混合制粒机研究

对固体颗粒在高速混合制粒机内的搅拌混合进行了试验。试验为固定一个物料体系，进行三因素(主搅拌桨转速、制粒桨转速、混合时间)三水平的正交试验。研究了主、辅搅拌桨转速及混合物料物性对混合效果的影响。从实践上分析了混合效果与各结构参数及操作参数的关系。通过找出最佳混合参数组合，给出最适混合转速及最适混合时间。 　　关键词:搅拌 固一固颗粒混合 混合度0 前言粉体的混合是一个复杂的问题，影响因素很多。通过对设定的混合机作混合物料组合和混合参数变化，由实验求得混合度，并进一步对混合机理进行研究，是一条行之有效的途径。 　　本粉体混合设备为立式双搅拌结构。主搅拌桨为三叶偏心斜锚式结构，其作用是可实现物料沿桨叶斜角作抛射式三维旋转。高速旋转的“人字形”制粒桨通过强力高速剪切作用，将被主桨回转抛散的原料分散、制粒。该装置示意图见图1。 　　根据混合制粒机理的理论研究与实验分析．一般认为影响混合效果的因素有下列几项： 　　(1)搅拌叶片的形状与装配位置；(2)搅拌叶片的圆周速度(转速、搅拌功率)；(3)混合固体特性；(4)混合时间。 　　为此本文设计了搅拌桨转速、制粒桨转速、混合时间等三参数三水平的正交混合试验，通过不同物料体系的混合实验探求最优工况一 。 　　1 试验参数1．1 物料体系的选择M ．Aloso，M．Satoh和K．Miyanami在《() ptim um com bination of size ratio， density ratio and concentration to m inim ize free surface segregation》中给出了离析度公式： 　　以式(1)为计算依据，确定出下述两个物系：(1)两种粒子密度差在一个数量级左右的面粉、铁粉混合体系，(2)密度及粒度相近的盐与碳化硅混合体系。上述两个物系的混合质量比均为9：1。 　　1．2 正交实验参数的选择主、辅搅拌桨的形状由设备定。将三叶偏心斜锚式主桨的桨叶斜角定为y=55。外形与筒体基本吻合，主、辅搅拌桨的装配主要包括主、辅搅拌间距和制粒桨高度，二者关系可由公式导出，也可由实验观测获得。制粒桨高度以物料被主桨抛射增高后的“混合制粒区” 刚使其“淹没”为宜。因此，没有将这两个参数作为正交实验参数，而是选择了主、辅搅拌桨的转速及混合时间作为正交实验参数。 　　2 实验方法三参数三水平正交实验的设计如下： 　　2．1 三参数的选择(1)三叶偏心斜锚式桨的转速A(r／min)(2)制粒桨的转速B(r／min)(3)混合时间C(min)2．2 三水平的选择根据实验观测给定三个水平： 　　对于盐一碳化硅体系根据各取样点分析， 分别得到混合后铁粉及碳化硅的含量并计算出混合度。 　　3 实验结果与讨论3．1 食盐一碳化硅混合体系的正交试验结果及分析表1为将衡量物料混合好坏的混合度作为目标值的正交试验结果汇总。按照数理统计的方法，对试验数据进行处理。 　　表1中，1、2、3分别为各因素的三个不同的水平，M1、M2、M3。为对应因素中水平1、2、3的混合度M的和m1、m2、m3。分别等于M1／3、M2／3、M3／3，Rj为极差值，等于该列m值中的最大值与最小值的差，其实际意义为R1值越大，该因素的水平变化对指标的影响就越重要。effect的值为对应m值与9次试验混合度值平均值的差，亦即该因素水平对目标值的贡献大小。effect值中的最小值即表示相应水平对混合效果的影响最大。由表1可看出，Rj(A)>Rj(B)>Rj(C)，因此，影响混合度的因素其作用大小顺序为A> B>C，即主搅拌桨(三叶偏心斜锚式搅拌桨)的转速的影响最大，其次是辅搅拌桨(“人字形”制粒切刀)的转速，混合时间的影响最小。本试验的最优工况为A2B1C1，即当主搅拌桨转速为400r／min、辅搅拌桨转速为1000r／min、混合时间为5min时，该搅拌混合机的混合效果较好。在最优工况条件下，最优工程平均达到的混合度的值为97.15%。 　　3．2 混合机实际混合度的回归分析为了实现对混合机混合度的有效控制，必须建立混合度与影响混合度的因素(如主搅拌桨转速n1、辅搅拌桨转速n2、混合时间t)之间的函数关系式。由于该函数关系是非线性的，因此假设这一关系式为： 　　对式(2)两边取自然对数，从而将多元非线性问题转化为线性问题。将试验过程中混合机的实测混合度值代入式(2)，用最小二乘法进行回归计算， 回归分析的结果汇总见表2。 　　经验回归公式为： 　　式(3)的线性相关系数为0.802，置信度为95，这说明回归的结果较好。由式(3)可见，实际混合度随着主搅拌桨转速的提高有所下降，随着辅搅拌桨转速及混合时间的增大而有所上升。 　　同理，对面粉一铁粉混合体系作正交试验，试验结果其最优工况为A2B1C1，即当主搅拌桨转速为300r／min、辅搅拌桨转速为1000r／min、混合时间为2min时，该搅拌混合机的混合效果较好。在最优工况条件下，最优工程平均达到的混合度的值为97.08%。 　　由此得出经验公式： 　　式(4)的线性相关系数为0.808，置信度为95。 　　3．3 讨论本文对自行搭建的混合制粒机实验装置的操作参数及结构参数进行了研究。将该型混合制粒机的主搅拌桨(三叶偏心斜锚式结构)的转速、辅搅拌桨(“人字形”制粒切刀)的转速及混合时间作为影响混合制粒机效果的主要因素，通过对两组不同的固体物料体系进行正交试验，分别得出了在不同的物料体系下混合制粒机的最优工况参数。同时，对影响混合制粒机混合度的因素进行了最小二乘法回归分析。从上述实验数据可以看出， 当两种粒子的密度差较大，即物料组合较为苛刻时，得到的混合度相对较低。本文的实验为粉体混合设备有关操作参数的获得，不仅提供了可行的实验方法，也提供了经验数据。今后，可以从改变搅拌桨装配、搅拌桨叶片形式、混合物料体系等方面着手，进行更深一步的实验研究。 · 行业聚焦：       近年来，随着中国经济的迅速发展，干燥设备生产企业如雨后春笋般迅速成长。据不完全统计，目前国内干燥设备生产企业达500余家，年市场销售额超过30亿元。 　　在繁荣的背后，我们还应该清醒地看到，一方面，与国际先进技术相比，中国还有很大差距，只能在中、低技术产品市场上占主导地位。随着国外公司的纷纷进入，我国干燥设备制造业将面临巨大的竞争压力。另一方面，我国干燥设备厂家良莠不齐。一些企业起点高，坚持走科技双锥回转真空干燥机筒体的旋转速度越快，干燥速度越高。但在双锥回转真空干燥机干燥后期，随着物料湿含量的下降，干燥速度也降低，此时提高转速对干燥速度的提高均无益。另外，在干燥初期，较快的旋转速度，会导致湿分汽化过快而产生物料粘结成团的现象。因此，应在干燥初期采用较低的转速，待物料表面较干以及不结团时再提高转速，以便加快干燥速度、缩短干燥时间。 　　对此点，建议可选用变频电机，使筒体的旋转速度在运行时能变动，并有菜单可设定不同时间段所选用的不同的筒体旋转速度（0~10rpm内无级调速 　　随着我国人民生活水平不断提高，尤其是人民收入的增加，对食品的需求逐渐走向多样化、多层次化，为食品工业的发展提供了广阔的市场。作为提供食品工业装备的行业，食品机械和包装机械行业将提供多品种、高质量的产品以满足食品工业发展的需求。面对这样广阔的市场，各大门类的食品机械应该如何去把握呢？记者前不久就这个问题采访了有关专家。 　　一 粮油加工设备关键在于提高档次 　　1997年，全国粮食部门所属粮油加工企业有11297个（其中大米加工企业5777个，面粉加工企业4104个、植物油加工企业1416个），产值为752亿元。 　　有关专家认为，碾米设备应有重点地发展。我国是    据最新研究报告显示，2007年全球甲醇消费量为4034万吨，预计2008年甲醇消费量将增长近11%达到4470万吨。而接下来的4年时间，全球甲醇消费量将增长31%，到2012年消费量将达到5860万吨。      研究报告显示，全球甲醇新增需求主要来自于中国。2000～2007年全球每年新增甲醇需求量133万吨，其中中国每年的新增需求为105万吨，约占全球新增需求量的79%。2006年中国超过美国首次成为全球最大的甲醇消费国，同一年，中国超过特立尼达和多巴哥成为全球最大的甲醇生产国。 ——信息来源：中式混合操作的时间，需要每次准备好的混合物料快速加入混合机。为了准备每次需要混合的物料，可以设计手工配料或自动配料。 　　（二）放料设备 　　混合机出料根据不同的形式，不同的工艺有不同的方式。但不管什么形式，混合好的物料需要放入料仓或其它下步工艺设备等。 　　混合机阀门根据不同的操作要求有不同的选择： 　　1、根据出料阀形式有闸阀、蝶阀、球阀、旋转阀、门阀、顶阀、弧形阀。 　　2、根据操作方式出料阀有手动、电动、气动控制。 　　六、结语 　　粉体的混合是现代工业不可缺少的过程，提高混合工艺是获得优秀产品质量的保证。选择优秀、合理的粉体混合机是产品的保证。

· 相关行业产品：

· 最新行业资讯：

· 郑重声明：
1、文章均从网络搜集转载，意在传播更多信息，并不代表常州市广博干燥设备有限公司观点，也无法对其真实性进行考证、负责。
2、如转载内容牵涉到作品版权问题，并非出于本站故意！在接到相关权利人通知后我们会在第一时间加以更正。
3、转载文章请注明本站网址http://www.yfdry.cn/，谢谢！

版权所有：常州市广博干燥设备有限公司 Powered by 新北区三井天华信息咨询服务中心
相关产品：实验室专用小型双锥回转真空干燥机 小型电加热双锥回转真空干燥机 电加热双锥回转真空干燥机 双锥回转真空干燥机