粉体混合机械型式及操作方式介绍

食品工业中，混合机应用于谷物和粉料混合，用于主体粉料添加各种粉体辅料和添加剂。

大部分混合机的混合操作都同时存在对流、扩散和剪切三种混合方式，但由于机型结构和混合料物性方面的不同，往往是以某种混合方式为主。

混合机有多种型式，一般均须有混合容器。根据运行时混合容器是否运动，混合机通常可分为两类，即容器回转型和容器固定型。

一、容器回转型混合机

这种混合机工作时，其容器围绕一水平轴旋转，其物料会在离心力和摩擦力作用下随容器旋转而向上运动，当物料向上达到一定高度时，物料所受的重力作用大于上述两种力，从而迫使物料下向流动，达到混合目的。

容器的形状有多种，并常以容器形状命名混合机，例如，V形混合机、对锥式混合机和倾筒式混合机等。容器的回转速度不能太高，否则会因离心力过大，物料紧贴容器内壁固定不动，无法进行混合。这种混合机可以达到很高的混合均匀度，没有残留现象，但所需的混合时间较长。容器内一般没有搅拌工作部件，如果安装搅拌器件，则可以缩短混合时间。容器的物料装填率因容器形状不同而异，但一般不得超过容器有效容积的60%。

容器回转型混合机是间歇式混合机，装卸物料时需要停机。间歇式混合机易控制混合质量，可适应粉粒物料配比经常改变的操作要求，因此适用于小批量多品种的混合操作。

（一）V形混合机

V形混合机如图6-13所示，其容器由两个圆筒呈V形焊合而成，夹角范围在60°～90°。工作时要求主轴平衡回转，装料量为容器体积的20%～30%。其转速很低，为6～25r/min。

图6-13V形混合机

图6-14 带搅拌件V形混合机

V形混合机常用来混合多种粉料以构成混合物，若在筒内安装搅拌叶轮，可用来混合凝聚性高的食品。

（二）对锥式混合机

对锥式混合机（图6-15）的容器由两个对称的圆锥形壳体焊接而成，圆锥角呈60°角和90°角两种形式，它取决于粉料的休止角大小。驱动轴固定在锥底部分，转速为5～20r/min。圆锥体的两端设有进出料口，以保证卸料后机内无残留料。一般混合时间为5～20min；若容器内安装叶轮，混合时间可缩短到2min左右。

图6-15 对锥式混合机

二、容器固定型混合机

容器固定式混合机的结构特点是工作时容器固定不动，内部安装有旋转混合部件。旋转件大多为螺旋结构。混合过程以对流作用为主，适用于物理性质差别及配比差别较大的散料混合。固定容器式混合机的操作方式有间歇与连续两种。

（一）卧式螺旋环带混合机(www.xing528.com)

卧式螺旋环带混合机通常简称为卧式混合机，是最为常见的间歇式固定容器混合机。大中型混合机多为此种机型。

卧式螺旋环带混合机的结构如图6-16（1）所示，主要由机槽、螺带转子和传动部分等组成。机槽截面呈U形，上有盖板，槽底开有长条形料门，可迅速卸料。主要工作部件由两条不同回转半径带状螺旋带构成的螺带转子搅拌器，转速一般为30～50r/min。外层螺旋环带与槽底之间的间隙一般为2～5mm。为加快转轴附近物料的流动，有些机型在转轴处安装有小直径实体螺旋叶片。对于残留量要求极为严格的混合作业，有些机型采用可倾翻槽体结构。其工作原理如图6-16（2）所示，两条螺旋环带的旋向在对应轴向位置的方向相反，输送能力相等，因此运行时可以起到搅拌混合的作用。

图6-16 卧式螺旋环带混合机

卧式螺旋环带混合机的特点是混合时间短，混合质量高，排料迅速，腔内物料残留量少，但配套动力和占地面积较大。

（二）立式螺旋式混合机

立式螺旋式混合机的外形和结构如图6-17所示，主体料筒为圆柱形，内置一垂直螺旋。料筒高H与直径D之比范围为2～5，螺旋直径d与D之比范围在0.25～0.3，螺距范围在180～200mm，螺旋叶片和内套筒内表面之间的间隙为10mm，主轴转速为200～300r/min。

工作时，各种物料组分别计量后，加入进料斗中，由垂直螺旋向上提升到内套筒上部出口外，被甩料板向四周抛撒，物料下落到锥形筒内壁表面和内套筒之间的环隙间，又被垂直螺旋向上提升，如此循环，直到混合均匀为止，然后打开卸料门从出料口排料。混合时间一般为10～15min。

该混合机的特点是配用动力小，占地面积少，混合时间较长，料筒内物料残留量较多。多用于混合质量和残留量要求较低的场合，为小型混合机。

（三）行星锥形混合机

行星锥形混合机的外形和结构如图6-18所示，由圆锥形筒体、电动机、减速机构、倾斜安置的混合螺旋进料口和出料口等组成。工作时，从进料口将配制好的一批物料加入机内，启动电动机，通过减速机构驱动摇臂，摇臂带动混合螺旋以2～6r/min速度绕混合机中心轴线旋转。与此同时，混合螺旋又以60～100r/min的速度自转。必要时，锥形筒体可做成夹套式，通水加热或冷却，以控制腔内物料温度。当一批料混合均匀后，打开出料口卸料。混合需用时间为：小容量混合机2～4min，大容量混合机8～10min。

图6-17 立式螺旋式混合机

图6-18 行星锥形混合机

（四）倾斜螺带连续混合机

倾斜螺带连续混合机结构如图6-19所示，整体呈倾斜状，进料口设置于混合机的低端，而出料口设在高端。主轴在进料口端设置螺杆，其余部分设置螺带及沿螺旋线布置的桨叶。

图6-19 倾斜螺带连续混合机

工作时，由进料口连续送入的物料，在进料段被螺杆强制送入混合段，在混合段内被螺带及桨叶向前推动形成翻滚的径向混合，同时在物料自身重力作用下经螺带空隙下滑形成返混的轴向混合，这两种方式共同构成对于物料的连续混合，混合后的物料连续地从出料口排出。调整主轴转速可调节这种返混的程度，即可控制物料在机内停留时间及混合效果。

这种混合机的特点是，因返混形成的轴向混合作用区域较小，同时物料停留时间不尽一致，混合质量较差，并要求各组分均连续计量喂料，适用于混合度要求不高的场合。