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混合制粒機(jī)的研究發(fā)展
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混合制粒機(jī)是眾多制粒機(jī)其中的一種，相對(duì)于其它制粒機(jī)它還是屬于比較精細(xì)一點(diǎn)的制粒機(jī)，它的技術(shù)也比價(jià)成熟，在生產(chǎn)生活中的作用相對(duì)比較大一些，以下是對(duì)它的研究讓我們更清楚的去了解它。
對(duì)固體顆粒在高速混合制粒機(jī)內(nèi)的攪拌混合進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)為固定一個(gè)物料體系，進(jìn)行三因素(主攪拌槳轉(zhuǎn)速、制粒槳轉(zhuǎn)速、混合時(shí)間)三水平的正交試驗(yàn)。研究了主、輔攪拌槳轉(zhuǎn)速及混合物料物性對(duì)混合效果的影響。從實(shí)踐上分析了混合效果與各結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)的關(guān)系。通過(guò)找出較佳混合參數(shù)組合，給出較適混合轉(zhuǎn)速及較適混合時(shí)間。
本粉體混合設(shè)備為立式雙攪拌結(jié)構(gòu)。主攪拌槳為三葉偏心斜錨式結(jié)構(gòu)，其作用是可實(shí)現(xiàn)物料沿槳葉斜角作拋射式三維旋轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的“人字形”制粒槳通過(guò)強(qiáng)力高速剪切作用，將被主槳回轉(zhuǎn)拋散的原料分散、制粒。該裝置示意圖見(jiàn)圖1。
根據(jù)混合制粒機(jī)理的理論研究與實(shí)驗(yàn)分析．一般認(rèn)為影響混合效果的因素有下列幾項(xiàng)：攪拌葉片的形狀與裝配位置；(2)攪拌葉片的圓周速度(轉(zhuǎn)速、攪拌功率)；(3)混合固體特性；(4)混合時(shí)間。
為此本文設(shè)計(jì)了攪拌槳轉(zhuǎn)速、制粒槳轉(zhuǎn)速、混合時(shí)間等三參數(shù)三水平的正交混合試驗(yàn)，通過(guò)不同物料體系的混合實(shí)驗(yàn)探求較優(yōu)工況一 。
以式(1)為計(jì)算依據(jù)，確定出下述兩個(gè)物系：(1)兩種粒子密度差在一個(gè)數(shù)量級(jí)左右的面粉、鐵粉混合體系，(2)密度及粒度相近的鹽與碳化硅混合體系。上述兩個(gè)物系的混合質(zhì)量比均為9：1。
對(duì)輥制粒機(jī)是一種可將物料制造成特定形狀的成型機(jī)械。主要由喂料、攪拌、制粒、傳動(dòng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。其工作過(guò)程是要求含水量不大于15％的配合粉料，從料斗進(jìn)入喂料絞龍，通過(guò)調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速，獲得合適的物料流量，然后進(jìn)入攪拌器，通過(guò)攪拌桿攪動(dòng)與蒸汽混合進(jìn)行調(diào)質(zhì)，如果需要添加糖蜜或油脂，也從攪拌筒加入與蒸汽一起調(diào)質(zhì)，油脂添加量一般不超過(guò)3％，否則難于成形，經(jīng)調(diào)質(zhì)后配合粉料溫度可達(dá)64～85℃，濕度達(dá)14～l 6％。然后再通過(guò)斜槽經(jīng)過(guò)可選擇的吸鐵裝置除去混在粉料中鐵雜質(zhì)，較后進(jìn)入壓制室進(jìn)行制粒。
正交實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇主、輔攪拌槳的形狀由設(shè)備定。將三葉偏心斜錨式主槳的槳葉斜角定為y=55。外形與筒體基本吻合，主、輔攪拌槳的裝配主要包括主、輔攪拌間距和制粒槳高度，二者關(guān)系可由公式導(dǎo)出，也可由實(shí)驗(yàn)觀測(cè)獲得。制粒槳高度以物料被主槳拋射增高后的“混合制粒區(qū)” 剛使其“淹沒(méi)”為宜。因此，沒(méi)有將這兩個(gè)參數(shù)作為正交實(shí)驗(yàn)參數(shù)，而是選擇了主、輔攪拌槳的轉(zhuǎn)速及混合時(shí)間作為正交實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
實(shí)驗(yàn)方法三參數(shù)三水平正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)如下：三參數(shù)的選擇(1)三葉偏心斜錨式槳的轉(zhuǎn)速A(r／min)(2)制粒槳的轉(zhuǎn)速B(r／min)(3)混合時(shí)間C(min)2．2 三水平的選擇根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)給定三個(gè)水平：
對(duì)于鹽一碳化硅體系根據(jù)各取樣點(diǎn)分析， 分別得到混合后鐵粉及碳化硅的含量并計(jì)算出混合度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3．1 食鹽一碳化硅混合體系的正交試驗(yàn)結(jié)果及分析表1為將衡量物料混合好壞的混合度作為目標(biāo)值的正交試驗(yàn)結(jié)果匯總。按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
表1中，1、2、3分別為各因素的三個(gè)不同的水平，M1、M2、M3。為對(duì)應(yīng)因素中水平1、2、3的混合度M的和m1、m2、m3。分別等于M1／3、M2／3、M3／3，Rj為極差值，等于該列m值中的較大值與較小值的差，其實(shí)際意義為R1值越大，該因素的水平變化對(duì)指標(biāo)的影響就越重要。effect的值為對(duì)應(yīng)m值與9次試驗(yàn)混合度值平均值的差，亦即該因素水平對(duì)目標(biāo)值的貢獻(xiàn)大小。effect值中的較小值即表示相應(yīng)水平對(duì)混合效果的影響較大。由表1可看出，Rj(A)>Rj(B)>Rj(C)，因此，影響混合度的因素其作用大小順序?yàn)锳> B>C，即主攪拌槳(三葉偏心斜錨式攪拌槳)的轉(zhuǎn)速的影響較大，其次是輔攪拌槳(“人字形”制粒切刀)的轉(zhuǎn)速，混合時(shí)間的影響較小。本試驗(yàn)的較優(yōu)工況為A2B1C1，即當(dāng)主攪拌槳轉(zhuǎn)速為400r／min、輔攪拌槳轉(zhuǎn)速為1000r／min、混合時(shí)間為5min時(shí)，該攪拌混合機(jī)的混合效果較好。在較優(yōu)工況條件下，較優(yōu)工程平均達(dá)到的混合度的值為97.15%。
混合機(jī)實(shí)際混合度的回歸分析為了實(shí)現(xiàn)對(duì)混合機(jī)混合度的有效控制，必須建立混合度與影響混合度的因素(如主攪拌槳轉(zhuǎn)速n1、輔攪拌槳轉(zhuǎn)速n2、混合時(shí)間t)之間的函數(shù)關(guān)系式。由于該函數(shù)關(guān)系是非線性的，因此假設(shè)這一關(guān)系式為：
對(duì)式(2)兩邊取自然對(duì)數(shù)，從而將多元非線性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性問(wèn)題。將試驗(yàn)過(guò)程中混合機(jī)的實(shí)測(cè)混合度值代入式(2)，用較小二乘法進(jìn)行回歸計(jì)算， 回歸分析的結(jié)果匯總見(jiàn)表2。
經(jīng)驗(yàn)回歸公式為：式(3)的線性相關(guān)系數(shù)為0.802，置信度為95，這說(shuō)明回歸的結(jié)果較好。由式(3)可見(jiàn)，實(shí)際混合度隨著主攪拌槳轉(zhuǎn)速的提高有所下降，隨著輔攪拌槳轉(zhuǎn)速及混合時(shí)間的增大而有所上升。
同理，對(duì)面粉一鐵粉混合體系作正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果其較優(yōu)工況為A2B1C1，即當(dāng)主攪拌槳轉(zhuǎn)速為300r／min、輔攪拌槳轉(zhuǎn)速為1000r／min、混合時(shí)間為2min時(shí)，該攪拌混合機(jī)的混合效果較好。在較優(yōu)工況條件下，較優(yōu)工程平均達(dá)到的混合度的值為97.08%。
由此得出經(jīng)驗(yàn)公式：式(4)的線性相關(guān)系數(shù)為0.808，置信度為95。
討論本文對(duì)自行搭建的混合制粒機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置的操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了研究。將該型混合制粒機(jī)的主攪拌槳(三葉偏心斜錨式結(jié)構(gòu))的轉(zhuǎn)速、輔攪拌槳(“人字形”制粒切刀)的轉(zhuǎn)速及混合時(shí)間作為影響混合制粒機(jī)效果的主要因素，通過(guò)對(duì)兩組不同的固體物料體系進(jìn)行正交試驗(yàn)，分別得出了在不同的物料體系下混合制粒機(jī)的較優(yōu)工況參數(shù)。同時(shí)，對(duì)影響混合制粒機(jī)混合度的因素進(jìn)行了較小二乘法回歸分析。從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出， 當(dāng)兩種粒子的密度差較大，即物料組合較為苛刻時(shí)，得到的混合度相對(duì)較低。本文的實(shí)驗(yàn)為粉體混合設(shè)備有關(guān)操作參數(shù)的獲得，不僅提供了可行的實(shí)驗(yàn)方法，也提供了經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。今后，可以從改變攪拌槳裝配、攪拌槳葉片形式、混合物料體系等方面著手，進(jìn)行更深一步的實(shí)驗(yàn)研究。
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)我們可以更為清楚的了解混合制粒機(jī)工作原理以及設(shè)備的性能，了解了混合制粒機(jī)的構(gòu)造，操作時(shí)的注意事項(xiàng)為以后在運(yùn)用混合制粒機(jī)打下了基礎(chǔ)，對(duì)混合制粒機(jī)的運(yùn)用有了一個(gè)大概的了解。流化床干燥機(jī)（器）又稱沸騰床干燥機(jī)（器），流化干燥是指干燥介質(zhì)使固體顆粒在流化狀態(tài)下進(jìn)行干燥的過(guò)程。自流態(tài)化技術(shù)發(fā)明以來(lái)，干燥是應(yīng)用^早的領(lǐng)域之一。隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，流化床干燥器的形式及應(yīng)用也越來(lái)越多，設(shè)備的分類方法也有所不同。按被干燥物料可分為三類：第一類是粒狀物料；第二類是膏狀物料；第三類 工業(yè)熱風(fēng)循環(huán)烘箱的原理，一般是氣體呼吸系統(tǒng)選用離心風(fēng)機(jī)循環(huán)系統(tǒng)排風(fēng)方法，風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)勻稱高效率。暖風(fēng)由循環(huán)系統(tǒng)排風(fēng)電動(dòng)機(jī)推動(dòng)葉輪經(jīng)過(guò)電加熱器，將暖風(fēng)送出去，歷經(jīng)風(fēng)管至烘干箱實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，再根據(jù)應(yīng)用后的氣體吸進(jìn)風(fēng)管變成風(fēng)源再一次循環(huán)系統(tǒng)，加溫應(yīng)用。保證室溫勻稱性。當(dāng)因放料口姿勢(shì)造成溫 振動(dòng)機(jī)器對(duì)于傳熱應(yīng)用本質(zhì)上是有利的，將獲得專利的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于振動(dòng)流化床使其更加有利；無(wú)論是加熱，干燥，冷卻還是凝聚，振動(dòng)流化床都是獨(dú)立的選擇，它是可以電氣“脈動(dòng)”的流化床，僅次于真空干燥器。 將適當(dāng)?shù)妮o助設(shè)備與振動(dòng)流化床連接，可熱處理應(yīng)用因行業(yè)而異，固化，干燥，熱處理和粘合只是烘箱和爐子的眾多用途中的一小部分；在某種程度上，所有的熱風(fēng)循環(huán)烘箱和熔爐都采用相同的熱轉(zhuǎn)移原理。 一些烘箱代表了用于制造產(chǎn)品的類型的批式烘箱可分為柜式或卡車式，尺寸范圍從小型臺(tái)式單元到數(shù)千立方英尺的大型工業(yè)裝置。例如固化，干燥和其他一般實(shí)驗(yàn)室活 閃蒸干燥機(jī)是80年代丹麥科學(xué)家研制出來(lái)的一種新型的設(shè)備，在干燥效率與效果上取得了良好的成績(jī)，并且具有粉碎物料功能的優(yōu)勢(shì)。干燥器上部設(shè)置分級(jí)器，通過(guò)改變分級(jí)器的孔直徑和分級(jí)段的高度，進(jìn)而改變空氣流速，控制離開(kāi)干燥器的粒子的尺寸和數(shù)
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