混合均质机械与设备课件.ppt

1、1混合均质机械与设备混合均质机械与设备2 2 第六章第六章3第一节第一节液体搅拌机械设备液体搅拌机械设备 混合：混合：使两种或两种以上不同物料互相混合，成使两种或两种以上不同物料互相混合，成分浓度达到一定程度均匀性的单元操作。分浓度达到一定程度均匀性的单元操作。习惯上，通常将以液相为主者称作习惯上，通常将以液相为主者称作搅拌设备搅拌设备，以，以粉粒料为主者称作粉粒料为主者称作混合设备混合设备，以粘稠团块物料为，以粘稠团块物料为主者称作主者称作捏合设备或调和设备捏合设备或调和设备。4一、液体搅拌目的一、液体搅拌目的在食品加工中，液体搅拌机主要用于以下方面：在食品加工中，液体搅拌机主要用于以下方面

2、：促进物料的传热，使物料温度均匀化；促进物料的传热，使物料温度均匀化；促进物料中各成分混合均匀；促进物料中各成分混合均匀；促进溶解、结晶、浸出、凝聚、吸附等过程进行；促进溶解、结晶、浸出、凝聚、吸附等过程进行；促进酶反应等生化反应和化学反应过程的进行。促进酶反应等生化反应和化学反应过程的进行。5二、搅拌机基本结构二、搅拌机基本结构搅拌机械的种类搅拌机械的种类较多，但其基本较多，但其基本结构是一致的主结构是一致的主要由搅拌装置、要由搅拌装置、轴封和搅拌容器轴封和搅拌容器三大部分组成，三大部分组成，即：即：搅拌设备搅拌设备搅拌装置搅拌装置轴与轴封轴与轴封 传动装置传动装置 搅拌轴搅拌轴 搅拌器搅拌

3、器搅拌罐搅拌罐 罐体罐体 附件附件61.1.电机；电机；2.2.传动装置；传动装置；3.3.罐体；罐体；4.4.料管；料管；5.5.挡板；挡板；6.6.出料管；出料管；7.7.搅拌器；搅拌器；8.8.温度计插管；温度计插管；9.9.液面液面搅拌设备结构图搅拌设备结构图7（一）搅拌容器（搅拌罐或搅拌槽）（一）搅拌容器（搅拌罐或搅拌槽）u作用：作用：罐体在常压或规定的温度及压力下，为物料罐体在常压或规定的温度及压力下，为物料完成其搅拌过程提供一定的空间。容纳搅拌器与物完成其搅拌过程提供一定的空间。容纳搅拌器与物料在其内进行操作。料在其内进行操作。u要求：要求：对于食品搅拌容器，除保证具体的工艺条件

4、对于食品搅拌容器，除保证具体的工艺条件外，还要满足无污染、易清洗等专业技术要求。外，还要满足无污染、易清洗等专业技术要求。u形状形状:用于低黏度物料的搅拌用罐体一般为立式圆用于低黏度物料的搅拌用罐体一般为立式圆筒形容器，其底可以是平底的，也有碟形底和球形筒形容器，其底可以是平底的，也有碟形底和球形底的。底的。8u 容积容积-径高比：径高比：罐体容积由罐体容积由装料量装料量决定，选择罐体决定，选择罐体的高径比应考虑的高径比应考虑物料特性物料特性对罐体高径比的要求、对搅对罐体高径比的要求、对搅拌功率的影响和对传热的影响等因素。拌功率的影响和对传热的影响等因素。从夹套传热角度考虑，一般从夹套传热角度

5、考虑，一般希望高径比取大些希望高径比取大些。在。在固定的搅拌轴转速下，搅拌功率与搅拌器桨叶直径的固定的搅拌轴转速下，搅拌功率与搅拌器桨叶直径的 5 5 次方成正比，所以罐体直径大，搅拌功率增加。需次方成正比，所以罐体直径大，搅拌功率增加。需要有足够的液位高度，就希望高径比取大些。要有足够的液位高度，就希望高径比取大些。根据上述因素及实践经验，当罐内物料为液根据上述因素及实践经验，当罐内物料为液-固相固相或液或液-液相物料时，搅拌罐的高径比为液相物料时，搅拌罐的高径比为 1-1.3 1-1.3，当罐，当罐内物料为气内物料为气-液相物料时，搅拌罐的高径比为液相物料时，搅拌罐的高径比为1-21-2。

6、9（二）传动装置（二）传动装置u传动装置是赋予搅拌装置及其它附件运动的传传动装置是赋予搅拌装置及其它附件运动的传动件组合体。动件组合体。u在满足机器所必需的运动功率及几何参数的前在满足机器所必需的运动功率及几何参数的前提下，要求提下，要求传动链短、传动件少、电机功率小传动链短、传动件少、电机功率小，以降低成本，以降低成本。10（三）轴封（三）轴封 轴封是搅拌轴及搅拌容器转轴处的密封装置。为轴封是搅拌轴及搅拌容器转轴处的密封装置。为避免食品污染，轴封的选择必须给予重视。避免食品污染，轴封的选择必须给予重视。（四）挡板（四）挡板作用：作用：1 1、改变流型，改切向流为径向流。、改变流型，改切向流为

7、径向流。2 2、增加流体的湍动程度，增强混合效果。、增加流体的湍动程度，增强混合效果。但用于食品料液搅拌的不多见，原因是由于清洗上但用于食品料液搅拌的不多见，原因是由于清洗上的不方便。的不方便。11（五）搅拌器（或称搅拌桨）（五）搅拌器（或称搅拌桨）作用作用:是通过自身运动使搅拌容器中的物料按某种是通过自身运动使搅拌容器中的物料按某种特定的方式运动，从而达到某种工艺要求。这种特定的方式运动，从而达到某种工艺要求。这种特定方式的流动（流型）特定方式的流动（流型）是衡量搅拌装置性能最是衡量搅拌装置性能最直观的重要指标。直观的重要指标。1 1搅拌器的类型搅拌器的类型2 2搅拌器的安装形式搅拌器的安装

8、形式3 3搅拌器桨叶与流型搅拌器桨叶与流型4 4搅拌器的选择搅拌器的选择12搅拌器是搅拌设备的主要工作部件。通常搅拌器可搅拌器是搅拌设备的主要工作部件。通常搅拌器可以分成两大类型：以分成两大类型：（1 1）小面积叶片高速运转的搅拌器，有）小面积叶片高速运转的搅拌器，有涡轮式、旋涡轮式、旋桨式桨式等，等，多用于低粘度的物料多用于低粘度的物料；（2 2）大面积叶片低速运转的搅拌器，有）大面积叶片低速运转的搅拌器，有框式、垂直框式、垂直螺旋式螺旋式等，等，多用于高粘度的物料多用于高粘度的物料。1 1、搅拌器的类型、搅拌器的类型13搅拌器常见型式搅拌器常见型式:1-1-桨式；桨式；2-2-弯叶开启涡轮

9、式；弯叶开启涡轮式；3-3-折叶开启涡轮式；折叶开启涡轮式；4-4-旋桨式（又称推进式）；旋桨式（又称推进式）；5-5-平直叶圆盘涡轮式；平直叶圆盘涡轮式；6-6-框式；框式；7-7-锚式；锚式；8-8-螺带式；螺带式；9-9-螺杆式螺杆式142 2、搅拌器安装型式、搅拌器安装型式u 搅拌器不同安装型式会产生不同的流场，使搅搅拌器不同安装型式会产生不同的流场，使搅拌效果有明显的差别。拌效果有明显的差别。l 立式中心搅拌安装型式立式中心搅拌安装型式l 偏心式搅拌安装型式偏心式搅拌安装型式l 倾斜式搅拌安装型式倾斜式搅拌安装型式l 底部搅拌安装型式底部搅拌安装型式l 旁入式搅拌安装型式旁入式搅拌安

10、装型式151 1）立式中心搅拌安装型式）立式中心搅拌安装型式 标准化的型式标准化的型式大、中、小型均可（大、中、小型均可（常用常用功率范围为功率范围为 0.222kW，小型：，小型：22kW在搅拌器附近易产生涡流在搅拌器附近易产生涡流回转区域回转区域162 2）偏心式搅拌安装型式）偏心式搅拌安装型式v能防止液体在搅拌器附能防止液体在搅拌器附近产生近产生涡流回转区域，涡流回转区域，各点的压力分布不同，各点的压力分布不同，加强相对运动效果。加强相对运动效果。v易引起振动易引起振动v适用：小型适用：小型173 3）倾斜式搅拌安装型式）倾斜式搅拌安装型式v为了防止产生涡流，可将搅为了防止产生涡流，可将

11、搅拌器直接安装在罐体上部边拌器直接安装在罐体上部边缘处，用夹板或卡盘与圆筒缘处，用夹板或卡盘与圆筒边缘夹持固定，搅拌轴斜插边缘夹持固定，搅拌轴斜插入容器内进行搅拌。入容器内进行搅拌。v比较灵活机动，简单轻便。比较灵活机动，简单轻便。v适于：小型适于：小型184 4）底部搅拌安装型式）底部搅拌安装型式v轴短而细，无需中间轴短而细，无需中间轴承，可用机械密封轴承，可用机械密封结构结构v使用维修方便寿命长使用维修方便寿命长v有利合理布局有利合理布局v清洗不便清洗不便v适用：小型适用：小型195 5）旁入式搅拌安装型式）旁入式搅拌安装型式v旁入式搅拌安装设备旁入式搅拌安装设备是将搅拌器安装在容是将搅拌

12、器安装在容器罐体的侧壁上，器罐体的侧壁上，在在消耗同等功率的情况消耗同等功率的情况下，能得到最好的搅下，能得到最好的搅拌效果。拌效果。v轴封比较困难轴封比较困难206 6）其它安装形式的搅拌器）其它安装形式的搅拌器除了以上除了以上5 5种形式的搅拌器外，还有其它安装种形式的搅拌器外，还有其它安装形式的搅拌器。如形式的搅拌器。如卧式容器搅拌器卧式容器搅拌器，是将搅拌器安，是将搅拌器安装在卧式容器的上方。此类布局可以装在卧式容器的上方。此类布局可以降低整台设备降低整台设备的安装高度，提高设备的抗振动能力，改善悬浮液的安装高度，提高设备的抗振动能力，改善悬浮液的状态的状态，如充气搅拌就是采用卧式容器

13、的搅拌设备，如充气搅拌就是采用卧式容器的搅拌设备。213 3搅拌器桨叶与流型搅拌器桨叶与流型l 流动状态与搅拌容器的结构及其附件有一定关系。流动状态与搅拌容器的结构及其附件有一定关系。l 搅拌器桨叶的结构形状与运转情况是决定容器内液搅拌器桨叶的结构形状与运转情况是决定容器内液体流动状态最重要的因素。体流动状态最重要的因素。l 搅拌器件周围流体的运动方向有三种，即搅拌器件周围流体的运动方向有三种，即径向流、径向流、轴向流和环流。轴向流和环流。l 普通搅拌器一般只有一种为主导流向。普通搅拌器一般只有一种为主导流向。l(1)(1)轴向流型轴向流型 或或 (2)(2)径向流型径向流型 22l 液体由轴

14、向进入叶片，从轴向液体由轴向进入叶片，从轴向流出，称为轴向流型。流出，称为轴向流型。l 搅拌器叶片旋转时，产生的流搅拌器叶片旋转时，产生的流动状态不但有动状态不但有水平环流、径向水平环流、径向流，而且也有轴向流动，其中流，而且也有轴向流动，其中以轴向流量最大以轴向流量最大。此类桨叶称。此类桨叶称为轴流型桨叶。为轴流型桨叶。（1 1）轴向流型）轴向流型23l图图6.26.2所示的搅拌器中，所示的搅拌器中，折折叶开启涡轮式和旋桨式叶开启涡轮式和旋桨式可以产可以产生明显的轴向流。生明显的轴向流。l轴向流型搅拌产生的流动方轴向流型搅拌产生的流动方向（即是朝容器底还是朝容器向（即是朝容器底还是朝容器口）

15、与搅拌轴的转向有关，所口）与搅拌轴的转向有关，所以在安装使用时有必要注意。以在安装使用时有必要注意。24搅拌器常见型式搅拌器常见型式:1-1-桨式；桨式；2-2-弯叶开启涡轮式；弯叶开启涡轮式；3-3-折叶开启涡轮式；折叶开启涡轮式；4-4-旋桨式（又称推进式）；旋桨式（又称推进式）；5-5-平直叶圆盘涡轮式；平直叶圆盘涡轮式；6-6-框式；框式；7-7-锚式；锚式；8-8-螺带式；螺带式；9-9-螺杆式螺杆式25l 流体由轴向进入叶轮，从径流体由轴向进入叶轮，从径向流出。向流出。l 如如平直叶的桨叶式、涡轮式平直叶的桨叶式、涡轮式叶片叶片，这种高速旋转的小面，这种高速旋转的小面积桨叶搅拌器所

16、产生的液流积桨叶搅拌器所产生的液流方向主要为垂直于罐壁的径方向主要为垂直于罐壁的径向流动。由于平直叶的运动向流动。由于平直叶的运动与液流相对速度方向垂直。与液流相对速度方向垂直。（2）径向流型径向流型26搅拌器常见型式搅拌器常见型式:1-1-桨式；桨式；2-2-弯叶开启涡轮式；弯叶开启涡轮式；3-3-折叶开启涡轮式；折叶开启涡轮式；4-4-旋桨式（又称推进式）；旋桨式（又称推进式）；5-5-平直叶圆盘涡轮式；平直叶圆盘涡轮式；6-6-框式；框式；7-7-锚式；锚式；8-8-螺带式；螺带式；9-9-螺杆式螺杆式27l 低速运转，主要为低速运转，主要为环向流环向流，当转速增大时，液体的径向流当转速

17、增大时，液体的径向流动就逐渐增大，桨叶转速越高，动就逐渐增大，桨叶转速越高，由平直叶排出的径向流动越强由平直叶排出的径向流动越强烈，打漩效应也随之增强，严烈，打漩效应也随之增强，严重时会造成液体外溢。重时会造成液体外溢。284 4搅拌器的选择搅拌器的选择l（1 1）根据介质黏度高低选型）根据介质黏度高低选型l（2 2）根据搅拌过程和目的选型）根据搅拌过程和目的选型 一般选择搅拌时主要应从一般选择搅拌时主要应从介质的黏度高低、容器介质的黏度高低、容器的大小、转速范围、动力消耗以及结构特点等的大小、转速范围、动力消耗以及结构特点等几几方面因素综合考虑。方面因素综合考虑。也可以通过小型试验进行选择。

18、通常可采用经验也可以通过小型试验进行选择。通常可采用经验类比的方法，以某台实际使用的机型为参考，在类比的方法，以某台实际使用的机型为参考，在相近的工件条件下进行类比选型。相近的工件条件下进行类比选型。29l 根据介质黏度高低选型根据介质黏度高低选型是一种基本方法。是一种基本方法。l 如图如图6.66.6所示，所示，随着黏随着黏度增高，各种搅拌器选度增高，各种搅拌器选用的顺序为旋桨式、涡用的顺序为旋桨式、涡轮式、桨式、锚式和螺轮式、桨式、锚式和螺带式等带式等。l 对旋浆式，大容量液体对旋浆式，大容量液体时用低转速，小容量液时用低转速，小容量液体时用高转速。体时用高转速。（）根据介质黏度高低选型（

19、）根据介质黏度高低选型图图6.6 搅拌器选择曲线搅拌器选择曲线1.锚式、螺带式；锚式、螺带式；2.浆式；浆式；3.涡轮式；涡轮式；4、5.涡轮式、旋浆式；涡轮式、旋浆式；R1=1750r/min;R2=1150r/min;R3=420 r/min30l 各类型式使用有重叠性各类型式使用有重叠性，例如，例如桨式搅拌器桨式搅拌器由于由于其结构简单，用挡板后其结构简单，用挡板后可以改善流型，所以，可以改善流型，所以，在低黏度时也是应用得在低黏度时也是应用得较普遍的。而较普遍的。而涡轮式涡轮式由由于其对流循环能力、湍于其对流循环能力、湍流扩散和剪切都较强，流扩散和剪切都较强，几乎是应用最广泛的一几乎是

20、应用最广泛的一种桨型。种桨型。图图6.6 搅拌器选择曲线搅拌器选择曲线1.锚式、螺带式；锚式、螺带式；2.浆式；浆式；3.涡轮式；涡轮式；4、5.涡轮式、旋浆式；涡轮式、旋浆式；R1=1750r/min;R2=1150r/min;R3=420 r/min31（2 2）根据搅拌过程和目的选型）根据搅拌过程和目的选型这种方法根据搅拌过程和目的，对照搅拌器的流这种方法根据搅拌过程和目的，对照搅拌器的流动效果作出判断选择。动效果作出判断选择。l 低黏度均相液液混合低黏度均相液液混合l 分散操作分散操作l 悬浮液操作悬浮液操作l 有气体吸收的搅拌有气体吸收的搅拌l 结晶过程的搅拌操作结晶过程的搅拌操作3

21、2 这种混合，搅拌难度小，这种混合，搅拌难度小，平桨式平桨式循环能力强，循环能力强，动力消耗少，最适用。动力消耗少，最适用。平桨式结构简单，成本低，适宜小容量液相混平桨式结构简单，成本低，适宜小容量液相混合。合。涡轮式动力消耗大，会增加费用。涡轮式动力消耗大，会增加费用。l低黏度均相液液混合低黏度均相液液混合33l分散操作分散操作涡轮式涡轮式因具有高剪切力和较大循环能力，所以因具有高剪切力和较大循环能力，所以最适用。其中平直叶涡轮剪切作用大于折叶和后弯最适用。其中平直叶涡轮剪切作用大于折叶和后弯叶的剪力作用，因此应优先选用。为了加强剪切效叶的剪力作用，因此应优先选用。为了加强剪切效果，容器内可

22、设置挡板。果，容器内可设置挡板。34涡轮式：涡轮式：使用范围大，其中以弯叶开启涡轮式最使用范围大，其中以弯叶开启涡轮式最好。它无中间圆盘，上下液体流动畅通，排出性好。它无中间圆盘，上下液体流动畅通，排出性能好，桨叶不易磨损。能好，桨叶不易磨损。桨式：桨式：速度低，只用于固体粒度小，固液相对密速度低，只用于固体粒度小，固液相对密度差小、固相浓度较高、沉降速度低的悬浮液。度差小、固相浓度较高、沉降速度低的悬浮液。旋浆式：旋浆式：使用范围窄，只适用于固液相对密度差使用范围窄，只适用于固液相对密度差小或固液比在小或固液比在5%5%以下的悬浮液。以下的悬浮液。对于有轴向流的搅拌器，可不加挡板。因固体颗对

23、于有轴向流的搅拌器，可不加挡板。因固体颗粒会沉积在挡板死角内，所以只在固液比很低的粒会沉积在挡板死角内，所以只在固液比很低的情况下才使用挡板。情况下才使用挡板。l悬浮液操作悬浮液操作35 圆盘式涡轮：圆盘式涡轮：最合适。它剪切力强，圆盘下可存最合适。它剪切力强，圆盘下可存在一些气体，使气体的分散更平衡。在一些气体，使气体的分散更平衡。开启式涡轮：开启式涡轮：不适用。不适用。平桨式及旋桨式：平桨式及旋桨式：只在少量易吸收的气体要求分只在少量易吸收的气体要求分散度不高的场合中使用。散度不高的场合中使用。l有气体吸收的搅拌有气体吸收的搅拌36l结晶过程的搅拌操作结晶过程的搅拌操作 小直径的快速搅拌器

24、小直径的快速搅拌器：如涡轮式，适用于微粒结：如涡轮式，适用于微粒结晶。晶。大直径的慢速搅拌器大直径的慢速搅拌器：如桨式，用于大晶体的结：如桨式，用于大晶体的结晶。晶。37第二节第二节粉体混合机械粉体混合机械l 食品工业中，混合机应用于谷物混合、粉料混食品工业中，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。加剂与调味粉及速溶饮品的制造等操作中。l 在混合机内，大部分混合操作都同时存在在混合机内，大部分混合操作都同时存在对流对流、扩散和剪切、扩散和剪切三种混合方式，但由于机型结构三种混合方式，但由

25、于机型结构和混合料物性方面的不同，往往是某一种混合和混合料物性方面的不同，往往是某一种混合方式起主导作用。方式起主导作用。l 混合机通常可按混合容器的运动状态分为混合机通常可按混合容器的运动状态分为容器容器固定式和容器回转式固定式和容器回转式两大类。两大类。38一、容器回转型混合机一、容器回转型混合机 这种混合机工作时容器呈旋转状态，物料随着容这种混合机工作时容器呈旋转状态，物料随着容器旋转方向依靠物料本身的重力流动完成混合。器旋转方向依靠物料本身的重力流动完成混合。容器内一般容器内一般没有没有搅拌工作部件，如果安装搅拌器搅拌工作部件，如果安装搅拌器件，则可以缩短混合时间。是间歇式混合机，装件

26、，则可以缩短混合时间。是间歇式混合机，装卸物料时需要停机。卸物料时需要停机。间歇式混合机易控制混合质量，可适应粉粒物料间歇式混合机易控制混合质量，可适应粉粒物料配比经常改变操作要求，因此适用于小批量多品配比经常改变操作要求，因此适用于小批量多品种的混合操作。种的混合操作。容器的形状有多种，常以容器形状命名：容器的形状有多种，常以容器形状命名：V V形、对形、对锥式、倾筒式混合机等。锥式、倾筒式混合机等。39l注意：注意：容器的回转速度不能太高，否则会因离心力过大容器的回转速度不能太高，否则会因离心力过大，物料紧贴容器内壁固定不动，无法进行混合。，物料紧贴容器内壁固定不动，无法进行混合。这种混合

27、机可以达到很高的混合均匀度，没有残这种混合机可以达到很高的混合均匀度，没有残留现象，但所需的混合时间长。留现象，但所需的混合时间长。容器的物料装填率因容器形状不同而异，但一般容器的物料装填率因容器形状不同而异，但一般不得超过容器有效容积的不得超过容器有效容积的6060。401 1、倾筒式混合机、倾筒式混合机l 倾筒式混合机的容器是一个圆柱筒，常见有倾筒式混合机的容器是一个圆柱筒，常见有水平回转水平回转和和斜置回转斜置回转两种机型。两种机型。图图6.15 6.15 倾筒式混合机倾筒式混合机（1）水平回转滚筒）水平回转滚筒（2）斜置回转滚筒）斜置回转滚筒41411 1）水平回转滚筒式）水平回转滚筒

28、式4242特点特点其圆筒轴线与回转轴线重合，结构与安装简单。其圆筒轴线与回转轴线重合，结构与安装简单。装料量为圆筒容积的装料量为圆筒容积的30%30%，利用率和生产率不高。，利用率和生产率不高。操作时，粉料的流型简单，混合效果不理想。操作时，粉料的流型简单，混合效果不理想。在筒内的物料可能会和圆筒一起回转，粉粒沿在筒内的物料可能会和圆筒一起回转，粉粒沿水平轴线的运动困难，容器内两端位置有混合水平轴线的运动困难，容器内两端位置有混合死角，卸料不方便。死角，卸料不方便。混合时间长，一般采用的较少。混合时间长，一般采用的较少。43432 2）斜置回转滚筒式）斜置回转滚筒式4444装料量可达圆筒容积的

29、装料量可达圆筒容积的60%60%。其容器轴线与回转轴线之间有一定的角度，克服其容器轴线与回转轴线之间有一定的角度，克服了水平回转筒式的缺点，物料在筒内作复杂的运了水平回转筒式的缺点，物料在筒内作复杂的运动，粉料运动时有动，粉料运动时有3 3个方向的速度，流型复杂，加个方向的速度，流型复杂，加强了混合能力。强了混合能力。这种混合机的工作转速约在这种混合机的工作转速约在4040r/minr/min-100-100r/minr/min之之内，常用于混合调味粉料的操作。内，常用于混合调味粉料的操作。特点特点45452 2V V型混合机（双联混合机）型混合机（双联混合机）旋转容器是由两段圆筒以互成一定角

30、度的旋转容器是由两段圆筒以互成一定角度的V V型连接，型连接，两筒轴线夹角在两筒轴线夹角在6060-90-90之间，两筒连接处切面与回之间，两筒连接处切面与回转轴垂直。转轴垂直。4646KHKH快速混合机快速混合机V V型不对称混合机型不对称混合机4747 特点特点 工作时要求主轴平衡回转，装料量为两个圆筒体工作时要求主轴平衡回转，装料量为两个圆筒体积的积的2020-30-30。转速较低，为转速较低，为6 625r/min25r/min，混合时间，混合时间4min/4min/次。次。容器非对称性，操作时，物料时聚时散，效果比容器非对称性，操作时，物料时聚时散，效果比双锥型更好，双锥型更好，适用

31、于干粉类食品。适用于干粉类食品。48483 3对锥式（双锥型）混合机对锥式（双锥型）混合机容器：容器：由两个锥筒和一段短柱筒焊接而成，其锥角由两个锥筒和一段短柱筒焊接而成，其锥角有有9090和和6060两种结构。两种结构。时间：时间：若容器内未安装叶轮，一般混合时间为若容器内未安装叶轮，一般混合时间为 5-5-20min 20min；若容器内安装叶轮，混合时间可缩短到；若容器内安装叶轮，混合时间可缩短到2min 2min 左右。左右。4949二重圆锥式混合机二重圆锥式混合机回转圆锥式混合机回转圆锥式混合机5050 克服了水平圆筒式混合机中物料翻滚不良的缺点。克服了水平圆筒式混合机中物料翻滚不良

32、的缺点。双锥型混合机操作时，粉料在容器内翻滚强烈，双锥型混合机操作时，粉料在容器内翻滚强烈，由于由于流动断面的不断变化流动断面的不断变化，能够产生良好的，能够产生良好的横流横流效应效应。对易流动食品，混合较快。对易流动食品，混合较快。特点特点51二、容器固定型混合机二、容器固定型混合机u卧式螺旋环带混合机卧式螺旋环带混合机u立式螺旋式混合机立式螺旋式混合机u行星锥形混合机行星锥形混合机u倾斜螺带连续混合机倾斜螺带连续混合机l结构特点：结构特点：工作时容器固定工作时容器固定不动，内部安装有旋转混合部不动，内部安装有旋转混合部件。旋转件大多为螺旋结构。件。旋转件大多为螺旋结构。l混合过程：混合过程

33、：以以对流作用对流作用为主，为主，适用于物理性质差别及配比差适用于物理性质差别及配比差别较大的散料混合。别较大的散料混合。l操作方式：操作方式：间歇与连续，依间歇与连续，依生产工艺而定。生产工艺而定。52（一）卧式螺旋环带混合机（一）卧式螺旋环带混合机l 通常简称为通常简称为卧式混合机卧式混合机，是最为常见的间歇式，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固定容器混合机。大中型混合机多为此种机型。532214353图6.16 卧式螺旋环带混合机盖板门机体螺带转子电动机减速器螺带转子1、主要结构：、主要结构：机体、螺带转子、减速器、盖板门机体、螺带转子、减速器、盖板门541 1

34、）.机体机体机体底部呈机体底部呈 U U 形形，由普通钢板或不锈钢板制造而，由普通钢板或不锈钢板制造而成。构成混合室。成。构成混合室。上有两个或三个进料口，两端采用内外层墙板的空上有两个或三个进料口，两端采用内外层墙板的空心夹层结构心夹层结构55 2 2）.转子转子 它由主轴、支承杆、螺旋环带叶片组成。它由主轴、支承杆、螺旋环带叶片组成。螺旋叶片有内外二层，其环带宽度是内宽径小外螺旋叶片有内外二层，其环带宽度是内宽径小外窄径大，而且导向角也相反。为加快转轴附近物料的窄径大，而且导向角也相反。为加快转轴附近物料的流动，有些机型在转轴处安装有小直径实体螺旋叶片流动，有些机型在转轴处安装有小直径实体

35、螺旋叶片支撑杆内螺带外螺带主轴5656 简单混合要求不高的，用简单混合要求不高的，用一条或两条螺带。一条或两条螺带。复杂混合，要求高的，用复杂混合，要求高的，用三条以上螺带，按不同的三条以上螺带，按不同的旋向分别布置，正向一端旋向分别布置，正向一端运动，反向另一端运动，运动，反向另一端运动，物料不断重复分散和集聚，物料不断重复分散和集聚，从而达到混合效果。从而达到混合效果。573 3）传动装置）传动装置 有直联传动和链条传动两种形式。有直联传动和链条传动两种形式。直联传动：直联传动：电机电机减速器减速器主轴，一般用于主轴，一般用于100100公公斤斤/批以下的混合机。批以下的混合机。链条传动：

36、链条传动：电机电机减速器减速器链条（皮带）链条（皮带）主轴，主轴，用于用于250250公斤公斤/批以上的混合机。批以上的混合机。58内外螺带旋向相反，当混合机工作时，它们朝一个方内外螺带旋向相反，当混合机工作时，它们朝一个方向旋转，推动物料的方向也相反。这样，物料的内层向旋转，推动物料的方向也相反。这样，物料的内层和外层在螺带的推动下将产生和外层在螺带的推动下将产生对流、剪切和翻滚对流、剪切和翻滚，从，从而达到混合的目的。而达到混合的目的。2 2、工作原理、工作原理5959 3 3、特点特点 1 1、适用于混合易离析的物料，对稀浆体和流动、适用于混合易离析的物料，对稀浆体和流动性较差的物料也有

37、较好的混合效果，其工作阻性较差的物料也有较好的混合效果，其工作阻力小，构件结构强度要求不高。力小，构件结构强度要求不高。2 2、不适用于易破碎物料的混合，原因在于混合、不适用于易破碎物料的混合，原因在于混合物的螺旋带与容器壁间隙较小，易发生粉粒料物的螺旋带与容器壁间隙较小，易发生粉粒料被打碎、磨碎等现象。被打碎、磨碎等现象。3 3、容器两端有死角，粉料在此位置流动困难。、容器两端有死角，粉料在此位置流动困难。6060（二）立式螺旋混合机（二）立式螺旋混合机立式螺旋混合机有两种类型：立式螺旋混合机有两种类型：垂直螺旋式混合机垂直螺旋式混合机 和行星运动螺旋式混合机。和行星运动螺旋式混合机。616

38、11 1垂直螺旋式混合机垂直螺旋式混合机螺旋搅拌器垂螺旋搅拌器垂直安装在容器直安装在容器中间，搅拌器中间，搅拌器的运动仅是自的运动仅是自身的转动。身的转动。621 1机体机体 用钢板加工成的圆柱和圆锥组用钢板加工成的圆柱和圆锥组合体，用于支承搅拌轴和传动装置。合体，用于支承搅拌轴和传动装置。2 2搅拌部件搅拌部件 由螺旋轴和壳体组成。由螺旋轴和壳体组成。(螺旋螺旋导角和转速与螺旋输送机不一样导角和转速与螺旋输送机不一样)633 3卸料门卸料门 一般人工手动控制。一般人工手动控制。4 4传动部分传动部分 由电机带动皮带一级减速，由电机带动皮带一级减速，然后驱动螺旋轴。然后驱动螺旋轴。64工作原理

39、工作原理 当物料分别从上部及下部当物料分别从上部及下部进入混合机后，螺旋不断将物进入混合机后，螺旋不断将物料提升致机顶，然后向四周抛料提升致机顶，然后向四周抛洒，以达到扩散混合。物料经洒，以达到扩散混合。物料经过数次至下而上的提升、抛洒，过数次至下而上的提升、抛洒，使机内物料混合均匀。混合完使机内物料混合均匀。混合完毕后，打开卸料门，则螺旋提毕后，打开卸料门，则螺旋提升的物料经卸料管排出机外。升的物料经卸料管排出机外。该混合机以扩散混合为主，兼该混合机以扩散混合为主，兼有其它混合机理有其它混合机理6565特点特点 投资费用低，功率消耗小，占地面积小。投资费用低，功率消耗小，占地面积小。混合时间

40、长，产量低。粉料混合不很均匀，难处混合时间长，产量低。粉料混合不很均匀，难处理潮湿或泥浆状粉料等。理潮湿或泥浆状粉料等。多用于混合质量和残留量要求较低的场合，为小多用于混合质量和残留量要求较低的场合，为小型混合机。型混合机。66662 2行星锥形混合机行星锥形混合机容器内螺容器内螺旋搅拌器轴旋搅拌器轴线平行于容线平行于容器壁母线，器壁母线，上端通过转上端通过转壁与旋转驱壁与旋转驱动轴连接。动轴连接。67行星锥形混合机工作过程行星锥形混合机工作过程l 工作时，配制好的物料从进料口加入机内，通过工作时，配制好的物料从进料口加入机内，通过减速机构驱动摇臂，摇臂带动混合螺旋以减速机构驱动摇臂，摇臂带动

41、混合螺旋以2-2-6r/min6r/min速度绕混合机中心轴线速度绕混合机中心轴线公转公转。与此同时，。与此同时，混合螺旋又以混合螺旋又以60-100r/min60-100r/min的速度的速度自转自转。在机壳外。在机壳外壁可以加水套以加热或冷却腔内物料。当一批料壁可以加水套以加热或冷却腔内物料。当一批料混合均匀后，打开出料口卸料。混合均匀后，打开出料口卸料。l 混合时间：小容量混合机混合时间：小容量混合机2-4min2-4min，大容量混合机，大容量混合机8-10min8-10min。6868其容器呈圆锥形，有利于粉料下滑。其容器呈圆锥形，有利于粉料下滑。既能产生垂直方向的流动，以能产生水平

42、方向的既能产生垂直方向的流动，以能产生水平方向的位移。位移。还能清除靠近器壁的滞流层，加快混合速度，适还能清除靠近器壁的滞流层，加快混合速度，适于高流动性物料，亦适于粘滞性物料的混合。于高流动性物料，亦适于粘滞性物料的混合。特点特点69第三节第三节捏合机械设备捏合机械设备 捏合：捏合：是指将含液量较少的粉体或高黏度物质和是指将含液量较少的粉体或高黏度物质和胶体物质与微量细粉末的混合物加工成胶体物质与微量细粉末的混合物加工成可塑性可塑性物物质或质或胶状胶状物质的操作。物质的操作。典型的例子是用面粉加水等调和成面团、蛋糕糊典型的例子是用面粉加水等调和成面团、蛋糕糊及口香糖糕的制备等。及口香糖糕的制

43、备等。70l分类分类可按容器是固定还是回转来分类可按容器是固定还是回转来分类。回转式的不多，。回转式的不多，只有球磨机和某种研磨机等。绝大多数都是固定容器只有球磨机和某种研磨机等。绝大多数都是固定容器型。固定容器型捏合机又可按转轴的位置分为水平轴型。固定容器型捏合机又可按转轴的位置分为水平轴和垂直轴两种型式，按轴的数量分单轴和双轴式。和垂直轴两种型式，按轴的数量分单轴和双轴式。可分为间歇式和连续式两类可分为间歇式和连续式两类。连续式通用性不强，。连续式通用性不强，一台设备往往只适用某类型的物料的混合，并且需要一台设备往往只适用某类型的物料的混合，并且需要较精确的进料定量配合。因此大多间歇式。较

44、精确的进料定量配合。因此大多间歇式。典型搅拌捏合设备：典型搅拌捏合设备：卧式双臂捏合机、打蛋机以及卧式双臂捏合机、打蛋机以及和面机等。和面机等。71l是典型的用于是典型的用于可塑物可塑物混合的混合的间歇操作的捏合设备。间歇操作的捏合设备。l处理对象广泛：面包、饼干处理对象广泛：面包、饼干制造业中面粉、水、酵母和制造业中面粉、水、酵母和其它原辅料的均匀混合与捏其它原辅料的均匀混合与捏合。在巧克力制造工业中，合。在巧克力制造工业中，用于可可液浆、糖粉和奶粉用于可可液浆、糖粉和奶粉等的捏合混合。等的捏合混合。图图6.206.20双臂式捏合机双臂式捏合机一、双臂式捏合机一、双臂式捏合机72l主要结构主

45、要结构：一对转子、混合室及驱动装置等组成。：一对转子、混合室及驱动装置等组成。l由于通常使用的两根搅拌转子呈由于通常使用的两根搅拌转子呈“Z Z”字形，因此常字形，因此常称称Z Z形形捏合机。捏合机。图图6.206.20双臂式捏合机双臂式捏合机73（一）混合室（一）混合室l 底部呈底部呈“W W”形或鞍形的形或鞍形的钢槽。多做成夹套式，可钢槽。多做成夹套式，可通入加热或冷却介质。通入加热或冷却介质。l 带盖或不带盖，带盖的捏带盖或不带盖，带盖的捏合机与槽体具有很好的密合机与槽体具有很好的密封性能，可使混合室在真封性能，可使混合室在真空或加压的条件下进行操空或加压的条件下进行操作。作。74l 一

46、般为可倾式，由人工或电机驱动将槽体的一侧竖一般为可倾式，由人工或电机驱动将槽体的一侧竖起可供出料或清洗。小型设备人工操纵即可，中型起可供出料或清洗。小型设备人工操纵即可，中型或大型设备则在支承轴上装齿轮，由电动或手动手或大型设备则在支承轴上装齿轮，由电动或手动手柄进行操作。柄进行操作。l 直接排料和侧倾混合室排料。直接排料和侧倾混合室排料。直接排料：混合室底部设排料口（或排料门）。直接排料：混合室底部设排料口（或排料门）。侧倾混合室排料：混合室为可翻转式。侧倾混合室排料：混合室为可翻转式。75（二）转子（二）转子Z形捏合机的混合性能不仅取决于形捏合机的混合性能不仅取决于转子的安装形式转子的安装

47、形式，也受也受转子的结构形式转子的结构形式的影响，除了的影响，除了Z形转子外，出现了许形转子外，出现了许多非传统形式的转子，极大地改进了捏合机的混合能力。多非传统形式的转子，极大地改进了捏合机的混合能力。76（1）（2）（3）（4）（5）（6）Z形转子单螺旋转子双螺旋转子爪形转子刀片形转子 X形转子 小型捏合机的转子多为实心体，大型捏合机转子设计成小型捏合机的转子多为实心体，大型捏合机转子设计成空腔形式，可在转子内通入加热或冷却介质。空腔形式，可在转子内通入加热或冷却介质。1 1、转子的结构形式、转子的结构形式77转子在混合室内的安装形式有转子在混合室内的安装形式有相切式相切式和和相叠相叠式式

48、两种。相切式安装时，两转子外缘运动迹线是两种。相切式安装时，两转子外缘运动迹线是相切的；相叠式安装时，两转子外缘运动轨迹线相切的；相叠式安装时，两转子外缘运动轨迹线是相交的。是相交的。2 2、转子安装形式、转子安装形式（1 1）相切式）相切式 （2 2）相叠式）相叠式图图6.216.21转子安装形式转子安装形式78n相切式安装的转子相切式安装的转子u相切式安装的转子相切式安装的转子可以同向旋转，也可相向旋转可以同向旋转，也可相向旋转，常用转子间速比为常用转子间速比为1.5:11.5:1、2:12:1和和3:13:1。u相切式安装的捏合机同时在转子之间的相切区域和相切式安装的捏合机同时在转子之间

49、的相切区域和转子外缘与混合室壁间的间隙区域产生混合作用。转子外缘与混合室壁间的间隙区域产生混合作用。物料在此受到强烈剪切。同向旋转的转子或转速比物料在此受到强烈剪切。同向旋转的转子或转速比大的转子间的剪切力可能达到很大的数值。大的转子间的剪切力可能达到很大的数值。u特别适用于初始状态为片状、条状或块状物料的混特别适用于初始状态为片状、条状或块状物料的混合。合。79n相叠式安装的转子相叠式安装的转子u相叠式安装的转子，相叠式安装的转子，只能同向旋转只能同向旋转，由于运动迹，由于运动迹线相交，为避免搅拌臂相碰，两臂的转速比只能线相交，为避免搅拌臂相碰，两臂的转速比只能用用1:21:2和和1:11:

50、1。u相叠式安装的转子外缘与混合室壁间隙很小，一相叠式安装的转子外缘与混合室壁间隙很小，一般在般在1mm1mm左右，在这样小的间隙中，物料将受到强左右，在这样小的间隙中，物料将受到强烈剪切、挤压作用，不仅可以增加混合（或捏合烈剪切、挤压作用，不仅可以增加混合（或捏合）效果，同时可以有效地除掉混合室壁上的滞料）效果，同时可以有效地除掉混合室壁上的滞料，有自洁作用。，有自洁作用。u适用于粉状、糊状或黏稠液态物料的混合。适用于粉状、糊状或黏稠液态物料的混合。80三、立式混合捏合设备三、立式混合捏合设备l 立式混合捏合设备常称立式混合捏合设备常称为为混合锅混合锅。l 两种型式：两种型式：容器固定式容器