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1、混合及混合机的发展与现状,随着科技的发展，近些年来，在混合机固定分类下，对混合工艺进行了不断的、创新改善。近十年来不断出现了先进的机型，一下将混合机的发展分为三个阶段，分别就每个时期的经典产品进行机理和特点进行介绍。,第一阶段,90年代初为第一阶段。在这个时期，容器回转型混合机基本上为间歇操作，对于摩擦性好、流动性好。物性相近的混合料的混合效果比较好，适用于小批量的生产，大容量时占地面积大，需要制作特殊装置进行定位放置。且粉尘密封性不好，噪声大；容器固定性可以进行间歇性操作也可以连续操作，但一般用于混合均匀度不高的场合，出料不大干净，搅拌叶易磨损，对脆性物料有再粉碎的危险，易使物料升温。代表机
2、型：带式螺旋锥形混合机、行星双螺旋锥形混合机、犁刀式混合机。（以单轴混合机为主）,卧式单螺带混合机：主要靠物料的径向运动实现物料的混合，而物料在轴向的运动变的很弱，混合精度不高。,行星双螺旋锥形混合机：,一个倒锥形的容器内装有一长一短两根非对称螺旋，两根螺旋在自传的同时沿锥壁作圆周运动，是的无聊在混合机内作：a.沿椎体壁的圆周运动；b.沿筒体半径方向的自外向内运动；c.沿锥壁的上升运动；d.有螺旋轴自传引起的下降运动，从而形成物料的对流、剪切、扩散、渗透的复合运动。,犁刀式混合机：,犁刀式混合机兼具扩散混合、对流混合、剪刀混合三种作用的混合机。,第二阶段,95年到98年为第二阶段。该时期设备的
3、性质有很大的改进，主要的机型有双轴桨叶式、螺带式、螺带和桨叶组合式混合机、双螺带混合机、立式悬臂非栓螺旋混合机，特别是以双轴混合机为主。新型产品是双轴桨叶混合机。,翻转式双轴桨叶混合机：,主要由转子、机架、混合箱体、传动系统、反转系统和电控系统组成。,翻转式双轴桨叶混合机保留了普通双轴桨叶混合机的有点，混合型能良好，混合过程温和，不会破坏物料的原始物理状态，密度及粒度差异较大的饲料组分在浑河中不会产生偏析和再度分级现象。并且改进普通双轴桨叶混合机的不足，为预混合饲料的生产提供了一种快速高效的混合装备，当固体物料混合时，机内残留量为零且密封性料号，无漏料现象。,前景展望：目前国内外卧式混合机，均
4、向着混合精度高、速度快、残留量小、低耗高效、系列化和适用范围广等方向发展，其中以双轴桨叶卧式混合机的发展尤其迅速。若将翻浆混合设备与其它配套工艺（如液体添加、真空后置喷涂等）很好的结合起来，实现一机多用，这也是现代混合机发展的必然趋势。为了彻底清除机箱内附着在箱体内壁及桨叶等处的微量液体添加组分的残余，防止饲料的交叉污染，可以进一步设计机箱的清洗装置。同时也可以设计安装一套自动烘干服务系统，对清洗后的机箱进行烘干。缩短了清洗时间，又避免由于潮湿影响下一批量产品的混合质量。,第三阶段,90年代末至今为第三阶段。随着饲料工业的发展，生产规模不断扩大，以及高性能电脑配料秤的使用，是的混合工序对混合精
5、度和混合时间的要求越来越高，这时期研制开发了新型产品无重力混合机。,结构：该机主要由混合腔体、两组桨叶轴、传动机构、排料门机构及控制机构等组成。混合腔体设计为两组桨叶轴运转轨迹相互匹配的“W”型，在混合腔体顶盖上设置进料口，顶部侧面安装有液体添加管道和喷嘴，以便液体的添加，而在混合腔体底部设置两组接近体腔长度的翻转密封门，当混合完成时通过气缸打开这两个翻转门，可以迅速排清混合腔体内的物料。在混合腔内设置两组旋向相反的桨叶轴，轴上装有若干个桨叶片，桨叶片呈45角安装在桨叶轴上，桨叶片之间相互交叉重叠，并对应错开，避免两组桨叶片之间发生碰撞、干涉。,特点：结构紧凑、可靠性高、适用范围广具体表现为：
6、混合时间短，混合均匀度高，残留量少，能耗低；混合时不受物料比重、粒度、形状等物理性能的影响，不产生偏析；混合过程中桨叶对物料的作用较为柔和，不破坏物料原始物理特性。,我国混合机均向着混合精度高、速度快、残留量小、低耗高效、系列化和适用范围广等方向发展。通过深入到饲料加工企业中调研,饲料加工企业对混合设备主要的技术需求是有效减少每批混合后物料理的残留,减少混合机的底部和主轴轴端漏料,有些企业的特殊产品对混合设备的要求是没有残留,或者可以清洗以防止混合物料的交叉污染;再次饲料加工企业的技术需求是对混合物料的液体添加方便性,减少混合过程中形成团块,改进混合机腔内喷嘴,确保有效雾化,同时需要加强混合和
7、混合机粉尘控制等,以符合国家对环境保护的要求。以下为国内外领先饲料工艺厂家的产品展示。,江苏牧羊集团有限公司,SJHS系列双层高效混合机,特点：,高均匀 国际专利双层转子设计，混合均匀度高达97.7%，混合时间短。配备大截面回风管，减少粉尘，防止物料偏析。无残留 牧羊首创全开式出料门，桨叶与机壳最佳间隙设计零泄漏 出料门采用硅胶密封，轴端采用特殊设计的填料密封,确保不泄漏。人性化 超大检修门，设计合理，方便清理维修，节省时间。检修门设有行程开关，保护人身安全。,SLHSJ系列双电机直联型双轴桨叶式混合机,特点,采用两只进口齿轮减速箱与混合机转子直连传动；结构简单，紧凑、整机安装所需空间小；运转
8、平稳，效率高；可靠性更高，使用寿命长，维护成本低。,SLHSJ系列双轴桨叶式高效混合机,特点,适用范围广 适用多种行业物料混合，机体有效容积大；可添加多种液体（如：水、糖蜜、油脂等）。设备质量好 运转平稳，柔和混合，不损伤物料原有特性。生产效率高 混合时间短（4560秒/批），混合均匀度变异系数（CV）低于5%，吨料电耗小。残留量少 独创“机槽全长双开门”专利技术，出料迅速，最大可能的减少残留。,SLHY系列叶带卧式螺旋混合机,特点,适用于饲料、食品、化工、医药、农药等行业中粉状、颗粒状、片状及杂状物料的混合。卧式、批次式混合机，每批混合时间为36分钟，尤其适合添加液体较多的物 料混合。机内装
9、有油脂添加管道和回风管道，总体结构合理，操作维修方便。具有新颖的转子结构，无混合死角，混合均匀度CV7%。轴端及出料门采用独有的成熟密封技术，确保无泄漏。,江苏正昌粮机股份有限公司,SDHJ系列单轴高效混合机,特点,1.可调式浆叶结构,提高浆叶使用寿命,减少残留。2.可靠的喷涂系统,确保喷涂无故障,操作方便。3.混合均匀度CV可达2.5。全方位一侧进料及两侧泄压孔使工艺布置更合理;浆叶与机槽间隙可调,减少残留,防止交叉污染;合理回风管及检修门布置,方便检修及清理;可添加水、油等多种液体；底部开门有气动、电动、闸门等形式，并可配气密封，避免细料泄漏；混合时间60-120秒。,SSHJ系列双轴高效
10、混合机,特点,1、双减速器的独创设计，确保传动平稳，减少功率损耗，并能调速运转。2、开门轴与连杆机构的改进，确保开门时开门角度大于90(料不落在门上)，关门时能锁死。3、卸料门结构形式改进，增大了密封的啮合面，密封性更好不漏料。4、独特设计的回风系统，确保在全方位进料过程中气流平稳。5、先进的添加和喷涂系统，可同时添加多种液体、固体等，喷涂精确，控制方便。,混合机产品用户需求分析,从区域分布来看,混合机销售前列的省份有河南、辽宁和山东三个省份,而其他省的销售数量依次降低,各省混合机产品拥有分布特点,如图2.17。,调查发现,牧羊生产的混合机分布数量最多的是山东和四川两个省,如图2.18,其中正
11、在使用的牧羊混合机中,牧羊双轴桨叶式混合机占80%,牧羊0混合王/双层高效混合机占24.62%,而最早推向市场的牧羊螺旋叶带混合机仅占了9.23%,这说明饲料工业的发展是不断推陈出新的结果,由图2.18可见山东和四川,因这两省这几年涌现出大中型饲料企业集团带动本省饲料工业的快速发展相关,山东六和一个集团公司年生产饲料产量就高达700万吨,超过我国国内的大部分省份一个省的销售量,这不能不说是一个奇迹。另外,贵州、重庆和宁夏等省区的混合机产品分布数量较少,这也说明了这些地区的饲料加工业尚欠发达,有待进一步加大发展进程。,调质器主要由桨叶或绞龙和喷嘴组成，通常在调质器中喷入蒸汽、糖蜜或水，使物料在调
12、质器内与添加物均匀混合并软化，调质的时间越长越好，一般畜禽饲料的调质时间在20秒左右，在这期间，粉状饲料吸收水蒸汽中的热量和水分，使自身变软，有利于颗粒成形。对于特种动物、水产饲料为提高其质量，提高耐水性，一般要延长调质时间。,调质,目前在饲料厂中普遍使用的桨叶式饲料调制器主要由单轴桨叶式和双轴桨叶式调制器两种，是饲料工业中管饭采用的主要加工设备之一，目的是使物料在桨叶旋转搅拌作用下颌外加热蒸气充分混合产生传热及传湿效应，改变物料原有理化特性，同时推动物料前进，为后续饲料加工工序的料号进行做准备。一下主要介绍单轴和双轴桨叶式调制器。,单轴桨叶式调质器,单轴桨叶调质器在国际饲料工业中应用已有近百
13、年的历史，国外技术水平较高的公司如美国 CPM、瑞士 Bhler、德国 Kahl 公司、荷兰的范阿森（Van Aarsen）公司、Andritz 公司等几乎所有生产制粒成套设备的饲料机械生产厂家都有生产单轴桨叶式饲料调质器。,美国 CPM 公司是国际知名制粒设备的生产企业。该公司生产的单轴桨叶调质器外形图见图 1。CPM公司生产的主要单轴桨叶调质器参数见表1。,瑞士布勒公司生产的单轴桨叶调质器有普通型和带夹套型两种形式，而根据调质时间的需要又有单层、双层、三层单轴桨叶饲料调质器和带夹套的多层单轴桨叶调质器见图 2，其基本参数见表 2。,德国 AMANDUS KAHL 公司生产的单轴桨叶调质器（
14、见图 3），德国 Kahl 公司的单轴桨叶式调质器参数见表3。,美国 ESE 公司的加长单轴桨叶式调质器：ESE 加长单轴桨叶式调质器是主要用于水产饲料生产的调质器，也可用于畜禽饲料的生产。该调质器的技术参数见表6。,国外先进饲料设备生产厂家对于单轴桨叶式饲料调质器产品的技术发展，集中体现在主以下几个方面：,第一是调质器整机制造质量水平的提升，如调质器调质腔、桨叶等制造水平的提高；第二是通过各种技术的改进降低调质腔内的物料残留水平；第三是通过检修门安全联锁装置等机构的添加设置，最大限度的保障操作者的人身安全；第四是提升了调质器内的物料停留保持时间（调质时间）；第五是添加采用了适当的变频调速机构
15、，使调质器转速可以根据需要随时改变，方便了调质时间的调整；第六是添加了蒸汽的自动控制添加系统，可以实现调质温度和水分的即时调整；第七是将单一的蒸汽入口设置为多个蒸汽添加入口，满足大量蒸汽的添加要求。第八是确保饲料在调质器内部的先进和先出，提升了调质的均匀度效果。,目前国内各饲料机械设备生产厂家的单轴桨叶式饲料调质器产品质量参差不齐。其中江苏正昌集团以及江苏牧羊集团等国内大型饲料设备企业的产品质量水平相对较高，而其他部分中小企业的产品水平则相对较差。具体差距表现在：调质器整机制造水平及配合精度较差，如调质腔、桨叶等的制造水平不高，旋转及配合精度较差；由于生产及机型设计问题造成桨叶末端至机筒间隙较
16、大，且由于清理不便导致机筒内的物料残留料量大，极其容易产生积料霉变及交叉污染等相关问题；没有设置检修门安全联锁开关装置，不利于对操作者的人身安全保护；没有采用转轴变频调速装置，不便于主轴转速的调整，同时导致了调质时间的调整不便；没有蒸汽自动添加的控制设施，且很多仅有一个蒸汽添加口，不能满足较大蒸汽量的添加需求。因此目前亟需要努力提高我国单轴桨叶式调质器产品的技术研发、制造水平，全面提升我国的调质器产品质量。,江苏正昌集团生产的单轴桨叶调质器设备参数与美国CPM 的相似。除普通桨叶式调质器外，江苏正昌集团还生产夹套加热型单轴桨叶调质器。,江苏牧羊集团生产的单轴桨叶式饲料调质器,除普通桨叶式调质器
17、外，江苏牧羊集团还生产夹套加热型单轴桨叶调质器和带调质保持器的强化调质器（见图 8 和表 7）。,双轴桨叶式饲料调质器,目前饲料加工行业中双轴桨叶式饲料调质器的使用和发展已经有多年的历史。自从 1988 年美国大型饲料设备企业 Wenger 公司研发了用于挤压和膨化机之上的双轴桨叶式调质器（US patent N0.4,752,139）以来，经过了二十多年的应用发展与推广，该类设备已经在全球畜禽及水产饲料、宠物饲料和食品工业中得到了广泛的使用。在饲料行业里，双轴桨叶式调质器通常被置于制粒机、挤压膨化机之上，用于对需要进行制粒、挤压膨化加工的粉状饲料进行调质预处理，即通过向饲料里面添加热蒸汽和水
18、分，使湿热蒸汽与粉状的饲料充分混合均匀，改善了饲料的理化性质，有助于提高制粒以及挤压膨化设备产能和效率。尤其是鉴于其在调质时间及脂肪添加方面的独特效果，双轴桨叶式调质器受到了水产动物等特种经济动物饲料生产者的欢迎。,作为双轴桨叶式调质器的发明者，Wenger 公司生产的双轴桨叶式调质器是异径差速型，两个搅拌转子水平平行排列，直径一大一小，大转子转速通常为小转子转速的 1/2。两个转子上各安装 60 个桨叶。物料在调质器内的调质保留时间从十几秒至 250 s，可处理含量最高为 22%脂肪的饲料，可以使蒸汽、水分充分渗入饲料颗粒，提高淀粉糊化率，改善饲料的理化性质，显著提高制粒和挤压膨化生产效率。
19、,Extru-Tech公司生产的双轴桨叶调质器是同直径等转速型，并具有发明专利，其基本参数见表 2。,由于 Wenger 公司最早的双轴桨叶调质器专利已过了保护期，国内许多企业在最近 10 年也生产双轴桨叶调质器，主要是仿制 Wenger 公司的 DDC 型调质器。江苏牧羊集团生产的双轴桨叶调质器见图 4，设备参数见表 3。,上海申德机械有限公司生产的双轴桨叶调质器见图 6，相关参数见表 5。,国内外调质器现状,综合国内外对比来看，美国 Wenger 公司生产的 DDC 型双轴桨叶式调质器仍处于世界先进水平，目前其仍拥有几项调质器相关专利。近期新型的调质器设计采用两个转轴分别驱动和变频调速装置
20、，设备材质普遍采用不锈钢制造。在新型调质器上还添加有各检修门的安全联锁装置，调质器桨叶末端与调质腔内壁的间隙可调节至 4 mm5 mm。而目前 Extru-Tech 公司已经被 Wenger 公司所控股并购，其所生产同直径等转速双轴桨叶式饲料调质器产品质量也处于世界领先状态。,而目前我国双轴桨叶调质器产品质量在不同企业间存在较大差异。其中江苏牧羊集团、正昌集团、上海申德等公司的双轴桨叶式调质器产品水平相对较高，而部分小型的饲料设备企业产品水平相对较差。差距主要表现在：整机制造水品较差，桨叶的计参数不尽合理、制造水平也有待提高，桨叶末端与调质腔内壁间隙较大，严重的设备超过 10 mm，检修门设计尺寸偏小，给日常维修带来不便，没有安全联锁装置以及蒸汽入口设计不科学等，缺乏对双轴桨叶式饲料调质器性能与控制的系统性研究。另外，目前我国没有双轴桨叶式调质器的国家及行业标准，对于整体行业进步是一个阻碍，因此亟需制定这类标准及其试验方法标准，以促进此类产品水平的整体提升。,
