滚筒类混合设备的优化

滚筒类混合设备是利用混合室的旋转来达到混合目的，如转鼓式混合机、双锥形混合机和V形混合机。滚筒类混合设备是中、低强度的分布混合设备，主要用于粉状、粒状固态物料的初混合，如混色、配料和干混，也可用于向固态物料中加入少量液态添加剂的混合。

1.转鼓式混合机

（1）结构与工作过程 这是最简单的滚筒式混合设备。该机的混合室两端与驱动轴相连接，如图4-1所示。当驱动轴转动时，位于混合室底部的物料随之运动。当物料上升到一定高度时，在重力作用下落到底部，然后又上升，如此循环往复，使物料在竖直方向反复重叠、换位，达到分布混合的目的。

转鼓式混合机的混合效果与混合室的安装形式有关。图4-1a中，混合室轴线是水平的，当混合机工作时，物料在混合室内的混合作用仅仅发生在垂直方向，在水平方向很少产生物料的混合作用。为了消除这一缺点，常将混合室的轴线与水平旋转轴线成一定的角度（一般为14°～30°），如图4-1b所示。该混合机在工作时，原本在垂直方向运动的物料受到了一个倾斜方向的作用力而发

混合设备是成型物料混合与配制操作工序中必不可少的工具，混合物的混合质量指标、经济指标（产量及能耗等）及其他各项指标在很大程度上取决于混合设备的性能。由于混合物的种类及性质各不相同，混合的质量指标也有所不同，所以出现了各式各样的具有不同性能特征的混合设备。生水平方向的运动，产生了上、下、左、右的交叉混合作用。

（2）操作特点 混合室的回转速度一般为3～30r/min，对于小型混合机，其转速可以取高值。对于粉状物料，填充率一般控制在30%～40%之间，对于颗粒状的物料，填充率一般控制在70%～85%之间。

2.双锥形混合机

（1）适用范围 该机主要用于固态物料的分布混合，也可以用于固态物料与少量液态物料之间的混合。

（2）结构与工作过程 双锥形混合机是一种混合室由圆柱形（或棱柱形）筒体与两个截圆锥（或棱锥）构成的滚筒类混合设备，如图4-2所示。如果混合室内装有折流板，也可以使物料的团块粉碎。混合室也可设计成夹套式，通入冷却介质或加热介质，以适应冷混或热混不同的要求。

图4-1 转鼓式混合机(www.xing528.com)

a）水平式 b）斜轴式

图4-2 双锥形混合机的结构

双锥形混合机工作时，驱动轴带动混合室转动，物料随之在混合室内上下翻转运动。由于混合室的双锥结构，迫使物料在上下翻腾的同时，还产生轴向位移，形成了纵、横向的分布混合。

（3）操作特点 双锥形混合机的转速大约为21r/min（混合室容积为1.4m³）～40r/min（混合室容积为29m³），混合强度较低，一般用于对物料的冷混操作。

3.V 形混合机

（1）结构与工作过程V形混合机的混合室实际上可以看成是由两个倾斜放置的转鼓式混合机的混合室组合而成，如图4-3所示。在工作时，混合室绕旋转轴旋转，物料的运动与在斜轴转鼓式混合机内物料的运动类似。但在每一个旋转周期中，当混合室的连接部位位于最高点时，连接部位的物料将分别进入不同的混合室，当连接部位位于最低点时，物料又将从不同的混合室重新汇集于连接部位。如此循环往复，促进了物料的交换与混合。为了提高混合效果，V形混合机的两个混合室并不做成等长的，以利于有效地扰乱物料在混合室内的运动形态，增大物料的湍流程度。

图4-3 V形混合机结构示意图

（2）操作特点 该机的混合性能与两个混合室的夹角有关。一般，每个混合室的轴线与垂直方向的夹角为40°。为了提高混合效果，混合室内还可以设置增加物料混合的增强杆和流体喷淋装置，也可以另外增加加热和冷却夹套。