常用的混合機分為氣體和低粘度液體混合器、中(zhōng)高粘度液體和(hé)膏狀物混合(hé)機械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機械四大類。
氣體(tǐ)和低黏度液體混合機械的特點是結構簡單,且無轉(zhuǎn)動部件,維護檢修量(liàng)小,能耗低(dī)。這(zhè)類混(hún)合(hé)機械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合(hé)和強製循環(huán)混合(hé)等四種。
中、高黏度液體和膏狀物(wù)的(de)混合機械,一般具有(yǒu)強的剪切作用;熱塑性的物料(liào)混(hún)合(hé)機主要用於熱塑性物料(如(rú)橡膠和塑料(liào))與添加劑混合;粉狀、粒(lì)狀固體物料混合機械多為間歇操作,也包括兼有混合和研磨作用的機械,如輪輾機等。
混合時要求(qiú)所有參與混合的物料均勻分布。混(hún)合的程度(dù)分為理想混合、隨機混合和(hé)完全(quán)不相混三種狀態。各種物料在混合機械中的混合程度,取決於待混物料的比例、物理狀(zhuàng)態和特性,以及所用混合機械的類型和混合操作(zuò)持續(xù)的時間等因素。
液(yè)體的混(hún)合主要靠機械攪拌器、氣流和待混液體(tǐ)的射流等,使(shǐ)待混(hún)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)形成循環液流,由此產生的液體之間的擴散稱為主體對流擴散。
當(dāng)攪動(dòng)引起的液體流(liú)動速度很高時,在高速(sù)液流(liú)與(yǔ)周圍低速液流之間的界麵上出現(xiàn)剪(jiǎn)切作用,從(cóng)而產生大量的(de)局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴散,又把更多的液體卷(juàn)進漩渦中來,在(zài)小範圍內形成的紊(wěn)亂對流擴散稱為(wéi)渦流擴散。
機械攪拌(bàn)器(qì)的運動部件在旋轉時(shí)也會(huì)對液(yè)體產生剪切作用,液體在(zài)流經器壁和安裝在容器內的各種(zhǒng)固定構件時,也要受到剪切作(zuò)用,這些剪切作用都(dōu)會引起許多局部渦流擴散。
對於密度、成分不同、互不相溶的液體,攪拌產生的剪切作用和強烈的湍(tuān)動將密度大的液體撕碎成小液滴並使其均勻地分散到主液體中。攪拌產生的液(yè)體流動速度必須大於液滴的沉降速度。
少量不溶(róng)解的粉狀固體與液體的混(hún)合機(jī)理,與(yǔ)密度成分(fèn)不(bú)同(tóng),互不相溶的液體的混合機理相同,隻是攪拌(bàn)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(sù)度小於液體的流動速度,無論采用何種攪拌方(fāng)式都形不成均勻的(de)懸浮液。
不同膏狀物的混合主要是將待混物料反複分割並使其受到壓、輾、擠等(děng)動作所產生的強剪切作用,隨後又(yòu)經反(fǎn)複合並、捏合,最後(hòu)達到所要求的混合程度。這種混合很難達到理想混合,僅能達到隨機混合。粉狀固體與少量液體混合後(hòu)為膏狀物,其混合機理與膏(gāo)狀物料混合(hé)的機理相同。
不同的熱塑性物料以(yǐ)及熱塑性(xìng)物料與(yǔ)少(shǎo)量粉狀固體的混合,需要依靠(kào)強剪切作用,反複地揉搓和捏合,才能(néng)達到隨機混合。