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幹粉混合機如何選型

混合是現代工业不可缺少的生産工藝,随着中國工业的不斷發展,混合系統及混合設備的發展将越来越強大。混合覆蓋着整個工业領域,如化工、食品、建材、藥品、化肥,我們每天每時使用的産品在生産中至少有一步混合工藝。

一、混合及混合機概述

混合是指将兩種及兩種以上的物料物理的參合在一起,不發生任何化学變化。

混合包括自流混合和機械混合。自流混合指物料間運动,通過自身摩擦达到最後的均勻混合;機械混合指物料通過機械強制作用达到最後的均勻混合。一般氣體混合为自流混合;三維混合設備混合为自流混合與機械混合的結合;所有混合中混合容器不運动的混合均为機械混合。

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确定。 
死角:指物料在混合容器中不能參與混合的物理現象,死角百分比是評价混合設備制造好壞的物理量。 
混合時間:評价混合速度的物理量,指不同物料開始混合到混合达到均勻度要求内的時間,混合時間是由混合設備種類及型号确定。 
二、幹粉混合設備種類的選擇

幹粉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,卧式無重力混合機,卧式犁刀混合機,卧式螺帶混合機作分析:

1、雙螺旋錐形混合機

混合空間为倒圓錐型,桶體内有兩條、三條或單條螺旋軸在自轉的情況下又沿着桶壁公轉,電機減速機等动力裝置處于混合機的上端。 
混合物料适用範圍大,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。 
設備混合時动力要求低,同樣型号的設備電機功率大大降低。 
設備型号可以擴大到很大,中國國産在用最大为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为固态粉體,應用例染料、味精、添加劑、塑料粒子等。 
2、卧式無重力混合機

混合空間为孿生U形圓桶卧式形式,桶體内有兩條卧式的軸,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。 
主要为粉體,粒子間的混合,不适應于輕質物料的混合 
混合時由于物料作大範圍的運动,對物料的晶體有小範圍的破壞。 
設備混合時所有物料都處于高運动狀态,动力要求最高。 
混合時間是機械混合設備中最快的。 
中國國産在用最大为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为固體粉體,應用例幹混砂漿、食鹽、化肥等。 
3、卧式犁刀混合機

混合空間为圓桶卧式形式,桶體内有一條帶犁刀的卧式軸;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动,對物料的晶體有很大程度破壞。 
动力要求具中,混合時間具中。 
中國國産在用最大为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、纖維幹粉混合等。 
4、卧式螺帶混合機

混合空間为U形圓桶卧式形式,桶體内有一條整體螺帶軸。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动狀态,动力要求高。 
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、塗料等。 
三、混合設備大小的選擇

混合設備就大小而言,目前國内做到30立方,主要生産地为上海、浙江、四川。就混合的工藝和混合量的要求,混合設備可以分为實验型0.05~0.5立方;生産型0.5~6立方;批量型4~30立方;

實验型設備
生産能力要求不高,主要在企业投资前期進行實验或實验性生産。 
生産型設備
生産能力要求高,主要为企业投资生産産品,此類設備相對強度設計高,沒有大功率要求,配合其它生産設備,包括配料、自动進料、自动出料,制造一套完整的混合生産線,生産效率相當高,投资相對較低。根據生産要求,一套生産線生産一種或兩種産品,不需要長期更換産品形式,設備實現了流水線,代替了大生産量需要選擇大設備的技術要求。 
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。同一批産品不能有顔色、口味差别等特殊要求下。 
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。混合設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。

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将水分烘幹,實現簡單的混合、烘幹一步完成的功能。
對于機械式幹粉混合設備,在混合容器外殼加溫或冷卻,保證混合容器内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,傳統的稱呼为夾套。
根據不同的溫度要求,常見的加溫方式有:①夾套内加入導熱油,電熱絲直接加熱導熱油②循環油加熱③蒸汽循環加熱
为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。为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。为排除混合過程中加熱産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。 
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态下完成的過程,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。 
噴液
为了滿足幹粉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,需要将液體以霧化狀态與粉體接觸。
例如我們在混合灰面時,如果将水、灰面共同裝入容器後再進行機械混合,則很難混合均勻;如果在将灰面機械運动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。 
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。为提高混合速度和混合的自动化過程,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为間隙式操作,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

喂料設備为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。为了準備每次需要混合的物料,可以設計手工配料或自动配料。 
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。但不管什麼形式,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:

根據出料閥形式有閘閥、蝶閥、球閥、旋轉閥、門閥、頂閥、弧形閥。 
根據操作方式出料閥有手动、電动、氣动控制。

      混合機的選型:粉體混合操作相當複雜,特别是由于粉料的性質對混合效果形響很大.所以越是大型的混合機選型田難就越大。因此對混合機的選型,除裔掌捉上述的一般原理外,還要進一步掌握選型的一般方法一般来說.選型的辦法有:類比法、小試法,中試法 ,類比法
      用戶一般根據自己的物料,參照同行廠家選用的機型.可以較快地選定自己所需的混合機機型。該方法的優點是方法簡便.選型過程中投入费用較少.由于有别人的经验作借鑒,因此選型的正确性較大,失誤較少.缺點是目前市場競争異常激烈,有時同行之問技術保密,很難了解到确切情況。
小試法
      用戶可報據自己的物料.參考生産廠家的産品說明書及其他资料.初步選定小試機型進行試臉。在小試中要測定混合機的什能、混合均勻度、混合狀态等。
      在小試中,可光選用幾種定型混合機進行對比實验.然後按照下列原則,最終選定混合機:①
混合均勻度和混合所需時間;②綜合比較設備费用、能耗费用、維修费用和操作费川;③ 安裝條件,如有否場地和动力的限制。根據試验分析結果.确定機型。如對選定産品還有不滿愈的地方,可向廣方提出修正要求.使之更适合生産要求。
中試法
      在大型沒備選型中.有時僅僅依靠小試結果還不夠.最好還要進行中試,中試的目的是验證小試結果,同時为選提供進一步的依據.中試時應注意以下兒點:
      1、中試設備規模越大,越接近要選用的大型設備,則試验結果能越可靠。
      2、由于粉體混合機的放大數據發表甚少.因此中試時更要與制造廠家緊密配合,一般由廠方提供中試(放大)的操作數據或結構改進。在中試過程巾,還應把注意力放在混合均勻度、功率變化、混合時間以及混合譏的啟动等問題上。隻有中試結果與小試結果相一致後.進一步的設備選型才有可靠依據
      3、中試時,應盡可能采用給定過程物料,與小試物料相一致。
      該方法的優點是:選型比較準确,在今後生産中,産品的的産最、質最都可以得到充分保證,混合時間、能耗、設備费用都可以控制在較佳的範圍内。缺合是:設備選型時間較長.所花费的人力、物力較大。