混合機原理
信息(xī)來源:本站 | 發布日期:
2017-03-22
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關鍵詞:混合機原理(lǐ)
1、滾翻運動混合機(jī)(一維運(yùn)動混合機(jī))
滾翻運動混合機屬複合型混合機,其由料筒、傳動(dòng)係統、機座等組成,筒體在電機的帶動下作均速旋(xuán)轉運動,由(yóu)於筒體內壁焊有若幹特製的抄板,物料在抄板的推動(dòng)下,沿著筒壁作環向運動,形成物料上下、左右方向的(de)運動(dòng)。同時,由於抄板與筒體中(zhōng)軸線有(yǒu)一定的角(jiǎo)度,使物料在(zài)筒體內作前後方向的運(yùn)動。雖然,料筒(tǒng)的(de)運動很簡單(一維運動),但(dàn)料筒內的物料在料筒內充分的滾翻(做的是三維運動),加之上料筒內保留(liú)的剩餘空(kōng)間和料筒的合(hé)理旋(xuán)轉速度,使參加混合的不同組分(fèn)能*大可能地作相對運動,從而(ér)達到(dào)混合的目的。
加料:在料筒上(shàng)裝有人(rén)孔兼加料口;卸料:在料(liào)筒的一端有卸料口、蝶閥(fá)和密閉(bì)卸(xiè)料(liào)裝置,在料筒的卸料口(kǒu)一端內壁上裝有若幹個出料螺旋板,當物料(liào)混合好之後,將料筒反方向轉動,物料沿著出料螺旋板(bǎn)向卸料口移動,從(cóng)而將料卸出、卸淨。
滾翻運動混合機指標為:裝料係數百分之50,混合均勻度可達百分之96-98(*高混合均勻程度(dù)變異係數(shù)達Cv=百分之2),混合時間20-40min。
特點:(1)操作方便,運(yùn)行平穩、噪音低;(2)混合精度較高;(3)物(wù)料在全密閉狀態(tài)下混合,不與外界(jiè)接觸,保證了物料的清潔度的要求;(4)結構簡單,便於清洗(xǐ);(5)與“三維”運動混合相比,料筒可以(yǐ)做得更大,增加(jiā)混料批(pī)量;(6)料筒(tǒng)的轉動速(sù)度可以調(diào)節和(hé)控製(zhì);(7)可對固體物料加濕混合。
2、搖滾運動(dòng)混合機(二維運動混合機)
搖滾混(hún)合機屬複合型混(hún)合機,其由料筒、兩套料筒運動機構和安裝該(gāi)兩套料筒運動機構用的上、下(xià)機架等部件組(zǔ)成。其中,料筒被固定在上機架上(shàng),料筒運動機構分別為料筒作圓周運動與料(liào)筒作搖擺運動。其(qí)混合桶一方麵在圓周運動傳動機構的帶動(dòng)繞其對稱軸作圓(yuán)周運動,另一方麵又在搖擺傳動機構傳動下繞一(yī)根與其對稱(chēng)軸正交(jiāo)的水平軸作搖擺運(yùn)動,從而使料筒同時獲得由自轉和擺動,這兩(liǎng)種(zhǒng)相互獨立的聯合作用使物料作(zuò)二維方向的運動。同時,再加之桶體內壁焊有抄板,可以使(shǐ)物料向空間拋撒,從而使物料(liào)混合更加充分,使物料又增加(jiā)了徑向的移動,從而變成三維(wéi)方向的運動(dòng),使物(wù)料充分混合。由於搖滾過程能使物料產生強力軸向脈衝,從而使混合運動(dòng)每個瞬間均由擴散混合與(yǔ)對流混(hún)合聯(lián)合作用。
搖滾混合機指標為:裝料係數百分之50-60,混合均勻(yún)度可達百分之(zhī)98-99(*高混合均勻程度變異係數達Cv=百分之1),混合時間約16-20min。
特點:(1)混合(hé)量大,適合於大批量、長線品種,結構簡單,能耗少;(2)混合時間短,混合精度高,能適合物性和配(pèi)比差別較大的物(wù)料的混合;(3)出料方便,運轉平穩可靠,占有空間小。
搖滾混(hún)合機的新功能是能對固體物料加濕混合,可(kě)用於醫藥(yào)、食品等行業中對固體物料中添加液體輔料等,此功能在料筒的人孔蓋上裝有噴液和抽真空係統。
3、三維(wéi)運動混(hún)合機(萬向混合機)
三維運動混合機屬回轉型,其由機座、驅動裝置、萬向搖臂機構、混(hún)料(liào)桶及(jí)電氣櫃等組成,其中(zhōng)驅動係統有一個主動軸和一個從動軸,每個軸都帶有一個(gè)Y型萬向節,二個萬向節(jiē)之間裝有混料桶。混合桶運動形態是在自轉的同時還進行公轉(zhuǎn),其將有四種運動(dòng)的疊加(jiā),一是繞筒體中心軸作轉動;二是筒體兩端的上下(xià)運動;三(sān)是筒體兩端左右運動(dòng);四是筒體平(píng)移運(yùn)動。其機理:能使物料產生旋轉滾動、平移和顛倒落體等複雜運動(dòng),從而產生交替脈衝和湍動,物料(liào)的能量(liàng)變化梯度推動(dòng)物料各質點的不同運動狀態,各質點(diǎn)的頻繁擴散(sàn)運動改變各自的位(wèi)置,達到滿意(yì)的混合。其屬擴散、對流和剪切共(gòng)存,所以混合(hé)效果甚佳。
三維運動混合機指標為:裝(zhuāng)料係數百(bǎi)分之80-85,混合均(jun1)勻度≥百分之99(是當前粉體混合精度*高(gāo)設備之一),混合時間約15-20min。
特點:(1)全封閉結構,可實現(xiàn)無塵操作;(2)料筒內無設置對(duì)物料構成剪切作用的零部件,故溫升甚微,特別適用升溫後易結塊(kuài)的物料(liào),同時有利於(yú)保持物料的原料原有性狀;(3)因無離心作用,在混合過程(chéng)中(zhōng)物(wù)料不會產生比重偏析、分層和積聚現象,確保混合質量的均一性;(4)裝料係數大。
4、料鬥混合機
料鬥(dòu)(又稱(chēng)方錐)混(hún)合(hé)機具備了多向混合機的特點,料鬥混合(hé)機利用(方(fāng)錐)料鬥的翻轉與左右(或單一)臂軸(zhóu)的角度,使物料回轉時產生上下翻轉、放大縮小、左右摻雜(zá)作用達到均勻混合效果,同(tóng)時回轉體(料鬥)與回轉軸線成一夾角,使得混合過程中產生強烈的翻轉和切向運動(dòng),達到理想的混(hún)合效果。料鬥混合機由機架、回轉體、驅(qū)動係統、提升係統、製動係統以及控製係統組成。將(jiāng)料鬥推(tuī)置在回轉體(tǐ)內,就能自動將回轉體提升到位、自動夾緊,壓力傳感器得(dé)到夾緊信號後,驅(qū)動係統工作,按設定的時間、轉速進行混合。當運行達到設定的參數後,回轉體就能自(zì)動垂直停止,同時製動係統工作,混合(hé)結(jié)束。然後,提升係統工作,回(huí)轉體內的混合料鬥(dòu)下降到位,自(zì)動停止,推(tuī)出混合料鬥,完成混合周期,並且自動打(dǎ)印(yìn)該(gāi)批混合的完整數據。
此類(lèi)集混合與提升功能與一體,能方便配料(liào)和清洗,也是實現無塵生產(chǎn)的可行混合設備及固體製劑(jì)總混的設備。料鬥式混合機有三(sān)種,分別為自動提升料鬥混合(hé)機、單臂提升料鬥混合機以及(jí)柱式提升料鬥混合機,其共同點是料鬥均能拆裝(zhuāng),所不同之處,第一種為二端夾持,第二種為單一夾持(能適應區域分隔),第三種為(wéi)單柱式可提升夾持(chí)型(xíng)。
料鬥混合機指標為:裝料係數百分之50-80,混合均勻度≥百分之99,混(hún)合時間約≤20min。
除兼有三維混合機特點外,還有:(1)料鬥混合機能夠自動(dòng)完成夾持、提升、混合、下降等全(quán)部動作;(2)一台料鬥混合機能配置多(duō)種不同容(róng)積的混合料鬥,能滿足大批量、多品種的混合要求;(3)混合機采用PLC控製,可以按設定的時間和轉速完成混合工藝,並能自動打印完整數據,同時具(jù)有智能、顯示、調節、監(jiān)視、警(jǐng)示等(děng)多項功能(néng);(4)靈敏傳感能確保料鬥落位、提升夾持、減速製動、停車對位等操作。
5、V型(xíng)和雙重圓錐混合機
過去(qù)固體製(zhì)劑混合設備中(zhōng)以V型和雙重圓錐型(雙(shuāng)錐)為多,但近期在製藥工業中應用很少。
5.1、V型混(hún)合機(jī)
V型混合機混合原理(lǐ)是(shì)利用(yòng)物料(liào)反複分離與合一。其有二(èr)種:(1)對(duì)稱型V型混合機,缺點(diǎn)是(shì)回轉高度高、二桶體相關線(xiàn)拚焊上易造成死角、易造成交叉汙染、無法徹底(dǐ)清洗,同時其混合運動隻(zhī)有橫向(xiàng)縱向流動造成混合均勻時間(jiān)過(guò)長等;(2)不對(duì)稱(長短桶體)V型混合(hé)機,容器二邊高度不對稱,其優點是運動時兩(liǎng)邊容器物料的周而複始地互(hù)相摻雜(zá),達到良好混(hún)合效果,缺(quē)點是體積大、回轉空(kōng)間大、內部不(bú)易(yì)全拋光(guāng)而形成死角、易造成交叉汙染,但此種不對稱V型混合機在(zài)製藥(yào)工業中還有人在使(shǐ)用。
V型(xíng)混合機裝料(liào)係數(shù):對稱型V型為百分之(zhī)30,不對稱V型為(wéi)百(bǎi)分之40左右。V型(xíng)混合機混合(hé)均勻度:對稱型V型為(wéi)≥百分(fèn)之90,不(bú)對稱V型為≥百分之96。二者混合時間約8-12min。
5.2、雙重(chóng)圓錐型(xíng)混合機
雙重圓錐型的運(yùn)動方式隻有單向運動,物料流動性差(chà)混合不徹底、混合效果不良,故現在製藥工業一(yī)般不(bú)用。
6、行星錐形混(hún)合機
行星錐形混合(hé)機有(yǒu)單螺旋和雙螺旋二種,其由錐體、螺旋杆、轉臂及傳動(dòng)部分組成。混合時,螺旋杆在自轉的同時(shí),也能公轉。其原(yuán)理為:螺旋杆自轉將物料自下而上提升,形成沿壁上升的螺旋柱物料流,同時轉臂帶動螺旋(xuán)杆公轉使螺杆體外物料(liào)相應地混入螺旋柱物料流內,造成錐體內物料不斷地混摻錯(cuò)位,並由錐形體中心匯入向下流動,使物料能在短時間內達(dá)到混合均勻。
行星錐形混合機指標為:裝料係數百分(fèn)之60-70,混合均勻度≥百分之96,混合時間約12-18min。
特點:(1)品種適應性廣、不易出現(xiàn)破損顆粒、發熱變質及離析分層等現(xiàn)象;(2)混合速度較快(kuài),能耗低;(3)能(néng)密閉和連續生產(chǎn),無粉塵。
上麵所述的是國內原有的(de)機(jī)型,雖然(rán)其(qí)有獨特(tè)的特點,但不足之處是清洗難與出料不盡,這正是製藥工(gōng)業所忌諱的。直到筆者有幸看到(dào)天利公司代理Bolz-Summix 圓(yuán)錐(zhuī)螺杆混合器,其在延承單螺旋行星錐形混合(hé)機特點的(de)同時,改變了原有機型的缺陷(xiàn)。其有幾個特點:(1)
采用了獨特的驅動係統,其結合了擺線針輪減速器和轉臂技術,降低的內部摩擦力,從而降低能耗;(2)其螺杆自身的錐度,減少了圓(yuán)錐螺杆混合器中心的無效(xiào)混合區和淨(jìng)空間的需求,就有利於大容量的混合;(3)錐型螺杆具有(yǒu)輕柔混合的特(tè)點,可以將混合脆(cuì)弱物料時的磨損(sǔn)降到*低,更適應(yīng)處理熱敏性物料、油脂類物料和脆性的(de)物料;(4)在底部閥門和圓錐頂部的間隙安裝(zhuāng)一個空(kōng)氣(qì)和(hé)氮氣的噴氣(qì)環,以增強在(zài)此(cǐ)區域粉體的(de)流動,使粉體回到有效混合(hé)區再次混合;(5)采用清洗與球閥出(chū)料的特殊結構,達到了排料時沒有死區、容易清洗、清洗液可全部排出的目的。因此,類似Bolz-Summix 圓錐螺杆混合器可用於製藥工業的生產。