lǐng)域，如化工、食品、建材、藥品、化肥，我們每天每時使用的產(chǎn)品在生產(chǎn)中至少有一步混合工藝。
二 、混合及混合設(shè)備概述
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械混合。自流混合指物料間運動，通過自身摩擦達(dá)到的均勻混合；機械混合指物料通過機械強制作用達(dá)到的均勻混合。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械混合的結(jié)合；所有混合中混合容器不運動的混合均為機械混合。
混合設(shè)備好壞的評估根據(jù)不同的物理量。
1 、混合均勻度：分析物料參合好壞的物理量，通過概率論獲得，混合均勻度是由混合設(shè)備種類確定。
2 、死角：指物料在混合容器中不能參與混合的物理現(xiàn)象，死角百分比是評價混合設(shè)備制造好壞的物理量。
3 、混合時間：評價混合速度的物理量，指不同物料開始混合到混合達(dá)到均勻度要求內(nèi)的時間，混合時間是由混合設(shè)備種類及型號確定。
三 、粉體混合設(shè)備種類的選擇
粉體混合設(shè)備的種類繁多，本文主要就機械混合設(shè)備中目前中國市場上常用設(shè)備雙螺旋錐形混合機，臥式無重力混合機，臥式犁刀混合機，臥式螺帶混合機作分析：
3.1雙螺旋錐形混合機
1 、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)，電機減速機等動力裝置處于混合機的上端。
2 、混合物料適用范圍大，對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
3 、混合物料時對晶體的破壞作用小。
4 、設(shè)備混合時動力要求低，同樣型號的設(shè)備電機功率大大降低。
5 、設(shè)備型號可以擴大到很大，可到 30 立方。
6 、混合時間相對比較長，但大型設(shè)備制造成三螺旋形式，可以大大縮短混合時間。
7 、主要應(yīng)用與粉體與粉體的混合，可以在混合時往物料中噴入大量的液體，但混合的整個過程中物料體現(xiàn)為固態(tài)粉體，應(yīng)用例染料、味精、添加劑、塑料粒子等。
3.2 臥式無重力混合機
1 、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)，電機減速機處于主體設(shè)備的側(cè)邊。
2 、主要為粉體，粒子間的混合，不適應(yīng)于輕質(zhì)物料的混合
3 、混合時由于物料作大范圍的運動，對物料的晶體有小范圍的破壞。
4 、設(shè)備混合時所有物料都處于高運動狀態(tài)，動力要求較高。
5 、混合時間是機械混合設(shè)備中較快的。
6 、國產(chǎn)較大為 20 立方。
7 、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，可以在混合時往物料中噴入少量的液體，但混合的整個過程中物料體現(xiàn)為固體粉體，應(yīng)用例干混砂漿、食鹽、化肥等。
3.3 臥式犁刀混合機
1 、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，電機減速機處于主體設(shè)備的端面。
2 、混合時由于飛刀的高速運動，對物料的晶體有很大程度破壞。
3 、動力要求具中，混合時間具中。
4 、國產(chǎn)較大為 20 立方。
5 、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，可以在混合時往物料中噴入少量的液體。應(yīng)用例建材、太白粉、纖維粉體混合等。
3.4 臥式螺帶混合機
1 、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。電機減速機處于主體設(shè)備的端面。
2 、混合比較平穩(wěn)，對晶體的破壞作用小。
3 、設(shè)備混合時所有物料處于整體運動狀態(tài)，動力要求高。
4 、混合時間相對較短。
5 、國產(chǎn)較大為 20 立方。
6 、主要應(yīng)用與粉體與粉體或帶粘稠物料的混合，可以在混合時往物料中噴入大量的液體，混合的整個過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。
四 、混合設(shè)備大小的選擇
混合設(shè)備就大小而言，目前國內(nèi)做到 30 立方，主要生產(chǎn)地為上海、浙江。就混合的工藝和混合量的要求，混合設(shè)備可以分為實驗型 0.05~0.5 立方；生產(chǎn)型 0.5~6 立方；批量型 4~30 立方；
4.1 實驗型設(shè)備
生產(chǎn)能力要求不高，主要在企業(yè)投資前期進(jìn)行實驗或?qū)嶒炐陨a(chǎn)。
4.2 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)備相對強度設(shè)計高，沒有大功率要求，配合其它生產(chǎn)設(shè)備，包括配料、自動進(jìn)料、自動出料，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，不需要長期更換產(chǎn)品形式，設(shè)備實現(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。
4.3 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。
五 、混合輔助功能的選擇
根據(jù)不同的混合過程要求，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。
5.1 加溫或冷卻
物料的混合過程中，加溫是一種常見的現(xiàn)象。
1 、有的物料的混合過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，在混合過程中可以通過提高溫度等簡單的辦法將水分烘干，實現(xiàn)簡單的混合、烘干一步完成的功能。
對于機械式粉體混合設(shè)備，在混合容器外殼加溫或冷卻，保證混合容器內(nèi)在混合過程中處于一個恒定的溫度，是混合機保溫的主要辦法，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)。
5.2 抽真空或充壓
物料在混合過程中可能氧化或其它不能夠在空氣狀態(tài)下完成的過程，就需要對混合設(shè)備容器進(jìn)行抽真空，在必要的時候還需要充入惰性氣體保護(hù)等。
例如在炸藥的混合過程中，需要對混合容器內(nèi)的氧元素全部抽掉，再往容器中充入氬氣或其它惰性氣體，防止在混合過程中應(yīng)摩擦生熱而爆炸。
5.3 噴液
為了滿足粉體混合過程中加入少量的液體，同時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。
例如我們在混合灰面時，如果將水、灰面共同裝入容器后再進(jìn)行機械混合，則很難混合均勻；如果在將灰面機械運動時讓水以霧狀與灰面接觸，混合均勻度及混合時間都會大大提高。
5.4 飛刀設(shè)備
混合物料中如果有纖維或其它難分散物料，混合過程中需要高速分散，混合設(shè)備則需要設(shè)計制造高速旋轉(zhuǎn)的飛刀轉(zhuǎn)軸。
六 、輔助設(shè)備的選擇
混合機是混合過程的核心。為提高混合速度和混合的自動化過程，混合機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 →均勻混合→出料
6.1 喂料設(shè)備
為提高 間隙式 混合 操作的時間，需要每次準(zhǔn)備好的混合物料快速加入混合 機。為了準(zhǔn)備每次需要混合的物料，可以設(shè)計手工配料或自動配料。
6.2 放料設(shè)備
混合機出料根據(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或其它下步工藝設(shè)備等。
混合機閥門根據(jù)不同的操作要求有不同的選擇：
1 、根據(jù)出料閥形式有閘閥、蝶閥、球閥、旋轉(zhuǎn)閥、門閥、頂閥、弧形閥。
2 、根據(jù)操作方式出料閥有手動、電動、氣動控制。
七、結(jié)束語
混合是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的生產(chǎn)工藝，隨著中國工業(yè)的不斷發(fā)展，混合系統(tǒng)及混合設(shè)備的發(fā)展將越來越強大。混合覆蓋著整個工業(yè)領(lǐng)域，如化工、食品、建材、藥品、化肥，我們每天每時使用的產(chǎn)品在生產(chǎn)中至少有一步混合工藝。
二 、混合及混合設(shè)備概述
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械混合。自流混合指物料間運動，通過自身摩擦達(dá)到的均勻混合；機械混合指物料通過機械強制作用達(dá)到的均勻混合。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械混合的結(jié)合；所有混合中混合容器不運動的混合均為機械混合。
混合設(shè)備好壞的評估根據(jù)不同的物理量。
1 、混合均勻度：分析物料參合好壞的物理量，通過概率論獲得，混合均勻度是由混合設(shè)備種類確定。
2 、死角：指物料在混合容器中不能參與混合的物理現(xiàn)象，死角百分比是評價混合設(shè)備制造好壞的物理量。
3 、混合時間：評價混合速度的物理量，指不同物料開始混合到混合達(dá)到均勻度要求內(nèi)的時間，混合時間是由混合設(shè)備種類及型號確定。
三 、粉體混合設(shè)備種類的選擇
粉體混合設(shè)備的種類繁多，本文主要就機械混合設(shè)備中目前中國市場上常用設(shè)備雙螺旋錐形混合機，臥式無重力混合機，臥式犁刀混合機，臥式螺帶混合機作分析：
3.1雙螺旋錐形混合機
1 、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)，電機減速機等動力裝置處于混合機的上端。
2 、混合物料適用范圍大，對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
3 、混合物料時對晶體的破壞作用小。
4 、設(shè)備混合時動力要求低，同樣型號的設(shè)備電機功率大大降低。
5 、設(shè)備型號可以擴大到很大，可到 30 立方。
6 、混合時間相對比較長，但大型設(shè)備制造成三螺旋形式，可以大大縮短混合時間。
7 、主要應(yīng)用與粉體與粉體的混合，可以在混合時往物料中噴入大量的液體，但混合的整個過程中物料體現(xiàn)為固態(tài)粉體，應(yīng)用例染料、味精、添加劑、塑料粒子等。
3.2 臥式無重力混合機
1 、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)，電機減速機處于主體設(shè)備的側(cè)邊。
2 、主要為粉體，粒子間的混合，不適應(yīng)于輕質(zhì)物料的混合
3 、混合時由于物料作大范圍的運動，對物料的晶體有小范圍的破壞。
4 、設(shè)備混合時所有物料都處于高運動狀態(tài)，動力要求較高。
5 、混合時間是機械混合設(shè)備中較快的。
6 、國產(chǎn)較大為 20 立方。
7 、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，可以在混合時往物料中噴入少量的液體，但混合的整個過程中物料體現(xiàn)為固體粉體，應(yīng)用例干混砂漿、食鹽、化肥等。
3.3 臥式犁刀混合機
1 、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，電機減速機處于主體設(shè)備的端面。
2 、混合時由于飛刀的高速運動，對物料的晶體有很大程度破壞。
3 、動力要求具中，混合時間具中。
4 、國產(chǎn)較大為 20 立方。
5 、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，可以在混合時往物料中噴入少量的液體。應(yīng)用例建材、太白粉、纖維粉體混合等。
3.4 臥式螺帶混合機
1 、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。電機減速機處于主體設(shè)備的端面。
2 、混合比較平穩(wěn)，對晶體的破壞作用小。
3 、設(shè)備混合時所有物料處于整體運動狀態(tài)，動力要求高。
4 、混合時間相對較短。
5 、國產(chǎn)較大為 20 立方。
6 、主要應(yīng)用與粉體與粉體或帶粘稠物料的混合，可以在混合時往物料中噴入大量的液體，混合的整個過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。
四 、混合設(shè)備大小的選擇
混合設(shè)備就大小而言，目前國內(nèi)做到 30 立方，主要生產(chǎn)地為上海、浙江。就混合的工藝和混合量的要求，混合設(shè)備可以分為實驗型 0.05~0.5 立方；生產(chǎn)型 0.5~6 立方；批量型 4~30 立方；
4.1 實驗型設(shè)備
生產(chǎn)能力要求不高，主要在企業(yè)投資前期進(jìn)行實驗或?qū)嶒炐陨a(chǎn)。
4.2 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)備相對強度設(shè)計高，沒有大功率要求，配合其它生產(chǎn)設(shè)備，包括配料、自動進(jìn)料、自動出料，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，不需要長期更換產(chǎn)品形式，設(shè)備實現(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。
4.3 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。
五 、混合輔助功能的選擇
根據(jù)不同的混合過程要求，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。
5.1 加溫或冷卻
物料的混合過程中，加溫是一種常見的現(xiàn)象。
1 、有的物料的混合過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，在混合過程中可以通過提高溫度等簡單的辦法將水分烘干，實現(xiàn)簡單的混合、烘干一步完成的功能。
對于機械式粉體混合設(shè)備，在混合容器外殼加溫或冷卻，保證混合容器內(nèi)在混合過程中處于一個恒定的溫度，是混合機保溫的主要辦法，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)。
5.2 抽真空或充壓
物料在混合過程中可能氧化或其它不能夠在空氣狀態(tài)下完成的過程，就需要對混合設(shè)備容器進(jìn)行抽真空，在必要的時候還需要充入惰性氣體保護(hù)等。
例如在炸藥的混合過程中，需要對混合容器內(nèi)的氧元素全部抽掉，再往容器中充入氬氣或其它惰性氣體，防止在混合過程中應(yīng)摩擦生熱而爆炸。
5.3 噴液
為了滿足粉體混合過程中加入少量的液體，同時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。
例如我們在混合灰面時，如果將水、灰面共同裝入容器后再進(jìn)行機械混合，則很難混合均勻；如果在將灰面機械運動時讓水以霧狀與灰面接觸，混合均勻度及混合時間都會大大提高。
5.4 飛刀設(shè)備
混合物料中如果有纖維或其它難分散物料，混合過程中需要高速分散，混合設(shè)備則需要設(shè)計制造高速旋轉(zhuǎn)的飛刀轉(zhuǎn)軸。
六 、輔助設(shè)備的選擇
混合機是混合過程的核心。為提高混合速度和混合的自動化過程，混合機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 →均勻混合→出料
6.1 喂料設(shè)備
為提高 間隙式 混合 操作的時間，需要每次準(zhǔn)備好的混合物料快速加入混合 機。為了準(zhǔn)備每次需要混合的物料，可以設(shè)計手工配料或自動配料。
6.2 放料設(shè)備
混合機出料根據(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或其它下步工藝設(shè)備等。
混合機閥門根據(jù)不同的操作要求有不同的選擇：
1 、根據(jù)出料閥形式有閘閥、蝶閥、球閥、旋轉(zhuǎn)閥、門閥、頂閥、弧形閥。
2 、根據(jù)操作方式出料閥有手動、電動、氣動控制。
七、結(jié)束語
粉體的混合是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的過程，提高混合工藝是獲得較好的產(chǎn)品質(zhì)量的保證。選擇較好、合理的粉體混合設(shè)備是產(chǎn)品的保證。
SYH型系列三維運動混合機
HSD系列實驗室料斗混合機
HZD系列自動提升料斗混合機
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