混合和均质机械
混合机械、调和机械PPT演示课件
闽北职业技术学院食品与生物工程系
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食品加工机械与设备 粉碎、均质及混合机械与设备
3、立式行星式混合机
容器呈倒圆锥型，螺旋输送 机沿圆锥的母线置于容器的内部。
（一）旋转容器式混合机
旋转容器式混合机是间歇操作的混合机械，这种混
合机用驱动轴水平地支撑着容器，容器内放入两种以上 的物料，驱动轴带动容器自身回旋而完成物料的混合。
特点：结构简单、混合效果好
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食品加工机械与设备 粉碎、均质及混合机械与设备
1、基本结构
旋转容器式混合机由旋转容器及驱动转轴、机架、 减速传动机构和电动机组成，旋转容器内部无搅拌工作 部件。
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食品加工机械与设备 粉碎、均质及混合机械与设备
1、螺带式混合机
螺带式混合机的内部有螺旋带状浆片，靠浆片的 回旋来完成对物料的混合。螺带式混合机工作转速为 20~60r/min，装量体积为容器体积的30%~40%。
分类： a、根据螺带的数目分 单螺带混合机和多螺带混合机 b、根据螺带的安装位置分 卧式螺带混合机 立式螺带混合机 倾斜式螺带混合机
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食品加工机械与设备 粉碎、均质及混合机械与设备
（一）薄膜式碳酸化器
1、结构
主体是一个压 力容器，经过滤、 减压处理后的CO2 气体恒定地向压力 容器输入，容器内 的CO2的压力控制 在0.4~0.6MPa。
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食品加工机械与设备
（5）轮筒型混合机
食品机械与设备—混合与均质机械
第五章 混合和均质机械
例如，某组分在混合物中的含量为50％，经测定其S
值为0.02，而另一种组分在混合物中的含量仅5％，
其S值也是0.02，经验表明，前一种组分在混合物中
均匀分布程度远比后一种好。这是因为S值只与各观测
第三节 液体搅拌机
二、机械式液体搅拌机
其中适用于处理低粘度或中等粘度液体的机械式搅拌机， 一般多按叶片型式和它在容器内的安装方式来分类：
（一）按搅拌叶片型式分类
• 1．桨叶式搅拌机 • 2．涡轮式搅拌机 • 3．旋桨式搅拌机
(二）按液体搅拌机的安装型式分类
• 1．可搬式搅拌机 • 2．立式搅拌机
1 n 1
n i1
(Xi
X
)2
标准偏差S的平方叫做均方根离差 ：
S 2
1 n 1
n i 1
(Xi
X
)2
第五章 混合和均质机械
图5—2表示沿混合机某方向取样，样品中某组分浓度值的 变化曲线
第五章 混合和均质机械
浓度测定值X的密度函数 曲线见图5－3，图中S 值的大小影响了曲线的 形状。
根据公式（5-7) 得到第一种组分在混合物中的均匀度为 96％，而第二种组分的均匀度仅60％。
第五章 混合和均质机械
三、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他进行着。
第三节 液体搅拌机
第三节 液体搅拌机
第三节 液体搅拌机
食品机械与设备-第7章 搅拌、混合及均质机械与设备
食品工程教研室
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②行星式混合机。
如图7—15所示，螺 旋搅拌机在自转的同时 还绕圆锥筒的轴线公转。 螺旋搅拌机公转使物料 沿锥面做圆周运动，螺 旋搅拌机自转使物料沿 螺旋面上升；受公转和 自转复合运动的影响， 部分物料同时在容器内 产生对流、剪切、扩散， 以对流混合为主。自转 速度60—90r／min，公 转速度为2—3r／min。 适宜混合乳粉、面粉、 砂糖等。
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二、捏合机
对于黏弹性较大的浆体状和塑性固体类的食品物料需要用 捏合机来完成物料的混合。由于物料的黏弹性高，故流动性极 小，桨叶搅拌产生的局部物料运动不能波及整个容器，因此不 能利用对流、扩散达到混合，而以剪切为主。桨叶产生剪切力， 将物料拉延撕裂，同时物料受桨叶推挤作用而被压向邻近物料， 如此反复达到物料混合均匀的目的。 捏合机工作负荷、消耗的功率较大，要求搅拌桨叶的强度 与刚度大，混合时间长。捏合机可分为间歇式和连续式两大类。
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(四)轴封 轴封是搅拌机上重要的部件，其作用主要是密封润滑油，防 止润滑油泄漏进搅拌罐内染流体。目前搅拌机使用最多的轴封有 填料密封和机械密封两种。
(1)填料密封 结构如图7—3所 示，主要由填料箱体4、填料 底衬套5、填料压盖2、压紧 螺栓3及填料6等组成。密封 原理是通过压紧压填料盖2使 填料6变形，从而消除转轴1 与机架的间隙。食品搅拌机， 考虑卫生要求，填料通常选用 聚四氟乙烯纤维。 该结构简单，成本低，但对轴 的磨损和摩擦功耗大，经常需 要维修。不适合高速搅拌机。
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(3)推进式搅拌器(旋桨式搅拌器)由2—3个螺旋叶片组成。叶 轮直径与搅拌罐内径的比为0.2—0.5，转速较高，为100— 500r／min，叶轮线速度在3—15m／s。推进式搅拌器是典 型的轴流式搅拌器。叶轮的排出液体能力强。主要适合于 低黏度液体的混合，固—液混合液中固体悬浮，乳化以及 传热，防止结晶和沉淀等。常用于低黏度糖液的制备、混 合水溶液的强制冷却。 (4)锚式搅拌器 主要产生轴向液流。叶轮直径高与搅拌罐内 壁的间隙小，叶轮直径与搅拌罐内径的比为o．7—0．95， 叶片宽度与罐内径的比为1：12，转速低，通常为10一50r ／min，线速度一般小于3m／s，由于锚与罐内壁间隙小， 在锚外缘处存在强烈的剪切作用，产生局部旋涡，引起液 体物料间的不断交换，因此锚式搅拌器尤其适合带夹套的 搅拌罐内液料的传热。另外，由于叶轮直径大，且与罐底 贴近，较适合于高浓度沉淀物料，能较好防止罐壁上物料 结晶和罐底物料沉淀。
第三节均质机
三柱塞往复泵
出料 进料
（1）泵体
（2）泵阀（吸入阀 和排出阀） 作用：是随着柱塞往复运动而周期的开启和关闭，
完成吸入和排出过程，实验对物料的输送。
泵阀应具备的基本要求：
1、工作平稳，开启及时，关闭速度和关阀滞后角 均不应大于允许值，以减小关闭冲击和回流损失。 2、密封可靠，以避免或尽可能减少泄漏损失。 3、水力损失小，否则会影泵的效率和其他水力特 性。 4、具有足够的强度，刚度，以确保在一定的工作 压力上可靠工作，具有较长的使用寿命。 5、结构简单，装拆、维修方便，互换性好
泄漏探测/产品部分
• 防止压力堵塞
PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.08, JJ03
均质头中的均质过程
均质后的产品 压力5 – 80 bar (75–1 200 psi)
均质前的产品 压力可达 400 bar (5 800 psi)
PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.16, JI05
曲轴在120度上连接的连杆
高压的牛奶通过非常小的间隙
均质装置
已均质的产品
均质装置壳体
• 高品质一体化 • 防锈腐
液压系统
• 双重密封以求最大限度的安全
未均质的产品
与均质阀座作成一体的 冲击环
• 材质：钨铬钴合金 • 双面设计双倍寿命
泄漏探测/液压部分
• 防止压力堵塞
均质头
• 钨铬钴合金 • 可切削以延长使用寿命
（二）操作
检查零件是否卡阻及松动，油位是否正常，接 通冷却水路 开通电源，检查大带轮转动方向 开启进料阀、出料阀，启运，无压力下运转 3min，使各零件润滑，充分进料排除空气， 调整压力值，再正式运行 停机前，放松压力阀，关闭电机，关闭进出料 阀 停机后，温水碱水循环清洗90热水消毒
搅拌桨分类
搅拌桨分类
搅拌桨是用于搅拌、混合、均质液体或半固体材料的机械设备。
根据其结构和用途，搅拌桨可以分为多种类型。
1. 锚式搅拌桨：锚式搅拌桨由两个或多个弯曲的叶片组成，它们固定在中心轴上，被用于搅拌高粘度液体或半固体材料，如乳胶、沥青等。
2. 螺旋桨式搅拌桨：螺旋桨式搅拌桨由两个或多个螺旋状叶片组成，它们紧密地绕在轴上，被用于搅拌低至中等粘度的液体，如水、油、化学品等。
3. 桨叶混合器：桨叶混合器由几个弯曲的叶片组成，这些叶片固定在中心轴上，并且有一个驱动器将他们旋转。
它们被用于混合高粘度的液体和半固体材料，如油漆、浆糊等。
4. 涡流搅拌桨：涡流搅拌桨由多个弯曲的叶片组成，这些叶片被固定在中心轴上，并且形成一个旋转的涡流。
它们被用于搅拌低至中等粘度的液体，如水、溶液等。
5. 均质器：均质器由许多细小的孔组成，这些孔通过一个高速旋转的叶片均匀地分散流体颗粒。
它们被用于均质液体，如乳胶、奶油等。
以上是常见的几种搅拌桨类型，不同类型的搅拌桨可以根据不同的需求进行选择。
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食品加工机械与设备粉碎,均质及混合机械
果越好。 （2）便于原料颗粒内的成分进行分离。
例如：小麦的制粉、淀粉的制备都需要粉碎。 （3）提高物料的流动性，可实现流态化操作。
例如：流化床干燥 （4）提高物料的工艺性能。
例如：粉碎后，表面积增加，物料的干燥、 溶解等性能提高。
为了简单的表示和比较这一特性，常用其允许的最 大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比作为粉碎比，称 公称粉碎比。
粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。 一般粉碎机械的公称粉碎比为3-10，粉磨作
粉碎工艺主要包括两在高压泵的排料口，一般采用 双级均质阀。
均质阀由阀座、阀芯、弹簧、调节手柄组 成。
阀座和阀芯结构精密，二者之间间隙小而 均匀，保证均质质量。间隙大小由调节手柄调 节弹簧对阀芯的压力到来改变。
均质压力有压力表测定。第一级压力为 20-25MPa，主要使大的颗粒得到破碎；第二 级压力为3.5MPa，主要是进一步细化并均匀 分散。
同时，由风机造成的负压也可以避免进料口和轴与 侧壁等片
是粉碎机的主要工作部件。基本形状有8种， 如下图 ，其中以矩形最多。
锤片的形状由被粉碎物料而定，锤片菱角多， 粉碎力强，耐磨性差，尖角适合粉碎纤维性物 料，环形锤片磨损均匀。锤片长度一般不超过 200mm。
均质后的食品在口感、外观及消化 吸收率等方面均有提高。专用（二）均质机的工作原理
（1）剪切 在液体物料高速流动时，若突然遇 到狭窄的缝隙，就回造成极大的速度梯度，从 而产生很大的剪切力，使物料粉碎。 （2）冲击 在均质机内，液体物料与均质阀产 生高速撞击作用，从而将脂肪球等撞击成细小 的微粒。 （3）空穴 液体在高速流经均质阀缝隙处时， 产生巨大的压力降。当压力降低到液体的饱和 蒸汽压时，液体开始沸腾并汽化，产生大量气 泡。液体离开均质阀时，压力有会增加，使气 泡突然破灭，瞬间产生大量空穴。孔穴会释放 大量的能量，生产高频震动，使颗粒破碎。 均质机在工作时质机常用于乳品生产，它不仅能进 行均质，还可以去除牛乳中的杂质并分离细奶 油，又称为净化均质机。
搅拌器的工作原理
搅拌器的工作原理搅拌器是一种常见的机械设备，广泛应用于各个行业中的搅拌、混合、搅拌和均质等工艺过程中。
它能够将不同的物料进行有效地混合，以达到所需的均匀度和质量要求。
搅拌器的工作原理是通过转动搅拌器内部的搅拌叶片，使物料在容器内进行剪切、挤压和混合，从而实现搅拌的目的。
搅拌器通常由电机、搅拌轴、搅拌叶片和容器等组成。
电机通过传动装置将动力传递给搅拌轴，搅拌轴带动搅拌叶片旋转，从而产生剪切力和挤压力。
当搅拌器开始工作时，搅拌叶片将物料从容器底部向上推送，并将其带到容器的顶部，然后再从顶部向下推送，形成一个循环流动。
这种循环流动使得物料能够充分混合，达到均匀的效果。
搅拌器的工作原理可以分为三种类型：搅拌、均质和分散。
1. 搅拌：搅拌器通过搅拌叶片的旋转，将物料进行剪切和推动，使其互相接触和混合。
这种搅拌方式适用于粘度较低的物料，如液体和粉末。
2. 均质：均质是指将物料中的颗粒或液滴分散到更小的尺寸，并使其分布均匀。
搅拌器通过高速旋转的搅拌叶片产生强烈的剪切力和挤压力，使物料中的颗粒或液滴破碎和分散。
这种均质方式适用于液体或半固体物料的处理。
3. 分散：分散是指将固体颗粒或液滴分散到液体介质中，形成均匀的悬浮液或乳液。
搅拌器通过搅拌叶片的旋转，将固体颗粒或液滴与液体介质进行剪切和推动，使其分散到液体中。
这种分散方式适用于含有固体颗粒或液滴的液体介质。
除了上述的工作原理，搅拌器的工作效果还受到一些因素的影响，如搅拌叶片的形状、搅拌轴的转速、容器的形状和容积等。
合理选择搅拌器的参数可以提高搅拌效果，确保产品的质量和均匀度。
总结起来，搅拌器的工作原理是通过搅拌叶片的旋转，产生剪切力和挤压力，将物料进行剪切、推动和混合，从而实现搅拌、均质和分散的目的。
合理选择搅拌器的参数可以提高工作效果，确保产品的质量和均匀度。
搅拌器在化工、食品、制药等行业中具有广泛的应用前景。
搅拌器的工作原理
搅拌器的工作原理搅拌器是一种常见的机械设备，广泛应用于化工、食品、制药、冶金等行业。
它主要通过旋转搅拌叶片来实现物料的混合、搅拌、均质等工艺操作。
下面将为您详细介绍搅拌器的工作原理。
一、搅拌器的结构组成搅拌器通常由电机、减速器、主轴、搅拌叶片和搅拌筒体等组成。
其中，电机提供动力，通过减速器将电机的高速旋转转换为搅拌器所需的合适转速。
主轴将动力传递给搅拌叶片，搅拌叶片则负责将物料进行搅拌、混合。
二、搅拌器的工作原理当电机启动时，电机的旋转动力通过减速器传递给主轴。
主轴带动搅拌叶片旋转，搅拌叶片在搅拌筒体中产生强大的离心力和剪切力。
这些力的作用下，物料被迅速分散、剪切、碰撞和混合。
搅拌叶片的形状和排列方式会影响搅拌效果，常见的搅拌叶片形状有桨叶、螺旋叶、锚叶等。
三、搅拌器的工作原理解析1. 离心力作用：搅拌器旋转时，搅拌叶片产生的离心力使物料受到向外的推力，使物料分散开来，增加了物料间的接触面积，促进了混合效果。
2. 剪切力作用：搅拌叶片的高速旋转产生的剪切力使物料受到剪切，使固体颗粒被切割成较小的颗粒，液体被剪切成更小的液滴，从而实现物料的均质化。
3. 碰撞作用：搅拌叶片旋转时，物料之间发生碰撞，使物料颗粒之间的距离变短，增加了相互作用的机会，有利于混合反应的进行。
4. 混合效应：搅拌器通过不断的搅拌运动，使物料在搅拌筒体中不断地流动、碰撞、混合，从而实现物料的均匀混合。
四、搅拌器的应用场景搅拌器广泛应用于各个行业，例如：1. 化工行业：用于化工反应器中的混合、搅拌、均质等工艺操作，促进反应的进行。
2. 食品行业：用于食品加工过程中的混合、搅拌、烘焙等工艺操作，确保食品的质量和口感。
3. 制药行业：用于制药过程中的混合、搅拌、溶解等工艺操作，提高药物的均匀性和稳定性。
4. 冶金行业：用于冶金过程中的熔炼、浸出等工艺操作，提高冶金反应的效率和产量。
总结：搅拌器是一种通过旋转搅拌叶片来实现物料混合、搅拌、均质等工艺操作的机械设备。
自考食品机械与设备名词解释及大题
粉碎：食品粉碎机械的功能是用机械的方法克服固体物料内部凝聚力并将其分裂。
这一过程称为破碎或粉磨。
根据被处理物料尺寸的大小不同将大块物料分裂成小块者称为破碎将小块物料变成细粉者称为粉磨。
破碎和粉磨统称为粉碎。
振动输送机：振动输送机是一种利用振动技术对松散态颗粒物料进行中短距离输送的输送机械。
气流干燥：利用高速热气流将潮湿的粉、粒、块状物料分散而又悬浮于气流中一边与热气流并流输送一边进行干燥。
粉磨：根据被处理物料尺寸的大小不同将大块物料分裂成小块者称为破碎将小块物料变成细粉者称为粉磨。
真空冷冻干燥：是利用冰晶升华的原理，在高真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰态升华为水蒸气从而使食品干燥的方法。
过滤法：是将固-液混悬液通过一种多孔性介质固体离子被截留在介质上而液体则经介质孔道流出达到固-液分离目的的操作方法。
离心分离法：离心分离法是指将待分离的物质置于离心机中借助离心机的高速旋转所产生的大小不同的离心力使物质中的固体和液体相分离的方法。
混合机：混合机主要是针对散粒状固体特别是干燥颗粒之间的混合而设计的一种搅拌机械在食品加工中主要应用于谷物、面粉与添加剂、汤粉及调味料的混合操作。
调和机：调和机也称捏合机或揉合机它的加工对象主要是高粘度的非牛顿性糊状物或粘滞性固体物料。
电磁辐射干燥：是利用电磁感应加热或红外线辐射效应来干燥食品的浮选法：根据食品原料和杂质在水中的浮力不同沉降速度不一利用食品原料和杂质在管或槽中一起流动时的沉浮进行分选的方法。
CIP:就地清洗(Cleaning In Place，CIP)即设备(罐体、管道、泵等)及整个生产线在无须人工拆开或打开的前提下，在闭合的回路中进行清洗；而清洗过程是在增加了湍动性和流速的条件下，对设备表面的喷淋或在管路中的循环劈碎：物料受楔状刀具的作用而被分裂。
均质机：食品均质机是食品的精加工机械他常与物料的混合搅拌及乳化机械配套使用他的作用是将食品原料的浆汁液进行细化混合均质的处理以提高食品质量和档次。
均质搅拌机械
环保材料
采用环保材料和工艺，减少对环境 的污染和排放，符合绿色制造标准。
循环利用
加强机械部件的循环利用和再制造， 降低废弃物产生和资源浪费。
THANKS
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常见的搅拌器类型包括锚式、推进式、涡轮式等，可根据实际需求选择合适的类型。
电机与传动系统
电机是均质搅拌机械的动力源， 通过传动系统将动力传递给搅 拌器，以驱动其旋转。
电机应选择功率合适、性能稳 定的类型，以保证搅拌过程的 稳定性和可靠性。
传动系统的作用是将电机的旋 转运动传递给搅拌器，同时承 受搅拌过程中产生的扭矩和冲 击力。
市场竞争与挑战
品牌竞争
面对国内外众多品牌的市 场竞争，均质搅拌机械企 业需要加强品牌建设和市 场推广。
品质保证
提高产品质量和稳定性， 满足客户对高品质产品的 需求，增强市场竞争力。
定制化需求
针对不同行业和客户需求， 提供定制化的产品解决方 案，满足个性化需求。
环保与节能要求
节能设计
优化机械结构和控制系统，降低 能耗和资源消耗，提高能效比。
建立设备维修与保养记录，跟踪设备使用状 况，为设备的维护和管理提供依据。
05
均质搅拌机械的发展趋势与挑战
技术创新与改进
01
02
03
高效能电机
采用高效能电机，提高均 质搅拌机械的效率和稳定 性。
智能化控制
引入先进的控制系统，实 现自动化、智能化操作， 降低人工干预和操作难度。
耐磨材料
采用高强度耐磨材料，提 高机械部件的使用寿命和 可靠性。
影响因素
均质效果受到机械的转速、工作腔体 的设计、以及物料的物理和化学性质 等多种因素的影响。
可靠性
均质机工作原理
均质机工作原理
均质机是现代食品加工行业中用途非常广泛的工业机械，在食品、药品、化妆品及其他行业中均有应用。
它以其优越的功效，精确的调整，容易操作，能够有效地混合、调和、均质增润等优点，为食品加工行业提供了优质的加工服务。
均质机的工作原理是，其加工过程在一定的温度下通过不断传输来实现物料的精细处理，从而达到均质的效果。
在较大的压力下，原料会被不断的压缩、碾压和搅拌。
均质机内部有贴合的齿状和斜锥形的螺旋，以及特殊设计的搅拌划痕，可以产生良好的均质效果。
均质机有独立和半独立两种类型，机型不同，参数也不同。
独立均质机是整体结构设计，有完善的安全性能，加料量大，可以满足大容量加工。
半独立均质机具有较高的性能，但受安全限制，容量比较小。
均质机的运行状态是将物料进行均匀地混合，经过调节后的物料可以达到理想的效果。
首先，由液体和气体通过高压喷射泵压入均质机内部，由轴承承受活塞对物料进行振荡，活塞的作用是均质机的工作机构，可以调节物料在均质机内深度，并且进行封堵。
均质机的控制系统可以调节工作温度，合适的温度可以保证物料具有良好的粘度，从而影响物料在均质机内的均质程度，同时也可以提高物料的均质效率。
还有，均质机的控制系统可以控制强度，确保物料得到充分搅拌，既能达到均质的效果，又能保证物料的完整性。
均质机是目前食品加工行业中应用最为广泛的机器，它能有效地
混合、调和、均质增润等，助力食品加工行业更好地发展。
尽管均质机工作原理简单，但在实际操作时要根据不同情况注意机器的调整和控制，以达到最佳的均质效果。
许学勤-食品工厂机械与设备-第五章-混合和搅拌及均质机械与设备
气流磨
2AB10型气流粉碎机
AB10型气流粉碎机
气流粉碎机的特点
• 由于喷嘴处气体膨胀而造成较低温度， 加之大量气流导入产生的快速散热作用， 因而用于低熔点和热敏性材料的粉碎； 可在无菌情况下操作；被压缩的空气在 粉碎室内膨胀，产生的冷效应与粉碎时 产生的热效应可相互抵消。
超微粉碎的方法
借助与运动的研磨介质(磨介)所产生的 冲击，以及非冲击式的弯折挤压和剪切等 作用力，达到物料颗粒粉碎的过程。
• 粉碎、微粉碎与超微粉碎 • 冷冻粉碎
• 切割——是利用切割器具（如切刀等） 与物料的相对运动时产生的剪切力达到 切断、切碎效果的单元操作。
• 粉碎：利用机械或流体动力的方法克服固 体内部凝聚力使之破碎的单元操作。
• 微粉碎：原料粒度5～10mm，成品粒度 100μm以下。
• 超微粉碎：原料粒度0.5～5mm，成品粒度 10～25μm以下。
• （一）盘磨机 • （二）辊式磨粉机
常见碾辊盘磨机
磨盘固定式：如右图， 由两个碾辊和一个磨 盘组成。当碾轮绕着 立轴和其本身的横轴 转动时，物料就在碾 轮与磨盘之间受挤压 和研磨力而被碾碎。
辊式磨粉机的主要 工作机构是磨辊， 有一对或两对，分 别称为单式和复式 辊式磨粉机。
传动部分主要给磨 辊提供工作动力， 使两磨辊作相对方 向的转动，其中一 个为快辊，另一个 为慢辊。
旋浆式搅拌器： 由2~3片旋转浆所组成，浆叶是用螺母固定在轴上，螺母的拧 紧方向与浆叶旋转方向相反，旋浆的直径为容器直径的 0.2~0.3倍，搅拌浆的转速一般为300~1000rpm。液体作螺 旋 状运动，旋桨使液体受到强烈的切割或剪切，由于流动非 常 强烈，这种搅拌器适合用大容器低粘度的液体的搅拌。
均质机特点
均质机特点均质机是一种常见的用于制备高质量样品的仪器。
它采用高速旋转的齿轮或转子，通过机械剪切和挤压的作用，将样品分散、混合和均质化。
均质机广泛应用于生物学、化学、医学、环保等领域。
在这篇文章中，我们将介绍均质机的特点。
1. 高速均质均质机是一种高速均质仪器，通常的旋转速度在1000-30000 rpm之间。
高速的旋转速度可以产生剪切、振动和压缩的作用，有效地将样品进行分散混合和均质化。
同时，高速旋转也可以产生微梳状流和喷雾作用，从而提高样品的可溶性、反应速率和转化效率。
2. 精细调节均质机的速度和时间可以进行精细调节，以满足不同样品的均质化需求。
通常情况下，速度越高，均质效果越好，但也会伴随着样品的破坏和氧化。
因此，针对不同的样品，需要对均质参数进行优化和调节，才能取得最佳的均质效果。
3. 广泛适用均质机可以用于多种样品的均质化，包括有机物、生物样品、纳米材料、化学试剂、颗粒等。
在生物样品中，均质机常被用于细胞破碎、核酸/蛋白质提取、细胞培养基均质等；在化学试剂中，均质机常被用于溶解难溶性试剂、催化剂的制备和均质化等。
另外，均质机还可以用于可溶性和不可溶性药物的制备和改进。
4. 低温均质均质机可以进行低温均质化，以避免样品在高温条件下的破坏和氧化。
通常情况下，低温均质会降低均质效果，但是它对于某些热敏性样品非常重要。
在低温均质时，可以采用冷却液或加速降温的方式，以避免蒸发和样品的结晶。
5. 稳定性均质机通常有很好的稳定性和重复性。
在均质机中，样品的均质结果可以非常一致，并且它的重复性也非常好。
这是因为均质机配备了优质的齿轮、转子和压板，以保证样品的精确分散和均质。
6. 可扩展性均质机可以进行大规模生产和产业化生产。
它可以自动化和集成化，以达到高效的生产和产品的一致性。
同时，均质机可以进行联网和远程监测，保证产品的质量和生产的稳定性。
综上所述，均质机是一种高效的分散混合和均质化仪器，它具有精细调节、广泛适用、低温均质、稳定性和可扩展性等特点。
均质机
自动活门：利用重力或弹簧力控制。 强制活门：机械上的配合，只有在粘度较 高时，才采用。
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进料腔：
承受液体压力并直接与输送介质接触的部件。 力求形状简单、壁厚均匀、内部流道要短而 尽量避免拐弯和断面的急剧变化，足够的机 械强度、耐腐蚀性和良好的机械加工工艺性。
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柱塞：
往复运动，使吸入过程低压，排出过程形成 压力，提出液料。足够的强度，硬度高，保 证良好的耐磨性、耐蚀性。 不锈钢，圆柱形。有空心和实心两种：
运动产生急剧的速度梯度、剪切摩擦和湍动 搅动，均质。
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二、高压均质机
（一）高压均质机的工作原理
高压均质机是以物料在高压作用下通过非 常狭窄的间隙（一般小于0.1mm），造成高 流速（150m/s~200m/s），使料液受到强大 的剪切力，同时，由于料液中的微粒发生高 速撞击以及液料流在通过均质阀时产生的漩 涡作用，使微粒碎裂，从而达到均质的目的。
一、概 述
• 食品均质机是食品的精加工机械，它常与物 料的混合、搅拌及乳化机械配套使用。
• 均质机的作用：
1、使液体原料的组成变得均匀一致，还可以通过均质
来改变原料的物理化学性能，使产品更符合工艺要求， 提高产品质量。 2、使牛乳中脂肪球直径减小到2μ m以下，从而大大延 缓脂肪球上浮，保持脂肪球与水相混为一体，达到均 质效果。
3
高压均质机 ：由
高压泵和均质阀组 成的特殊形式的高 压泵 1.操纵盘；2.传动机 构； 3.均质头；4.泵体；
5.高压表；6.电动机；
7.机座及外壳
4
高剪切旋转式：
不转动的定子和 高速转动的转子 组成。
5
将混合罐内盛足液体，启动电 机，其轴带动涡轮旋转，此时 定子下部入口形成一个向上的 抽吸力使物料进入均质头内。 物料在均质头内第一次受到高 速冲击、挤压、剪切、磨擦。 在通过定子特殊的孔向水平喷 射时，物料受到第二次高速冲 击、挤压、剪切。水平向喷射 的物流在均质混合罐内产生径 向流和轴向推移，此时物料受 到第三次冲击。高剪切均质乳 化机由于双流模相互冲击和推 移，并与径向流交叉混合和剪 切，使混合罐内流体产生随机 的涡流。
第六章 食品混合机械与设备
扭矩。要求传动链短、传动件少、电机功率小，以降低成本。
第二节 搅拌机 agitator
❖ 三、搅拌器
❖ （一）搅拌器分类
❖ 1、按搅拌桨叶结构分类 Classification by stirring blade structure
偏心式搅拌安装形式
Eccentric stirring installation mode
将搅拌器安装在立式容器的偏心位置， 这种安装形式能防止液体在搅拌器附近产生涡 流回转区域，其效果与安装挡板相近似。 搅拌轴偏离容器轴线，会使液流在各点压力分 布不同，增加液层间相对运动，形成湍流（turbulence） 改善搅拌效果。 但偏心搅拌容易引起设备在工作过程中的 振动，一般此类安装形式只用于小型设备上。
❖ 液流的流型更取决于叶片的几何形状和结构以及在容器内有无 阻挡物等，而叶片的几何形状对流型的影响最大。
第二节 搅拌机 agitator
❖ 三、搅拌器 ❖ （三）搅拌液流型 ❖ 1、轴向流型 Axial flow
pattern
❖ 液体从轴向进入叶片， 从轴向流出。乳浊液和 混浊液的制备常用轴向 流型。旋桨或叶片 （Propeller or blade）， 类似轴流式风机。
第一节 概述
❖ 二、对混合均质机械的一般要求 ❖ General requirements for mixed homogeneous machinery ❖ ①混合物的混合均匀度高； ❖ ②物料在容器内的残留量少； ❖ ③均质物的颗粒微小，质地细腻； ❖ ④设备结构简单，坚固耐用，操作方便，便于检视、取样和清
❖ 3、倾斜式搅拌安装形式 Inclined stirring installation mode
第六章混合均质机械与设备
一、液体搅拌机
液体搅拌目的 带有搅拌器的设备
（一）基本结构 （二）搅拌器 （三）搅拌容器 （四）搅拌器的传动装置和轴封
食品工厂机械与设备——第六章 混合均质机械与设备
带有搅拌器的设备
食品工业中典型的带搅拌器的设备有：发酵罐、酶 解罐、冷热缸、溶糖锅、沉淀罐等。这些设备虽然名 称不同，但基本构造均属于液体搅拌机。
除了高压均质机以外，胶体磨、超声波均质器(或称 超声波乳化器)、高速搅拌器等都有均质功能。
食品工厂机械与设备——第六章 混合均质机械与设备
第一节 液体搅拌与混合机械设备
除了间歇式的液体搅拌设备以外，还可利用水粉混合机 及静态混合器等设备，以连续或半连续化的方式制备液体混 合物。
一、液体搅拌机 二、水粉混合机 三、静态混合器
（一）基本结构
▪ 搅拌机械的种类较多，但其基本结构 是一致的。其结构如图6.1所示，主要 由搅拌装置、轴封和搅拌容器三大部 分组成，即：
传动装置
搅拌装置
搅拌轴
搅
搅拌器
拌
设
轴封
备
罐体
搅拌容器
附件
食品工厂机械与设备——第六章 混合均质机械与设备
搅拌器
搅拌器（或称搅拌桨）及搅拌轴的主要作用是通 过自身的运动使搅拌容器中的物料按某种特定的方式 流动，从而达到某种工艺要求。所谓特定方式的流动 （流型）是衡量搅拌装置性能最直观的重要指标。
平桨式结构简单，成本低，适宜小容量液相混合。 涡轮式动力消耗大，会增加费用。
食品工厂机械与设备——第六章 混合均质机械与设备
分散操作
▪ 涡轮式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 器内可设置挡板。
食品机械04第四章搅拌和均质机械
食品机械04第四章搅拌和均质机械液体搅拌器液体搅拌机有机械式、喷流式、喷气式等。
机械式最多，包括桨叶式、涡轮式、旋桨式、特种式（如行星式、鼠笼式等）等。
一、桨叶式搅拌器用途：粘稠性和一般液体的搅拌最常用。
桨叶：尺寸有一定的要求，与桨叶型式、容器大小、液层高度、桨叶与容器底的距离等有关。
一般转速20～80rpm，属低速搅拌，结构简单，搅拌效果显著。
桨叶在轴上的固定方法：（1）焊接法。
制造方便，强度低，难拆卸，常用于直径小的容器。
（2）螺钉连接法。
桨叶与轴间有垫片，螺钉将桨叶固定在圆轴上。
易拆卸，但易滑动，适于功率小的时候。
（3）螺钉连接。
但轴为方轴。
防滑，固定较麻烦，方轴加工不便。
（4）键连接。
克服了以上缺点，故广泛采用。
二、涡轮式搅拌器特点：1、适于搅拌多种物料，对中等粘度液体更有效；2、效率高，能耗少；3、有较高的局部剪切效应；4、易清洗；5、造价高。
结构：类似于桨叶式，但叶片多而短，属高速回转径向流动式搅拌机。
可制成开式、半封闭式或外周套扩散环式等，叶片有平直、弯曲、垂直、倾斜等多种。
叶片数一般4～6片，直径约为容器直径的3～5倍。
转速400～2022年转/分。
原理：类似于离心泵从蜗轮轴向吸液，径向高速甩出，以高速沿容器壁上升流动。
三、旋桨式搅拌器用途：混合两种不相混合的液体制备乳浊液时（如油和水）常用，不适合粘稠液体搅拌。
搅拌桨叶：搅拌器和桨叶的形状如图，属高速搅拌（最大1500r/min），桨叶不宜过大，故用在小容器上。
注意：1、螺母拧紧方向应与转向相反，以防松脱。
2、安装位置不同，液体的流动状态也不同。
四、行星搅拌器用途：通过公转和自转形成复杂的涡流搅拌，得到较高的传热系数，在果酱制造和砂糖溶解时常装在夹层锅上，转速一般20～80rpm。
如图（1）为传动路线图，（2）为运动轨迹图。
1--皮带轮2--动齿轮3--桨叶4--横杆5--定齿轮I、II---轴五、喷气式搅拌器也称吹气式或气流式，其原理是用空压机将气体吹入液体中，利用气体的激烈运动搅拌。
混合和搅拌及
5、结构简单，装拆、维修方便，互换性好
组 程大成 限：制多由器为阀等自座组动、成阀。开板启、及导自向柱动、关弹闭簧，和升 分利类：用根重据力开的闭方自式动：阀自称动阀为和重强量制阀。 阀，根利阀据用板阀如弹板盘的簧状形力，状的根特据自点阀：动板盘阀与形称阀、球 为弹簧阀阀阀座和密。环封形接阀触等面的特点，
对于高粘度物料，胶体磨更加适宜。 经加工后，组织状态均匀且有光泽。 如生产可可饮料。
作业题
1. 比较高压均质机和胶体磨的工作原理。
为螺栓连接方式，依靠桨叶 与轴的摩擦力带动桨叶旋转。 这种结构拆卸方便，但功率 大时容易产生打滑现象而不 能正常运转，多用于小功率
设备中。
2．框式与锚式搅拌器
其外形轮廓与容器壁形状相似，底部形状 为适应罐底轮廓，多为椭圆或锥形等。
框、锚式搅拌器
KSB-纯锥底框式
KSA-直锥底框式
MS-锚式
KS-椭圆底框式
桨 (2)搅拌头
2、轴封(防止搅拌头内传动机构中 的润滑油漏入容器内)
3、调和容器 4、机座
第五节 高压均质机
一、概述
(一)、往复泵的工作原理 1、组成：输送液体的泵体部分和将原动机的能量
传给活塞的传动机构。
工作过程：吸入和排出
3、流量比较 单作用往复泵
观作的。重对要指于标食。品搅拌容器，除保证
具体的工艺条件外，还要满足必无须给予重视。
污染。易清洗等专业技术要求。
2）偏心式搅拌安装形式
将搅拌器安装在立式容器的偏心位置，这种安装形式能 防止液体在搅拌器附近产生涡流回转区域，其效果与安 装挡板相近似。
简述混合机的分类
简述混合机的分类混合机是一种广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材等行业的重要设备，是将不同物料进行混合、均匀的机械设备。
根据不同的混合原理和应用场景，混合机可以分为多种类型。
本文将从不同的角度，简述混合机的分类。
一、按混合原理分类1、强制性混合器强制性混合器是指在混合过程中，通过一定的机械力量强制将不同物料混合在一起。
这类混合器的混合效果稳定，适用于对混合质量要求较高的场合。
常见的强制性混合器有双螺杆混合器、单螺杆混合器、搅拌混合器等。
2、重力混合器重力混合器是指利用自然的重力作用，将不同物料混合在一起。
这类混合器的混合效果相对较差，适用于对混合质量要求不高的场合。
常见的重力混合器有斗式混合器、滚筒混合器等。
3、离心混合器离心混合器是指利用离心力将不同物料混合在一起。
这类混合器的混合效果较好，适用于对混合质量要求较高的场合。
常见的离心混合器有离心式混合器、旋转式混合器等。
二、按混合物料分类1、干粉混合器干粉混合器是指用于混合干燥的粉末或颗粒物料的混合器。
常见的干粉混合器有双锥形混合器、V型混合器等。
2、湿料混合器湿料混合器是指用于混合湿润的物料的混合器。
常见的湿料混合器有搅拌式混合器、旋转式混合器等。
三、按应用场景分类1、制药混合器制药混合器是指用于制药行业的混合器，主要用于制药原料的混合、均质等工作。
常见的制药混合器有双螺杆混合器、搅拌式混合器等。
2、食品混合器食品混合器是指用于食品行业的混合器，主要用于食品原料的混合、均质等工作。
常见的食品混合器有V型混合器、搅拌式混合器等。
3、化工混合器化工混合器是指用于化工行业的混合器，主要用于化工原料的混合、均质等工作。
常见的化工混合器有双螺杆混合器、搅拌式混合器等。
四、按工作方式分类1、连续式混合器连续式混合器是指在混合过程中，物料的供给和排放是连续不断的，混合过程也是连续进行的。
常见的连续式混合器有螺旋式混合器、滚筒混合器等。
2、间歇式混合器间歇式混合器是指在混合过程中，物料的供给和排放是间歇性的，混合过程也是间歇性的。
均质机工作原理
均质机工作原理
均质机是一种常见的机械设备，可用于液体的搅拌与混合。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 液体进料：被处理的液体通过进料口输入均质机。
2. 高压泵引入：液体经过进料口后，进入配备有高压泵的容器中。
3. 高压产生：高压泵开始运作，将液体推入高压腔室。
在高压腔室中，液体受到极高的压力。
4. 均质器力量作用：液体通过高压腔室后，进入均质器。
均质器内通常包含一个或多个旋转的刀片或螺旋桨，这些刀片或螺旋桨会以极高的速度旋转。
5. 均质处理：液体在刀片或螺旋桨的作用下，经历了剪切、压缩、加速和急速排放等多个阶段的处理。
这些过程能够有效地将液体微粒的大小减小到一定范围内。
6. 出料：经过均质处理后的液体从均质机的出料口排出。
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混合与均质机械
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第二节 粉料混合机
一、固定容器式混合机 （一）螺旋环带式混合机
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第二节 粉料混合机
（二）立式混合机
一般混合10～15min, 主轴转 数为200～300r/min，螺旋直 径 d=(0.25-0.3)D, 螺旋叶片 和内套筒3内表面之间的间隙 为10mm，料筒高H=（2～5） D，s=(180-2O0)mm。 该混合机的特点是配用动力 小，占地面积少，一次装料 量多，调批次数少，每批料 混合时间长，腔内物料残留 量较多。
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第三节 液体搅拌机
液体--液体与液体--固体组分间的混合，称为液体搅拌， 采用的机械设备称为液体搅拌机。这类搅拌机与粉料混 合机的不同点在于，前者制备的是互溶或互不溶的液态 混合物，而后者加工的是互不溶的固体粉料，得到的是 互不溶的粉体混合物。 液体搅拌机，又称为液体-液体与液体-固体集态混合机， 广泛应用于：①将不同颜色和比重差不多的液体构成均 一的混合物；②使固体粒子在液体中呈悬浮或混浊状态； ③从饱和溶液中析出结晶粒子；④使痕量组分在液体中 均匀混合；⑤促进液体与储槽容器之间的热交换过程， 并防止局部过热。
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第三节 液体搅拌机
二、机械式液体搅拌机
其中适用于处理低粘度或中等粘度液体的机械式搅拌机， 一般多按叶片型式和它在容器内的安装方式来分类： （一）按搅拌叶片型式分类
1．桨叶式搅拌机 2．涡轮式搅拌机 3．旋桨式搅拌机 1．可搬式搅拌机 2．立式搅拌机
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Nhomakorabea一类是对粉粒状物料，低中粘度物料进行混合的机械称 为混合机（多指 固＋固）或 者搅拌机（多指 液＋液或 液＋固）。 另一类是对高粘稠浆料和塑性固体物料进行混合的机械 设备叫做捏和机。
三 均质和均质机械：
对乳浊液、悬浮液进行边破碎边混合的过程叫均质。所 采用的机械设备有均质机 和胶体磨。 均质的目的在于既要获得均匀的混合物，又要使得产品 的颗粒细微一致，不会产生离析。通常所采用的机械称 为均质机和胶体磨。
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第三节 液体搅拌机
液体具有流动性和不可压缩性。在叶轮（由叶片和回转 轴等组成）的旋转作用下，把机械能传给液体，在叶轮 附近区域的液流中造成涡动，同时产生一股高速射流推 动液体沿着一定途径在容器内作循环流动。这种流动称 为液体的“流型”,它可分为轴向流型、径向流型和因 在容器侧壁加设挡板等阻挡物引起液流方向变化而形成 的各种混合流型。因此，液流的流型取决于叶片的几何 形状和结构以及在容器内有无阻挡物等，而叶片的几何 形状对流型的影响最大。
混合和均质机械
第一节 概述
一 混合：指两种或两种以上不同组份的物料在外力作 用下运动速度方向发生改变，使各组份的粒子均匀分布 的过程。经过混合操作后得到的物料称为混合物。 常见混合物的类型：固体与固体、固体与液体、液体 与液体、液体与气体相混合构成的混合物。 混合的目的在于获得均匀混合物，强化热交换过程，增 强物理和化学反应。 二 混合机及其类型： 混合机械：将两种或两种以上不同组分的物料混合在 一起构成混合物的机械设备有两类：混合机、搅拌机 和捏合机。
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(二）按液体搅拌机的安装型式分类
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第三节 液体搅拌机
1．桨叶式搅拌机
桨叶式搅拌机的转速一般 为 20-150r/min，叶片的圆 周速度约为3m／s。 叶片 直径为容器直径的1/2-3/4, 宽度一般为其长度的l/l01/6。桨叶式搅拌机的转 速较慢，液流的径向速度 较大，轴向速度较低。
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第二节 粉料混合机
二、回转容器式混合机
这类混合机的共同特点是容器内没有搅拌工作部 件、容器内的物料随着容器旋转方向自下而上依 靠物料本身的重力翻转运动以达到均匀混合的目 的。所以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，将严重 影响混合质量。正常工作时，物料在容器内应发 生涡流运动。
S 0 C ( / 0 ) X
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根据公式（5—6）的计算，上例的两种组分中，第一种 组分的变异系数 Cv（即相对离散值）只有 Cv=4％，而 第二种组分的 Cv=40％。这就表明第二种组分的相对离 散程度大于第一种。所以第一种组分在混合物中的均匀 分布程度比第二种要好得多。与Cv相对应的特征是为某 组分在混合物中的相对不离散程度，也就是混合均匀度 比值，可用下式来计算：Hs=1-Cv (%) 根据公式（5-7) 得到第一种组分在混合物中的均匀度为 96％，而第二种组分的均匀度仅60％。
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第二节 粉料混合机
（－）水平回转筒式和斜z回转筒式混合机
装料量：30％
转速：40～100r/min
装料量：60％
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第二节 粉料混合机
（二）V型混合机
夹角为:60o～90o之间， 装料量为两个圆筒体 积的10％～30％。 其转速为6～25r/min。
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混合与均质机械
第五章 混合和均质机械
二、混合均匀度的含义及表示方法
混合物的混合均匀程度是衡量混合机性能好坏的主要 技术指标之一。通常用混合物中某组分含量的变异系 数Cv值来衡量混合机混合性能的好坏。
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浓度测定值X的密度函 数曲线见图5－3，图 中S值的大小影响了曲 线的形状。 但是标准偏差S只能反 映某组分浓度绝对值的 波动情况，尚不能确切 地说明各个组分混合后 的相对均匀程度如何。
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第三节 液体搅拌机
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第三节 液体搅拌机
涡轮式搅拌机的主要特点是： ①适于搅拌多种物料，尤其对 中等粘度液体特别有效；②混 合生产能力较高，能量消耗少， 搅拌效率较高；③有较高的局 部剪切效应；④容易清洗和造 价较高。涡轮式搅拌机常用于 制备低粘度的乳浊液、悬浮液 和固体溶液。
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第三节 液体搅拌机
1 ．轴向流型 液 体从轴向进入叶 片，从轴向流出， 谓之轴向流型 . 2 ．径向流型 流 体从轴向进人叶 轮，从径向流出， 谓之径向流型.
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第三节 液体搅拌机
3. 混合流型 实际上，叶片造成的液流有 三个分速度：轴向速度、径 向速度和切向速度。其中轴 向速度和径向速度对液体的 搅拌混合起着主要作用。 液体搅拌机有机械式搅拌机、 喷流式搅拌机、喷气式搅拌 机和真空式搅拌机等以机械 式搅拌机的应用最为广泛。
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对混合和均质机械的一般要求是： ①混合物的混合均匀度高； ②物料在容器内的残留量少； ③均质物的颗粒微小，质地细腻； ④设备结构简单，坚固耐用，操作方便，便于检视、 取样和清理； ⑤机械设备要防锈，耐腐蚀，容器表面光滑，工作部 件能拆卸清洗； ⑥电机设备和电控装置应能防爆、防湿、防尘，符合 环境保护和安全运行的要求。
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第三节 液体搅拌机
2．涡轮式搅拌机
涡轮式搅拌机类似桨叶式搅拌机，唯 叶片多而短，属高速回转径向流动式 搅拌机。液体经涡轮叶片沿驱动轴吸 人，它主要产生径向液流，液体以高 速向涡轮四周抛出，再沿槽壁上升流 动。 涡轮叶片为4～6枚，直径比桨叶小， 为容器直径的0. 3～0. 5倍，转速为 400～2000r/min，圆周速度在8m/s以 内。
为了提高搅拌效果，还可以增 加桨叶对数，从一对增加到三 对。为了加热物料，常把容器 底部做成夹套即双底锅。 桨叶边缘到容器底部的间距以 30 ～ 50mm 为宜，对于高浓度 物料为 5mm 。转速一般为 50— 70r/min。 桨叶式搅拌机的主要特点是： ①结构简单，容易制造；②混 合效果较差；③局部剪切作用 弱，不易发生乳化作用；④适 用性广。
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混合与均质机械
（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，谓 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。
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第二节 粉料混合机
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第二节 粉料混合机
（三）对锥式混合机
圆锥角呈60o角和90o角 两种型式.
若容器内未安装叶轮， 一般混合时间5～20min， 若容器内安装叶轮，混 合时间可缩短到2min左 右。
转速为5～20r/min.
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第二节 粉料混合机