混合机械的介绍和种类

强的剪切作用。 这种混合器由搅拌桨（也叫搅拌器）和容器组成。 搅拌桨的旋转使待混液体产生高速流动，借以引 起对流和涡流扩散而进行混合。这种混合器应用 范围广泛，只要
根据待混物料的物性（粘度、密度和物相等）选 择合适的搅拌桨，经过恰当的搅拌时间，混合程 度一般可达到随机混合状态，有时还可更好。在 化工生产中常用这种设备进行气液、液
需要。这种混合机多用于塑料、油漆、颜料、油 墨和橡胶等生产中。 这种捏合机由上口为长方形、端断面呈W形的槽 和内装的两把搅拌刀组成(图9)。两把转速不同的 搅拌刀所
产生强剪切作用，使待混物料反复被捏合以进行 混合。搅拌刀形状有多种,其中以Z形的使用最广。 槽体可旋转90°以便卸料。这种捏合机常用 于糕点、塑料和铅笔芯等生
后物料的颜色、粒度分布等物理量来判断。均一 混合物是指混合物中任一点检出的主要成分的概 率都相等，成为统计上的完全混合状态 混合时要求所有参与混合的物料均匀分布。
混合的程度分为理想混合、随机混合和完全不相 混3种状态。各种物料在混合机械中的混合程度， 取决于待混物料的比例、物理状态和特性，以及 所用混合机械的类型和混合操作持续
带式搅拌机相比，它混合效率更高。 混合机械广泛用于各类工业和日常生活中，其用 途是：①将多种物料配合成均匀的混合物。例如 将水泥、砂、碎石和水混合成混凝土湿料。②
增加物料接触表面积以促进化学反应。例如气液 相催化反应时，既要使固体粉状催化剂或液体催 化剂（密度不同于参加反应的液体）在液体中均 匀悬浮，又要使气体形成小气泡在液体
的时间等因素。液体的混合主要靠机械搅拌器、 气流和待混液体的射流等，使待混物料受到搅动 以达到均匀混合。搅动引起部分液体流动,流动液 体又推动其周围的液体,结果在溶器
内形成循环液流，由此产生的液体之间的扩散称 为主体对流扩散。当搅动引起的液体流动速度很 高时，在高速液流与周围低速液流之间的界面上 出现剪切作用，从而产生大量的局部性
产中混合原料。 这种混合机由上口为长方形、端断面呈U形的槽 和搅拌用的螺带等组成。螺带有单条、双条和三 条之分。螺带的螺距和直径均有不同规格。螺带 有的右旋，有的左
旋，分别将待混物料推向不同的方向，造成紊乱 运动，使待混物料充分混合。这种机械常用于糕 点、牙膏和药膏的原料混合，以及建筑用水泥砂 浆的混合。 这种机器由圆筒容器和
低的一个随机过程。 混合不同于混炼、捏合。分散等操作，它们之间 既有区别又有联系，在粉体操作中，以混合为最 终目的的是很少的，必定还要继续进行另外的几 项操作后，才
获得最终的制品。因此混合物的均质度必须与最 终制品的品质对应起来才能评定。然而要单独对 混合操作评价时，通常使用由统计学定义的混合 度或均匀度来衡量。混合度可用混合前
种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅 等添加物而进行混合是原料液或产品均匀化。化 工生产中，制备苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚 丙烯、合成橡胶、苯胺染料和油漆颜料
等工艺过程，都装备着各种型式的混合机械。 固体混合机的混合是指把两种或两种以上不同性 质的粉体在干燥状态或有少量液体存在下，以外 力作用下搅拌，使其不均一度不断降
旋转时将待混物料送入混合管。待混物料被向上 推动时受到翻动而混合，然后由管上口排出，如 此循环直至达到混合要求。这种机械适用于各种 流动性好的粉状、粒状固体物料和粒度
相差不大的物料。它的缺点是清扫不方便。 这种混合机由圆锥容器和内装的螺杆等组成(图 12)。螺杆一方面自转,一方面绕锥体的中心公转, 使待混物料翻动以达到混合。这
中均匀分散。③加速物理变化。例如粒状溶质加 入溶剂，通过混合机械的作用可加速溶解混匀。 常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、 中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑
性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械4 大类。 混合机械在石油化工生产中被用于物料混合、溶 解、传热、制备悬浮液、聚合反应、制备催化剂 等。例如石油化工业中，异
时，待混物料在筒体顶角转向上时分成两股流动， 随后顶角又转向下，物料又汇流入顶角，如此反 复分割、合并以达到混合。
最后达到所要求的混合程度。这种混合很难达到 理想混合，仅能达到随机混合。粉状固体与少量 液体混合后为膏状物，其混合机理与膏状物料混 合的机理相同。 不同的热塑性物料
以及热塑性物料与少量粉状固体的混合，需要依 靠强剪切作用反复地揉搓和捏合，才能达到随机 混合。 流动性好的颗粒状固体物主要是靠容器本身的回 转，或靠装在容器内具有推
种制品。 这类机器用于热塑性物料（如橡胶和塑料）与添 加剂混合。所使用的机械有密闭式炼胶（塑）机、 双辊式炼胶机等（见橡胶机械）。 粉状、粒状固体物料混合机械
这类机械大多为间歇操作，也包括兼有混合和研 磨作用的机械，如轮辗机等。 带有混合管的立式螺杆混合机 这种混合机由容器，以及内装的立式螺杆和混合 管等组成。螺杆
；②涡流式:两种流体流经一涡流室得到混合;③ 多孔板式、异形板式：两种流体流经装有促进混 合的元件的管道得以混合。这种设备适用于气体 或较低粘度液体的混合，例如家用煤
气灶就是以煤气将空气带入管道混合后而燃烧的。 这种混合器由容器、射流元件和循环泵等组成。 液体的高速射流穿过低速的液体时，一方面推动 前方的液体运动，一方面在界面
器 这类混合机械的特点是结构简单，且无转动部件， 维护检修量小，能耗低。这类混合机械又分为气 流搅拌、管道混合、射流混合和强制循环混合等 4种。 在存放待混物料的
容器内装有鼓泡器或混合管两种形式。鼓泡器式 的混合器借气泡在液体内上升的过程造成湍动。 混合管式的混合器使气液混合以减小密度，引起 液体循环流动，从而使待混物料得以混
液反应的混合和油品类的酸洗、碱洗、水洗等。 这种混合器由管子和内装的促进混合的元件等组 成。混合元件常用的形式有螺旋片式和混合头式。 静态混合器结构简单紧凑，无传
动部件，物料停留时间短（一般仅数秒），混合 效率高，能耗低，安装维护和清洗方便。它主要 用作高粘度液体的混合器和气液反应器等。兼有 混合作用的粉磨机械这种机与密度、成 分不同，互不相溶的液体的混合机理相同，只是 搅拌不能改变粉状固体的粒度。若混合前固体颗 粒不能使其沉降速度小于液体的流动速
度，无论采用何种搅拌方式都形不成均匀的悬浮 液。 不同膏状物的混合主要是将待混物料反复分割并 使其受到压、辗、挤等动作所产生的强剪切作用， 随后又经反复合并、捏合，
种机械适用于流动性较好的粉状、粒状物料，但 清扫很不方便。桨叶式混合机这种混合机由卧式 圆筒状容器和内装的旋转轴（轴上装有数对叶桨） 等组成。旋转桨叶翻动、搅拌待混物
料使之混合。这种机械多用于玻璃、造纸和树脂 等生产中混合原料。 这种机器由两节圆筒对焊而成的容器及其内装的 强化混合元件组成,有单V型和多V型串联等型式。 容器旋转
械四大类。 混合机的槽体的型式通常是立式圆筒形的，圆筒 上部和下部都有蝶形或椭圆形的封头。也是一些 混合机械是卧式的，像图1-2.混合机的立式槽在 常压下操作时，为
降低槽体的制造成本，混合机的槽上部也可是敞 口的。磷肥工业、湿法冶金业和污水处理业用的 数百或数千立方米的大型混合机搅拌槽，绝大多 数是敞口的平底混合机搅拌槽。在搅拌
染料、涂料、油墨和药物生产方面，常用的有球 磨机、砂磨机和胶体磨等（见粉磨机械）。 这种混合机由加料装置斗、集料斗、辊子和刮刀 等组成。辊子旋转产生磨擦力，使待混
高粘度或膏状物在挤压、研磨下混合。所用的辊 子有单辊、双辊、三辊和多辊4种,但常用的混合 机为双辊式和三辊式。有的辊子做成空心的,以适 应混合时通入加热载体或冷却剂的
合。气流搅拌混合器仅适用于低粘度液体的混合。 它的优点是可用于有腐蚀性或有毒物料的混合， 缺点是搅拌强度低。 这种混合器由管道分别与喷嘴、涡流室、多孔板 或异形板组
成。混合的方法有3种：①喷嘴式:将待混的两种 或两种以上流体的量调整到预定配比后，以较高 流速的流体将较低流速的流体带入一根管道，待 混流体汇流后经过一段距离达到混合
上产生高剪切力，从而形成大量旋涡，进一步将 周围液体卷入射流中，从而得到混合。 强制循环混合器 这种混合器由容器和循环泵等组成。循环泵强制 待混物料反复循环流动
，产生湍流以达到混合。为了强化混合，有的混 合器在循环泵出口处装有混合元件，例如喷淋头 或混合管等。 中、高粘度液体和膏状物混合机械 这类混合机械的特点是能产生
含有较大颗粒的淤浆时，为了便于固体粒子的出 料，常用锥形底的混合机搅拌槽。图1-3中槽体 是圆锥形的。使用螺带式叶轮，它能混合高粘液 体或粉体，与用立式圆筒形槽体的螺
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漩涡。这些漩涡迅速向四周扩散，又把更多的液 体卷进漩涡中来，在小范围内形成的紊乱对流扩 散称为涡流扩散。机械搅拌器的运动部件在旋转 时也会对液体产生剪切作用。液体在流
经器壁和安装在容器内的各种固定构件时也要受 到剪切作用。这些剪切作用都会引起许多局部涡 流扩散。搅拌引起的主体对流扩散和涡流扩散， 增加了不同液体间分子扩散的表面积、
减少了扩散距离，从而缩短了分子扩散的时间。 若待混液体的粘度不高，可以在不长的搅拌时间 内达到随机混合的状态；若粘度较高，则需较长 的混合时间。 对于密度、成分不同
、互不相溶的液体，搅拌产生的剪切作用和强烈 的湍动将密度大的液体撕碎成小液滴，并使其均 匀地分散到主液体中。搅拌产生的液体流动速度 必须大于液滴的沉降速度。 少量不
动待混物料前进或后退的运动部件的作用，反复 地翻动、掺和而得以混合。这类物料也可用气流 产生对流或湍流以达到混合。固体颗粒的对流或 湍流不易产生涡流，混合速度远低于液
体的混合，混合程度一般也只能达到随机混合。 流动性很差的、互相发生粘附的颗粒或粉状固体， 则常需用带有机械翻动和压、辗等动作的混合机 械。 气体、低粘度液体混合
混合机械可以将多种物料配合成均匀的混合物， 如将水泥、砂、碎石和水混合成混凝土湿料等； 还可以增加物料接触表面积，以促进化学反应； 还能够加速物理变化，例如粒状溶质加
入溶剂，通过混合机械的作用可加速溶解混匀。 常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、 中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混 合机、粉状与粒状固体物料混合机
内装的螺杆等组成。螺杆的结构形式可根据加料、 输送、挤压、捏合和混合的要求做成相应的独立 分离元件。使用时按工艺要求将所需要的分离元 件套在轴上组合成目的螺杆，也叫组
合螺杆。螺杆加工成固定型式居多。待混物料经 过挤压、捏合和混合分离元件的作用，混合均匀 之后可挤压成所需要的形状（由模具和后续工序 决定），例如将塑料加工成板、管等各