第七章 第三、四节(混合)

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螺带式混合机实例
22Hale Waihona Puke Baidu
特 点
适用于混合易离析的物料， 1、适用于混合易离析的物料，对稀浆体和流动 性较差的物料也有较好的混合效果， 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。 不适用于易破碎物料的混合， 2、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， 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。 容器两端有死角，粉料在此位置流动困难。 3、容器两端有死角，粉料在此位置流动困难。
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二、调和操作的特点： 调和操作的特点：
调和操作比其他混合操作困难， （ 一 ） 调和操作比其他混合操作困难 ， 混合时 间长； 间长； （二）调和操作需要在单位容积下加入较多能 因此调和机工作容量小，消耗功率大； 量。因此调和机工作容量小，消耗功率大；
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（三）桨叶与调和机容器壁间隙大小及桨叶形状 对调和效果影响很大。 对调和效果影响很大。 调和操作若伴有传热过程， （四）调和操作若伴有传热过程，则高粘度物料 易粘着在壁面上，降低传热能力， 易粘着在壁面上，降低传热能力，恶化操作性 能。
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2、分类
按混合容器的运动方式不同，可分为固定容器 按混合容器的运动方式不同，可分为固定容器 式和旋转容器式。 式和旋转容器式。 按混合操作型式，分为间歇操作式和连续操作 按混合操作型式，分为间歇操作式和连续操作 式。固定容器式混合机有间歇与连续两种操作 型式，依生产工艺而定。 型式，依生产工艺而定。
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4．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度的V 旋转容器是由两段圆筒以互成一定角度的V型连 两筒轴线夹角在60 ~90之间 60~90 之间， 接，两筒轴线夹角在60 ~90 之间，两筒连接处切 面与回转轴垂直。 面与回转轴垂直。
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KH快速混合机 KH快速混合机 V型不对称混合机
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2、混合容器的运动方式 A 固定容器式 B 旋转容器式 3、容器的形状和内表面粗糙度（圆筒形、双锥 容器的形状和内表面粗糙度（圆筒形、 正方形） 形、V形、正方形）
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4、容器内物料的装料量 过多，则混合空间少，过少，生产率低， 过多，则混合空间少，过少，生产率低，一 30%－－50%为宜 －－50%为宜。 般30%－－50%为宜。 5、混合机的转速 对旋转式容器，有一临界转速。 对旋转式容器，有一临界转速。
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3．双锥型混合机
双锥型混合机的容器是由两个锥筒和一段短柱筒 焊接而成，其锥角有90 60两种结构 90和 两种结构。 焊接而成，其锥角有90 和60 两种结构。
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回转式圆锥式混合机
二重圆锥式混合机
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特 点
克服了水平圆筒式混合机中物料翻滚不良的缺 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， 由于流动断面的不断变化， 由于流动断面的不断变化，能够产生良好的横 流效应。 流效应。 易流动食品，混合较快 易流动食品，
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2．倾斜型圆筒混合机
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特 点
其容器轴线与回转轴线之间有一定的角度， 其容器轴线与回转轴线之间有一定的角度，因 此粉料运动时有3个方向的速度。 此粉料运动时有3个方向的速度。 流型复杂，加强了混合能力。 流型复杂，加强了混合能力。 这种混合机的工作转速约在40 这种混合机的工作转速约在40r/min-100r/min 之内，常用于混合调味粉料的操作。 之内，常用于混合调味粉料的操作
第七章 食品混合机械与设备
第三节 混合机
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一、概
述
在食品加工工业中，混合机应用于谷物混合 谷物混合、 在食品加工工业中，混合机应用于谷物混合、粉 料混合、面粉中加辅料与添加剂、 料混合、面粉中加辅料与添加剂、干制食品中加 添加剂、调味粉及速溶饮品的制造等操作。 添加剂、调味粉及速溶饮品的制造等操作。 混合机是将两种或两种以上的粉料颗粒通过流动 作用，使之成为组分浓度均匀混合物的机械。 作用，使之成为组分浓度均匀混合物的机械。
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1、混合的方法
一种方法是容器本身旋转， 一种方法是容器本身旋转，使容器内的混合物 容器本身旋转 料产生翻滚而达到混合的目的； 料产生翻滚而达到混合的目的； 另一种方法是利用一只容器和一个或一个以上 另一种方法是利用一只容器和一个或一个以上 的旋转混合元件， 的旋转混合元件，混合元件把物料从容器底移 送到上部， 送到上部，而物料被移送后的空间又能够由上 部物料自身的重力降落以补充，以此产生混合。 部物料自身的重力降落以补充，以此产生混合。
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（四）混合机的操作条件 混合机的转速、 包括混合机的转速 装填率、原料组分比、 包括混合机的转速、装填率、原料组分比、各 组分加入方法、加入顺序、 组分加入方法、加入顺序、加入速率和混合 时间等。 时间等。根据粉料的物性及混合机型式来确 定操作条件与混合速度（或混合度） 定操作条件与混合速度（或混合度）的关系 以及混合规模； 以及混合规模；
容器形状为正方体， 容器形状为正方体，旋转轴与正方体对角线 相联。 相联。
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特 点
混合机工作时，容器内粉料三维运动， 混合机工作时，容器内粉料三维运动，其速度 随时改变，因此重叠混合作用强，混合时间短。 随时改变，因此重叠混合作用强，混合时间短。 由于沿对角线转动，因而没有死角产生， 由于沿对角线转动，因而没有死角产生，卸料 也较容易。 也较容易。 这种混合机很适宜混合咖啡等粉料。 这种混合机很适宜混合咖啡等粉料。
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五、混合机型式的选择
混合机选型时主要考虑以下几方面： 混合机选型时主要考虑以下几方面： （一）工艺过程的要求及操作目的 包括混合产 品的性质、要求的混合度、生产能力、 品的性质、要求的混合度、生产能力、操作方 是间歇式还是连续式）； 式（是间歇式还是连续式）；
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（二）根据粉料的物性分析对混合操作的影响 粉料物性包括粉粒大小、形状、分布、密度、 粉料物性包括粉粒大小、形状、分布、密度、 流动性、粉体附着性、凝聚性、润湿程度等， 流动性、粉体附着性、凝聚性、润湿程度等， 同时也要考虑各组分物性的差异程度； 同时也要考虑各组分物性的差异程度； 由上述两点， （三）由上述两点，初步确定适合给定过程的混 合机型式； 合机型式；
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需要的功率； （五）需要的功率； 包括装料、混合、卸料、 （六）操作可靠性 包括装料、混合、卸料、清 洗等操作工序； 洗等操作工序； 主要有设备费用、 （七）经济性 主要有设备费用、维持费用和操 作费用的大小。 作费用的大小。
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第四节
调和机
调和机又称捏合机。它主要加工高粘度糊状、 调和机又称捏合机。它主要加工高粘度糊状、 膏状物料及粘滞性固体物料。 膏状物料及粘滞性固体物料。 粉状物料中掺入少量液体 例如在粉状物料中掺入少量液体， 例如在粉状物料中掺入少量液体，制备成均 匀的塑性物料或糊状物料； 高粘稠物料中加入 匀的塑性物料或糊状物料；在高粘稠物料中加入 少量液体或粉体制成均匀混合物。除混合物外， 少量液体或粉体制成均匀混合物。除混合物外， 还可根据调制物料的性质及工艺要求，完成某种 还可根据调制物料的性质及工艺要求，完成某种 特定操作，如打蛋、调和糖浆等。 特定操作，如打蛋、调和糖浆等。调和机的性能 直接影响到制品的产量和质量。 直接影响到制品的产量和质量。
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（一）螺带式混合机
该机为卧式结构，主要由搅拌器、混合容器、 该机为卧式结构，主要由搅拌器、混合容器、 传动机构、机架与电机等组成。 传动机构、机架与电机等组成。
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简单混合要求不高的，用一条或两条螺带。 简单混合要求不高的，用一条或两条螺带。 复杂混合，要求高的，用三条以上螺带， 复杂混合，要求高的，用三条以上螺带，按不 同的旋向分别布置，正向一端运动， 同的旋向分别布置，正向一端运动，反向另一 端运动，物料不断重复分散和集聚， 端运动，物料不断重复分散和集聚，从而达到 混合效果。 混合效果。
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三、固定容器式混合机
固定容器式混合机的特点是容器固定， 固定容器式混合机的特点是容器固定 ， 靠旋转 搅拌器带动物料上下及左右翻滚， 搅拌器带动物料上下及左右翻滚 ， 以对流混合 为主， 主要适用于混合物理性质差别及配比差 为主 ， 别较大的散体物料。 别较大的散体物料。 固定容器式混合机的结构型式比较典型的是螺 固定容器式混合机的结构型式比较典型的是 螺 带式混合机和立式螺旋混合机。 带式混合机和立式螺旋混合机。
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一、调和机理
调和机所处理的物料大多是粘度极高的非牛顿流 之间， 体，一般粘度在几百Pas至几十万Pas之间，流动性 极小， 极小，桨叶搅拌形成的局部物料运动不能波及整个容 器，因此不能像搅拌低粘度液体那样利用对流混合或 分子扩散，而是剪切混合 桨叶移动产生剪切力， 剪切混合。 分子扩散，而是剪切混合。桨叶移动产生剪切力，将 物料拉延撕裂， 物料拉延撕裂，同时这部分物料受搅拌桨叶推挤而被 压向邻近物料，千百次折叠、包裹，如此反复， 压向邻近物料，千百次折叠、包裹，如此反复，经过 一段时间强制均匀混合，得到合格产品。 一段时间强制均匀混合，得到合格产品。
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特 点
转速6－－25r/min 混合时间4min/ 25r/min， 4min/次 转速6－－25r/min，混合时间4min/次。 容器非对称性，操作时，物料时聚时散， 容器非对称性，操作时，物料时聚时散，效果 比双锥型更好， 比双锥型更好， 适用于干粉类食品。 适用于干粉类食品。
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5. 正方体型混合机
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二、旋转容器式混合机
（一）旋转容器式混合机的工作过程
又称旋转筒式混合机 转鼓式混合机） 旋转筒式混合机、 （又称旋转筒式混合机、转鼓式混合机） 工作过程： 工作过程：通过混合容器的旋转形成垂直方 向运动， 向运动，使被混合物料在器壁或容器内的固 定抄板上引起折流， 定抄板上引起折流，造成上下翻滚及侧向运 不断进行扩散，从而达到混合的目的。 动，不断进行扩散，从而达到混合的目的。
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（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 和行星运动螺旋式混合机。 和行星运动螺旋式混合机。
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1．垂直螺旋式混合机
螺旋搅拌器 垂直安装在容 器中间，搅拌 器中间， 器的运动仅是 自身的转动。 自身的转动。
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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。 混合时间长，产量低。粉料混合不很均匀， 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。 处理潮湿或泥浆状粉料等。
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（二）旋转容器式混合机类型
水平型圆筒混合机 倾斜型圆筒混合机 双锥型混合机 V型混合机 正方体型混合机。 正方体型混合机。
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1．水平型圆筒混合机
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特 点
其圆筒轴线与回转轴线重合。 其圆筒轴线与回转轴线重合。 操作时，粉料的流型简单。 操作时，粉料的流型简单。 粉粒沿水平轴线的运动困难。 粉粒沿水平轴线的运动困难。 容器内两端位置有混合死角， 容器内两端位置有混合死角， 卸料不方便。 卸料不方便。 因此混合效果不理想，混合时间长， 因此混合效果不理想，混合时间长，一般采用 的较少。 的较少。
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四、影响混合效果的因素
粉料的物料特性（颗粒大小、形状、密度、 1、粉料的物料特性（颗粒大小、形状、密度、附着 表面、粗糙度、流动性、含水量和结块倾向等） 力、表面、粗糙度、流动性、含水量和结块倾向等） A 大小均匀的颗粒混合时，密度大的趋向器底。 大小均匀的颗粒混合时，密度大的趋向器底。 密度近似时，小的和形状近圆球形的趋向器底。 B 密度近似时，小的和形状近圆球形的趋向器底。 粘度越大，温度越高，越易结块或结团， C 粘度越大，温度越高，越易结块或结团，不易均 匀分散。 匀分散。
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2．行星运动螺旋式混合机
容器内螺 旋搅拌器轴 线平行于容 器壁母线， 器壁母线， 上端通过转 壁与旋转驱 动轴连接。 动轴连接。
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特 点
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， 既能产生垂直方向的流动，以能产生水平方向 的位移。 的位移。 还能清除靠近器壁的滞流层，加快混合速度， 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。 适于高流动性物料，亦适于粘滞性物料的混合。