
混合效应
在粉末混合过程中,混合效果是指将粉末颗粒重新排列,使其在粉末混合物中均匀分布的能力。当所有区域都能定期、完全地流过时,就达到了较高的混合效果。
混合是基于扩散的物理原理。气体扩散很快,但液体扩散明显慢得多,固体扩散则微乎其微。推动力是浓度平衡,分子随机移动,以达到能量更有利的均匀分布状态。
在混合固体时,分子扩散几乎不起实际作用。工业混合过程主要通过颗粒之间的相对运动来产生均匀性。当散装物料被置于流动中时,就会产生这种相对运动。根据工艺的不同,流动是由重力、强制运动或重新排列引起的,例如在自由落体混合机、水平或垂直强制混合机、混合筒仓或混合堆中。
混合效果描述了这些颗粒重排在产生所有组分随机且均匀分布方面的有效性。当所有区域都受到定期且完全的流动,避免了死区,并且通过叠加各种流动机制(如对流、分散和颗粒扩散)使颗粒在统计学上得到良好分布时,则存在较高的混合效果。
对于 amixon® 的立式混合机,可以非常精确地量化颗粒重排的程度。为此,根据陡峭螺旋输送机的既定螺旋输送公式来估算输送能力。该特征值可作为混合效率的指标。由于最终的流动过程基本没有死区,因此可以在短时间内以极低的能耗达到理想的混合质量。
Q = (π · D2 / 4) · S · n · φ · ζ
Q … 理论输送能力
D … 螺杆直径
S … 蜗杆的螺距
n … 蜗杆转速
φ … 蜗杆齿轮的填充度(通常为 100%)
π … 圆周率
ζ … 修正系数/输送效率
通过补充措施可以增强混合效果:
- 提高颗粒运动的输送速度
- 提高输送螺旋的转速,
- 优化管道和螺旋输送机之间的间隙
- 优化蜗杆行程
- 安装“流扰动器”
- ……
通过使用干式或液态混合加速剂,可以进一步提高混合效果。这些加速剂可局部提高颗粒边界区域的能量密度,或改变颗粒之间的相互作用。