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粉體混合機的選型

來源:永通機械設備有限公司 瀏覽次數:3036次 更新日期:2008-09-05

混合是現代工業不可缺少的生產工藝,隨著中國工業的不斷發展,混合系統及混合設備的發展將越來越強大;旌细采w著整個工業領域,如化工、食品、建材、藥品、化肥,我們每天每時使用的產品在生產中至少有一步混合工藝。

一、混合及混合機概述

混合是指將兩種及兩種以上的物料物理的參合在一起,不發生任何化學變化。

混合包括自流混合和機械混合。自流混合指物料間運動,通過自身摩擦達到最后的均勻混合;機械混合指物料通過機械強制作用達到最后的均勻混合。一般氣體混合為自流混合;三維混合設備混合為自流混合與機械混合的結合;所有混合中混合容器不運動的混合均為機械混合。

混合設備好壞的評估根據不同的物理量。

  • 混合均勻度:分析物料參合好壞的物理量,通過概率論獲得,混合均勻度是由混合設備種類確定。
  • 死角:指物料在混合容器中不能參與混合的物理現象,死角百分比是評價混合設備制造好壞的物理量。
  • 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到均勻度要求內的時間,混合時間是由混合設備種類及型號確定。

二、粉體混合設備種類的選擇

粉體混合設備的種類繁多,本文主要就機械混合設備中目前中國市場上常用設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:

1、雙螺旋錐形混合機

  • 混合空間為倒圓錐型,桶體內有兩條、三條或單條螺旋軸在自轉的情況下又沿著桶壁公轉,電機減速機等動力裝置處于混合機的上端。
  • 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格,易控制物料的摩擦起熱或起靜電
  • 混合物料時對晶體的破壞作用小。
  • 設備混合時動力要求低,同樣型號的設備電機功率大大降低。
  • 設備型號可以擴大到很大,中國國產在用最大為30立方。
  • 混合時間相對比較長,但大型設備制造成三螺旋形式,可以大大縮短混合時間。
  • 主要應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為固態粉體,應用例染料、味精、添加劑、塑料粒子等。

2、臥式無重力混合機

  • 混合空間為孿生U形圓桶臥式形式,桶體內有兩條臥式的軸,軸上伸出帶葉片的臂,兩混合軸沿相反方向旋轉,電機減速機處于主體設備的側邊。
  • 主要為粉體,粒子間的混合,不適應于輕質物料的混合
  • 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。
  • 設備混合時所有物料都處于高運動狀態,動力要求最高。
  • 混合時間是機械混合設備中最快的。
  • 中國國產在用最大為20立方。
  • 主要應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為固體粉體,應用例干混砂漿、食鹽、化肥等。

3、臥式犁刀混合機

  • 混合空間為圓桶臥式形式,桶體內有一條帶犁刀的臥式軸;在桶體的側面帶大量的高轉速飛刀,與主混合軸成90度,電機減速機處于主體設備的端面。
  • 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。
  • 動力要求具中,混合時間具中。
  • 中國國產在用最大為20立方。
  • 主要應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。應用例建材、太白粉、纖維粉體混合等。

4、臥式螺帶混合機

  • 混合空間為U形圓桶臥式形式,桶體內有一條整體螺帶軸。電機減速機處于主體設備的端面。
  • 混合比較平穩,對晶體的破壞作用小。
  • 設備混合時所有物料處于整體運動狀態,動力要求高。
  • 混合時間相對較短。
  • 主要應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固體粉體也可以體現粘稠狀,應用例稠化粉、灰面、涂料等。

三、混合設備大小的選擇

混合設備就大小而言,目前國內做到30立方,主要生產地為上海、浙江、四川。就混合的工藝和混合量的要求,混合設備可以分為實驗型0.05~0.5立方;生產型0.5~6立方;批量型4~30立方;

  1. 實驗型設備
    生產能力要求不高,主要在企業投資前期進行實驗或實驗性生產。
  2. 生產型設備
    生產能力要求高,主要為企業投資生產產品,此類設備相對強度設計高,沒有大功率要求,配合其它生產設備,包括配料、自動進料、自動出料,制造一套完整的混合生產線,生產效率相當高,投資相對較低。根據生產要求,一套生產線生產一種或兩種產品,不需要長期更換產品形式,設備實現了流水線,代替了大生產量需要選擇大設備的技術要求。
  3. 批量型設備
    主要應用于一些混合批次要求非常嚴格的地方,如染料、食品等。同一批產品不能有顏色、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境;旌显O備根據不同的混合方式設計了很多輔助混合功能,根據不同的混合要求選擇不同的輔助功能。

  1. 加溫或冷卻
    物料的混合過程中,加溫是一種常見的現象。
    ①有的物料的混合過程需要在一定的溫度環境中才能夠實現,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,實現簡單的混合、烘干一步完成的功能。
    對于機械式粉體混合設備,在混合容器外殼加溫或冷卻,保證混合容器內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,傳統的稱呼為夾套。
    根據不同的溫度要求,常見的加溫方式有:①夾套內加入導熱油,電熱絲直接加熱導熱油②循環油加熱③蒸汽循環加熱
    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。為配合混合過程的加溫要求,設備一般還需要輔助的鍋爐或其它能源設備。為排除混合過程中加熱產生的蒸汽或其它散發物質,系統還需要配備一套引風系統和除塵系統。
  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下完成的過程,就需要對混合設備容器進行抽真空,在必要的時候還需要充入惰性氣體保護等。
    例如在炸藥的混合過程中,需要對混合容器內的氧元素全部抽掉,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摩擦生熱而爆炸。
  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。
  4. 飛刀設備
    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,混合設備則需要設計制造高速旋轉的飛刀轉軸。

五、輔助設備的選擇

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備,整體滿足混合工藝。常規的機械式混合設備工作方式均為間隙式操作,單批次混合的物料需要先準備好→加入混合機→均勻混合→出料

  1. 喂料設備為提高間隙式混合操作的時間,需要每次準備好的混合物料快速加入混合機。為了準備每次需要混合的物料,可以設計手工配料或自動配料。
  2. 放料設備
    混合機出料根據不同的形式,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備等。

混合機閥門根據不同的操作要求有不同的選擇:

  1. 根據出料閥形式有閘閥、蝶閥、球閥、旋轉閥、門閥、頂閥、弧形閥。
  2. 根據操作方式出料閥有手動、電動、氣動控制。
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