混合機(jī)械介紹及其工作原理

混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械。混合機(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。

    混合機(jī)械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。

    常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。

    氣體和低黏度液體混合機(jī)械的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，且無轉(zhuǎn)動部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。

    中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械，一般具有強(qiáng)的剪切作用；熱塑性的物料混合機(jī)主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等。

    混合時要求所有參與混合的物料均勻分布。混合的程度分為理想混合、隨機(jī)混合和*不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時間等因素。

    液體的混合主要靠機(jī)械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動，以達(dá)到均勻混合。攪動引起部分液體流動，流動液體又推動其周圍的液體，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴(kuò)散稱為主體對流擴(kuò)散。

    當(dāng)攪動引起的液體流動速度很高時，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散，又把更多的液體卷進(jìn)漩渦中來，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對流擴(kuò)散稱為渦流擴(kuò)散。

    機(jī)械攪拌器的運(yùn)動部件在旋轉(zhuǎn)時也會對液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會引起許多局部渦流擴(kuò)散。

    攪拌引起的主體對流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散，增加了不同液體間分子擴(kuò)散的表面積減少了擴(kuò)散距離，從而縮短了分子擴(kuò)散的時間。若待混液體的粘度不高，可以在不長的攪拌時間內(nèi)達(dá)到隨機(jī)混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長的混合時間。

    對于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈的湍動將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產(chǎn)生的液體流動速度必須大于液滴的沉降速度。

    少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機(jī)理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機(jī)理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動速度，無論采用何種攪拌方式都形不成均勻的懸浮液。

    不同膏狀物的混合主要是將待混物料反復(fù)分割并使其受到壓、輾、擠等動作所產(chǎn)生的強(qiáng)剪切作用，隨后又經(jīng)反復(fù)合并、捏合，zui后達(dá)到所要求的混合程度。這種混合很難達(dá)到理想混合，僅能達(dá)到隨機(jī)混合。粉狀固體與少量液體混合后為膏狀物，其混合機(jī)理與膏狀物料混合的機(jī)理相同。

    不同的熱塑性物料以及熱塑性物料與少量粉狀固體的混合，需要依靠強(qiáng)剪切作用，反復(fù)地揉搓和捏合，才能達(dá)到隨機(jī)混合。

    流動性好的顆粒狀固體物主要是靠容器本身的回轉(zhuǎn)，或靠裝在容器內(nèi)運(yùn)動部件的作用，反復(fù)地翻動、摻和而得以混合，這類物料也可用氣流產(chǎn)生對流或湍流以達(dá)到混合。固體顆粒的對流或湍流不易產(chǎn)生渦流，混合速度遠(yuǎn)低于液體的混合，混合程度一般也只能達(dá)到隨機(jī)混合。

    流動性很差的、互相發(fā)生粘附的顆?；蚍蹱罟腆w，則常需用帶有機(jī)械翻動和壓、輾等動作的混合機(jī)械。