固体粉料在生产型卧式双轴桨叶混合机上的混合效果研究_黄朝霞

出仓体清洁 ， 解决了清洁死角的问 题 ， 使清洁时间大大缩短， 清洁后推回 去 ， 仍 可 以 保 持 密 封 状 态。雀 巢、 达 能、 美 赞 臣、 可口可乐等都用了此种设备 ， 中国少 数 乳 粉 生 产 厂 家 已 开 始 引进使用 。 现针对生产中经常遇到的颗粒与 粉 末 混 合 、 易结团物料 混合 不 均 的 问 题 ， 采 用 一 台 荷 兰 迪 尼 森 飞 马? （ Ｄ ｉ ｎ ｎ ｉ ｓ ｓ ｅ ｎ
４］ 。双 轴 桨 叶 式 混 合 机 在 混 合 作 业 时， 不受物料密 等特点 ［
度、 粒 度、 形 状 等 的 影 响， 不 产 生 离 析 和 分 级， 粉料间配比低 或液体添加量达２ 可以保证均 至 １１ ０ ０ ０ ０ 时， ０％ 以 上 时 ， 匀混合 ， 而且混合过程柔和 ， 不破坏 物 料 原 始 物 理 特 性 ， 其混
５－６］ ， 最佳可达 ３％ 以下 ［ 该设备 合均匀度变异系数 Ｃ Ｖ＜５％ ，
已广泛应用于饲料行业 ， 中国的大中 型 饲 料 生 产 企 业 的 生 产
４］ 。中国双轴桨叶式 线基本上选择的是双 轴 桨 叶 式 混 合 机 ［
， 饲 料混合机样品检测的平均净混合时间为 １ 混合均匀 ４ ２． ２ｓ
： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｍ ｉ ｘ ｉ ｎ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｅ ａ ｓ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｌ ａ ｎ ｔ － － ｇ ｐ ｙ ｐ ｔ ｗ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｌ ｅ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｖ ｔ ｅ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｎ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｎ ｔ ｈ ｏ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ － － ｐ ｙ ｐ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｔ ｗ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ ｗ ａ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ３％ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｄ ｄ ｌ ｅ － ｐ ，ｗ １ ８ ０ｓｍ ｉ ｘ ｉ ｎ ｈ ｉ ｌ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｏ ｆ Ｖ ｔ ｅ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ ｗ ａ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ４％ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ２ ０～ － ｇ ｙ ｐ ， ２ ５ｍ ｉ ｎ ｍ ｉ ｘ ｉ ｎ ． Ｈ ｏ ｗ ｅ ｖ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｇ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｅ ｕ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ． ｇ ｑ ｐ ： ；ｍ ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ ｉ ｘ ｉ ｎ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｔ ｗ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ａ ｄ ｄ ｌ ｅ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ － ｐ ｇ ｐ ｙ ；ｍ Ｖ ｔ ｅ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ ｉ ｘ ｉ ｎ ｈ ｏ ｍ ｏ ｅ ｎ ｅ ｉ ｔ － ｙ ｐ ｇ ｇ ｙ
［］ 度为 ９ 自然残留率为 ０． ５． ６ １％ ， ６ ３ ２％ ４ 。 但 食 品 药 品 领 域 未
、 固体饮料 （ 包括配方奶粉 ） 保健 食 品 与 药 品 的 固 体 制 剂 （ 包括片剂 、 胶囊剂 、 颗粒剂 、 粉剂 ） 都需要对多组分固体粉料 进行混合 ， 配方中成 分 多 的 占 比 可 达 ８ 成分少的 ０％ ～９ ０％ ， 占比不 到 １‰ ， 形态上有粉末状、 颗粒状和片状， 物料特性上 黏性物料 、 易结团 物 料 、 流动性差物料等。目 有易流动物料 、 前中国在固体粉料 的 混 合 工 序 使 用 较 多 的 混 合 机 有 双 锥 混 合机 、 三 维 运 动 混 合 机、 二 维 运 动 混 合 机， 以及 Ｖ 型 混 合 机、 方锥料斗混合机等 ， 均为重 力 混 合 机
固体粉料在生产型卧式双轴桨叶混合机上 的混合效果研究
ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｏ ｆ ｍ ｉ ｘ ｉ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｙ ｇ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｉ ｚ ｅ ｔ ｗ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ａ ｄ ｄ ｌ ｅ ｍ ｉ ｘ ｅ ｒ － － ｐ ｐ 黄朝霞 吴晓春 陈巧虹
? ） 卧式双轴桨叶式混合机与一台小型 Ｖ 型混合机 Ｐ ｅ ａ ｓ ｕ ｓ ｇ
。这些混合机存在
混合效率低 ， 混合 时 间 长 ， 差异大的物料无法一次混合均匀
） 基金项目 ： 国家科技支撑计划 （ 编号 ： ２ ０ １ ２ Ｂ Ａ Ｄ ３ ３ Ｂ ０ ０ ， 作者简介 ： 黄朝霞 （ 女， 完美（ 中 国） 有限公司研发中心工程 １ ９ ６ ４—） ： 师， 硕士 。Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｕ ｌ ｉ ａ ｅ ｒ ｆ ｅ ｃ ｔ ９ ９． ｃ ｏ ｍ ＠ｐ ｊ 收稿日期 ： ２ ０ １ ７－０ １－２ ７
进行对比试验研究 。
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机械与控制
２ ０ １ ７ 年第 ３ 期
１ 试验设备及检测仪器
１． １ 试验设备 １． １． １ 生产型卧式 双 轴 桨 叶 式 混 合 机 使 用 一 台 生 产 型 荷 设备有两根 兰迪尼森 飞 马 卧 式 双 轴 桨 叶 式 混 合 机 试 验 ，
?
２ 颗粒与粉末混合均匀性试验
２． １ 试验材料 柠檬酸颗粒 ： 异麦芽酮糖醇 ３． 无 水 柠 檬 酸 １． 麦 ０％ ， ０％ ， 芽糊精 ５． 聚维酮 Ｋ 在湿法制粒 ５％ ， ３ ０ ０． ５％ ， ６ ０％ 乙醇适量 ， 机中制粒 ， 烘 箱 干 燥， 将 颗 粒 过 筛， 制备出４ ０目以上颗粒 待用 ； 无水葡萄糖粉 ： 食品级 ， 广州市四海伟业贸易有限公司 ； 麦芽糊精 ： 食品级 ， 法国罗盖特公司 ； 胭脂 红： 食 品 级， 上 海 染 料 研 究 所， 作 示 踪 物， 粒度 添加比例为 １１ １ ０ ０ 目以下 ， ０ ０ ０ ０。 ２． ２ 混合均匀性评定方法及检测方法 混合均匀度是用来评定物料混合 质 量 的 一 种 指 标 ， 现在 （ ， 国际上多采用 “ 变异系 数” 来作 ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ Ｖ） 为混合均匀度的评定指标 ， 其计算式为
Ｃ Ｖ＝
ｓ ０ ０％ ， ×１ 珚 ｘ
（ ） １
源自文库
式中 ： — — 混合物样本示踪物吸光度的变异系数 ， Ｃ Ｖ— ％； — — 混合物样本示踪物吸光度的标准差 ； ｓ— 珚 — — ｘ — 混合物样本示踪物吸光度的平均值 。 变异系数 越 小 ， 则 混 合 均 匀 度 越 好， 理 想 混 合 状 态 下，
第３ ３ 卷第 ３ 期 ２ ０ １ ７年３月
： ／ Ｄ Ｏ Ｉ １ ０． １ ３ ６ ５ ２ ｉ ． ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３－５ ７ ８ ８． ２ ０ １ ７． ０ ３． ０ １ ７ ｊ
OOD&MACHINERY
食 品 与 机 械
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ３， Ｎ ｏ． ３ ０ １ ７ Ｍ ａ ｒ． ２
ＨＵＡＮＧ Ｚ ｈ ａ ｏ－ ｘ ｉ ａ ＷＵ Ｘ ｉ ａ ｏ ｃ ｈ ｕ ｎ ＣＨＥＮ Ｑ ｉ ａ ｏ－ ｈ ｏ ｎ － ｇ
（ ） 完美﹝中国﹞有限公司研发中心 ， 广东 中山 ５ ２ ８ ４ ０ ２ （ ， ， Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ Ｐ ｅ ｒ ｅ ｃ ｔ（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ） Ｃ ｏ． Ｌ ｔ ｄ． Ｚ ｈ ｏ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ２ ８ ４ ０ ２， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ） ｐｍ ｆ ｆ ｇ ｇ ｇ５ 摘要 ： 采用一台生产型易清洗双轴桨叶式混合机与 Ｖ 型混合 机进行混合对比试验 ， 示踪物添加比例 为 ０． 试验结果显 １‰ ， 同样比例的物料 ， 卧式双轴桨叶混合机在混合 １ 示， ８ ０ｓ时变 异系数可达 ３％ 以下 ， Ｖ 型混合机在 ２ ０～２ ５ｍ ｉ ｎ 时变 异 系 数 可达 ４％ 以下 。 但设备设计上应考虑适应不同的物料 。 关键词 ： 固体粉料 ； 混合 ； 卧式双轴 桨 叶 混 合 机 ； Ｖ 型混合机； 混合均匀度
轴， 每根轴上有 ４ 个搅拌桨 、 启动时 ， 混合机利用两 ８ 个桨叶 ， 根轴身反方向转 动 ， 带 动 搅 拌 轴 上 的 桨 叶 将 物 料 搅 拌 混 合， 搅拌时粉料呈沸腾 状 态 ， 同 时 进 行 扩 散 混 合、 剪切混合和对 流混合 ， 混合效率高 ， 且搅拌桨可以 拉 出 来 清 洁 ， 使清洁时间 大大缩短 ， 清洁 后 推 回 去 ， 仍 可 以 保 持 密 封。一 种 同 类 型 的 卧式双轴桨叶式混合 机 （ 每 轴 ３ 个 搅 拌 桨） 拉出清洁状态图 将双 轴 推 回 舱 内， 混 合 时 双 轴 向 内 转 动， 见图 １。 清洁完成 ， 桨叶将物料搅起使物料成为沸腾状 态 ， 可以快速地将物料混 合均匀 ， 混合状态见图 ２， 混合结束 ， 下部出料舱盖打开 ， 物料 落到收料斗和收料袋中 。 最小装料量１ 最大装 ０ ０Ｌ， ０ ０Ｌ， 试验用设备标称容积 ４ ， ／ ， 料量 ５ 最大装料 重 量 ３ 搅拌轴转速５ ０ ０Ｌ， ６ ０ｋ ３． １ｒ ｍ ｉ ｎ ｇ ／ 。 桨边沿线速度 １． ７ ８ｍ ｓ １． １． ２ Ｖ 型 混 合 机 １ ４ ２ Ｌ 小 型 不 对 称 Ｖ 型 混 合 机， ， ，筒 体 转 速 Ｃ ４ １ ５ ５ ９ ０ 型 ，美 国 Ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ｅ ｌ ｌ ｅ ． Ｃ ｏ Ｌ ｔ ｄ －Ｋ ｙ ／ 。 １ ７ｒ ｍ ｉ ｎ １． ２ 检测仪器 粉体流动测试仪 ： 美国 Ｂ Ｐ Ｆ Ｔ ３ ２ ３ ０型， ｒ ｏ ｏ ｋ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ 公司 ； 紫外可见分光光度计 ： 日本岛津公司 ； ＵＶ ２ ５ ５ ０型 ， － 美国 Ｍ Ｈ 电导率仪 ： Ｓ ４ ０型， ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｒ Ｔ ｏ ｌ ｅ ｄ ｏ 公司 。 ｐ
［ １－２］
见有报道使用这种设备 ， 可能是该搅 拌 机 中 搅 拌 桨 存 在 清 洁 死角 ， 难以清洁 ， 要达 到 ＧＭＰ 要 求 的 洁 净 度 ， 往往需人工长 时间清洁 ， 还不一 定 达 到 要 求 ， 导致混合速度快的优点无法 发挥 。
７］ ， 国外对双轴桨叶式混合机进行 了 改 进 ［ 搅拌桨可以拉
易 结 团、 流动性差或黏 的问题 。 由于混 合 机 内 没 有 搅 拌 桨 ， 性的物料无法一 次 混 合 均 匀 。 混 合 比 例 较 大 的 物 料 常 使 用 等量递加或预混的方法达到混合均 匀 的 目 的 ， 特别是混合贵
３］ 。 重药品时更要注意 ［
与其它混合机机型相比 ， 双轴桨 叶 式 混 合 机 具 有 混 合 能 ） 、 速度快（ 一 般 物 料， 其批次量混合时间为３ 力强 、 ０～１ ２ ０ｓ 混合精度高 、 残留量 小 （ 能 耗 较 低、 适用范围广 ０． ５％ 左 右 ）、