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1、滾翻運動混合機(jī)(一維運動混合機(jī))


    滾翻運動混合機(jī)屬復(fù)合型混合機(jī),其由料筒、傳動系統(tǒng)、機(jī)座等組成,筒體在電機(jī)的帶動下作均速旋轉(zhuǎn)運動,由于筒體內(nèi)壁焊有若干特制的抄板,物料在抄板的推動下,沿著筒壁作環(huán)向運動,形成物料上下、左右方向的運動。同時,由于抄板與筒體中軸線有一定的角度,使物料在筒體內(nèi)作前后方向的運動。雖然,料筒的運動很簡單(一維運動),但料筒內(nèi)的物料在料筒內(nèi)充分的滾翻(做的是三維運動),加之上料筒內(nèi)保留的剩余空間和料筒的合理旋轉(zhuǎn)速度,使參加混合的不同組分能最大可能地作相對運動,從而達(dá)到混合的目的。
加料:在料筒上裝有人孔兼加料口;卸料:在料筒的一端有卸料口、蝶閥和密閉卸料裝置,在料筒的卸料口一端內(nèi)壁上裝有若干個出料螺旋板,當(dāng)物料混合好之后,將料筒反方向轉(zhuǎn)動,物料沿著出料螺旋板向卸料口移動,從而將料卸出、卸凈。
滾翻運動混合機(jī)指標(biāo)為:裝料系數(shù)百分之50,混合均勻度可達(dá)百分之96-98(最高混合均勻程度變異系數(shù)達(dá)Cv=百分之2),混合時間20-40min。
特點:(1)操作方便,運行平穩(wěn)、噪音低;(2)混合精度較高;(3)物料在全密閉狀態(tài)下混合,不與外界接觸,保證了物料的清潔度的要求;(4)結(jié)構(gòu)簡單,便于清洗;(5)與“三維”運動混合相比,料筒可以做得更大,增加混料批量;(6)料筒的轉(zhuǎn)動速度可以調(diào)節(jié)和控制;(7)可對固體物料加濕混合。
 
2、搖滾運動混合機(jī)(二維運動混合機(jī))
    搖滾混合機(jī)屬復(fù)合型混合機(jī),其由料筒、兩套料筒運動機(jī)構(gòu)和安裝該兩套料筒運動機(jī)構(gòu)用的上、下機(jī)架等部件組成。其中,料筒被固定在上機(jī)架上,料筒運動機(jī)構(gòu)分別為料筒作圓周運動與料筒作搖擺運動。其混合桶一方面在圓周運動傳動機(jī)構(gòu)的帶動繞其對稱軸作圓周運動,另一方面又在搖擺傳動機(jī)構(gòu)傳動下繞一根與其對稱軸正交的水平軸作搖擺運動,從而使料筒同時獲得由自轉(zhuǎn)和擺動,這兩種相互獨立的聯(lián)合作用使物料作二維方向的運動。同時,再加之桶體內(nèi)壁焊有抄板,可以使物料向空間拋撒,從而使物料混合更加充分,使物料又增加了徑向的移動,從而變成三維方向的運動,使物料充分混合。由于搖滾過程能使物料產(chǎn)生強(qiáng)力軸向脈沖,從而使混合運動每個瞬間均由擴(kuò)散混合與對流混合聯(lián)合作用。
搖滾混合機(jī)指標(biāo)為:裝料系數(shù)百分之50-60,混合均勻度可達(dá)百分之98-99(最高混合均勻程度變異系數(shù)達(dá)Cv=百分之1),混合時間約16-20min。
特點:(1)混合量大,適合于大批量、長線品種,結(jié)構(gòu)簡單,能耗少;(2)混合時間短,混合精度高,能適合物性和配比差別較大的物料的混合;(3)出料方便,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,占有空間小。
搖滾混合機(jī)的新功能是能對固體物料加濕混合,可用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)中對固體物料中添加液體輔料等,此功能在料筒的人孔蓋上裝有噴液和抽真空系統(tǒng)。
 
3、三維運動混合機(jī)(萬向混合機(jī))
三維運動混合機(jī)屬回轉(zhuǎn)型,其由機(jī)座、驅(qū)動裝置、萬向搖臂機(jī)構(gòu)、混料桶及電氣柜等組成,其中驅(qū)動系統(tǒng)有一個主動軸和一個從動軸,每個軸都帶有一個Y型萬向節(jié),二個萬向節(jié)之間裝有混料桶。混合桶運動形態(tài)是在自轉(zhuǎn)的同時還進(jìn)行公轉(zhuǎn),其將有四種運動的疊加,一是繞筒體中心軸作轉(zhuǎn)動;二是筒體兩端的上下運動;三是筒體兩端左右運動;四是筒體平移運動。其機(jī)理:能使物料產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)滾動、平移和顛倒落體等復(fù)雜運動,從而產(chǎn)生交替脈沖和湍動,物料的能量變化梯度推動物料各質(zhì)點的不同運動狀態(tài),各質(zhì)點的頻繁擴(kuò)散運動改變各自的位置,達(dá)到滿意的混合。其屬擴(kuò)散、對流和剪切共存,所以混合效果甚佳。
三維運動混合機(jī)指標(biāo)為:裝料系數(shù)百分之80-85,混合均勻度≥百分之99(是當(dāng)前粉體混合精度最高設(shè)備之一),混合時間約15-20min。
特點:(1)全封閉結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)無塵操作;(2)料筒內(nèi)無設(shè)置對物料構(gòu)成剪切作用的零部件,故溫升甚微,特別適用升溫后易結(jié)塊的物料,同時有利于保持物料的原料原有性狀;(3)因無離心作用,在混合過程中物料不會產(chǎn)生比重偏析、分層和積聚現(xiàn)象,確保混合質(zhì)量的均一性;(4)裝料系數(shù)大。
 
4、料斗混合機(jī)
料斗(又稱方錐)混合機(jī)具備了多向混合機(jī)的特點,料斗混合機(jī)利用(方錐)料斗的翻轉(zhuǎn)與左右(或單一)臂軸的角度,使物料回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生上下翻轉(zhuǎn)、放大縮小、左右摻雜作用達(dá)到均勻混合效果,同時回轉(zhuǎn)體(料斗)與回轉(zhuǎn)軸線成一夾角,使得混合過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻轉(zhuǎn)和切向運動,達(dá)到理想的混合效果。料斗混合機(jī)由機(jī)架、回轉(zhuǎn)體、驅(qū)動系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。將料斗推置在回轉(zhuǎn)體內(nèi),就能自動將回轉(zhuǎn)體提升到位、自動夾緊,壓力傳感器得到夾緊信號后,驅(qū)動系統(tǒng)工作,按設(shè)定的時間、轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合。當(dāng)運行達(dá)到設(shè)定的參數(shù)后,回轉(zhuǎn)體就能自動垂直停止,同時制動系統(tǒng)工作,混合結(jié)束。然后,提升系統(tǒng)工作,回轉(zhuǎn)體內(nèi)的混合料斗下降到位,自動停止,推出混合料斗,完成混合周期,并且自動打印該批混合的完整數(shù)據(jù)。
此類集混合與提升功能與一體,能方便配料和清洗,也是實現(xiàn)無塵生產(chǎn)的可行混合設(shè)備及固體制劑總混的設(shè)備。料斗式混合機(jī)有三種,分別為自動提升料斗混合機(jī)、單臂提升料斗混合機(jī)以及柱式提升料斗混合機(jī),其共同點是料斗均能拆裝,所不同之處,第一種為二端夾持,第二種為單一夾持(能適應(yīng)區(qū)域分隔),第三種為單柱式可提升夾持型。
料斗混合機(jī)指標(biāo)為:裝料系數(shù)百分之50-80,混合均勻度≥百分之99,混合時間約≤20min。
除兼有三維混合機(jī)特點外,還有:(1)料斗混合機(jī)能夠自動完成夾持、提升、混合、下降等全部動作;(2)一臺料斗混合機(jī)能配置多種不同容積的混合料斗,能滿足大批量、多品種的混合要求;(3)混合機(jī)采用PLC控制,可以按設(shè)定的時間和轉(zhuǎn)速完成混合工藝,并能自動打印完整數(shù)據(jù),同時具有智能、顯示、調(diào)節(jié)、監(jiān)視、警示等多項功能;(4)靈敏傳感能確保料斗落位、提升夾持、減速制動、停車對位等操作。
 
5、V型和雙重圓錐混合機(jī)
過去固體制劑混合設(shè)備中以V型和雙重圓錐型(雙錐)為多,但近期在制藥工業(yè)中應(yīng)用很少。
 
5.1、V型混合機(jī)
    V型混合機(jī)混合原理是利用物料反復(fù)分離與合一。其有二種:(1)對稱型V型混合機(jī),缺點是回轉(zhuǎn)高度高、二桶體相關(guān)線拼焊上易造成死角、易造成交叉污染、無法徹底清洗,同時其混合運動只有橫向縱向流動造成混合均勻時間過長等;(2)不對稱(長短桶體)V型混合機(jī),容器二邊高度不對稱,其優(yōu)點是運動時兩邊容器物料的周而復(fù)始地互相摻雜,達(dá)到良好混合效果,缺點是體積大、回轉(zhuǎn)空間大、內(nèi)部不易全拋光而形成死角、易造成交叉污染,但此種不對稱V型混合機(jī)在制藥工業(yè)中還有人在使用。
V型混合機(jī)裝料系數(shù):對稱型V型為百分之30,不對稱V型為百分之40左右。V型混合機(jī)混合均勻度:對稱型V型為≥百分之90,不對稱V型為≥百分之96。二者混合時間約8-12min。
 
5.2、雙重圓錐型混合機(jī)
    雙重圓錐型的運動方式只有單向運動,物料流動性差混合不徹底、混合效果不良,故現(xiàn)在制藥工業(yè)一般不用。
 
6、行星錐形混合機(jī)
行星錐形混合機(jī)有單螺旋和雙螺旋二種,其由錐體、螺旋桿、轉(zhuǎn)臂及傳動部分組成。混合時,螺旋桿在自轉(zhuǎn)的同時,也能公轉(zhuǎn)。其原理為:螺旋桿自轉(zhuǎn)將物料自下而上提升,形成沿壁上升的螺旋柱物料流,同時轉(zhuǎn)臂帶動螺旋桿公轉(zhuǎn)使螺桿體外物料相應(yīng)地混入螺旋柱物料流內(nèi),造成錐體內(nèi)物料不斷地混摻錯位,并由錐形體中心匯入向下流動,使物料能在短時間內(nèi)達(dá)到混合均勻。
行星錐形混合機(jī)指標(biāo)為:裝料系數(shù)百分之60-70,混合均勻度≥百分之96,混合時間約12-18min。
特點:(1)品種適應(yīng)性廣、不易出現(xiàn)破損顆粒、發(fā)熱變質(zhì)及離析分層等現(xiàn)象;(2)混合速度較快,能耗低;(3)能密閉和連續(xù)生產(chǎn),無粉塵。
上面所述的是國內(nèi)原有的機(jī)型,雖然其有獨特的特點,但不足之處是清洗難與出料不盡,這正是制藥工業(yè)所忌諱的。直到筆者有幸看到天利公司代理Bolz-Summix 圓錐螺桿混合器,其在延承單螺旋行星錐形混合機(jī)特點的同時,改變了原有機(jī)型的缺陷。其有幾個特點:(1)
采用了獨特的驅(qū)動系統(tǒng),其結(jié)合了擺線針輪減速器和轉(zhuǎn)臂技術(shù),降低的內(nèi)部摩擦力,從而降低能耗;(2)其螺桿自身的錐度,減少了圓錐螺桿混合器中心的無效混合區(qū)和凈空間的需求,就有利于大容量的混合;(3)錐型螺桿具有輕柔混合的特點,可以將混合脆弱物料時的磨損降到最低,更適應(yīng)處理熱敏性物料、油脂類物料和脆性的物料;(4)在底部閥門和圓錐頂部的間隙安裝一個空氣和氮氣的噴氣環(huán),以增強(qiáng)在此區(qū)域粉體的流動,使粉體回到有效混合區(qū)再次混合;(5)采用清洗與球閥出料的特殊結(jié)構(gòu),達(dá)到了排料時沒有死區(qū)、容易清洗、清洗液可全部排出的目的。因此,類似Bolz-Summix 圓錐螺桿混合器可用于制藥工業(yè)的生產(chǎn)。

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