趙 峰，劉 配，劉建華，任金山，胡莎莎

1.中糧工程裝備無(wú)錫有限公司 (無(wú)錫 214063) 2.無(wú)錫中糧工程科技有限公司 (無(wú)錫 214035)

在淀粉、酒精和食品行業(yè)加工過(guò)程中，經(jīng)常需要把粒狀或粉狀干、濕物料或物料和濃漿物料之間的攪拌混合使用，一般是通過(guò)水平布置的雙軸混料機(jī)或者批次混合機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。水平布置的雙軸混料機(jī)往往需要一定的長(zhǎng)度才能把物料進(jìn)行充分混合；批次混合機(jī)混合物料是分批次進(jìn)行的，一般要配合批次稱和下料斗來(lái)使用，安裝所需要的高度空間比較大。垂直布置的雙軸混料機(jī)很好的解決了安裝空間有限的問(wèn)題，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了連續(xù)混料。垂直布置的雙軸混料機(jī)不僅僅可以應(yīng)用到淀粉、酒精及食品行業(yè)，也可以用于其他行業(yè)工藝相似的粒狀或粉狀干、濕物料的攪拌混合處理中。

1 雙軸混料機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

垂直布置的雙軸混料機(jī)主要由上部破碎混合裝置和下部混合輸送裝置組成，兩部分混合裝置上下成豎直布置。上部破碎混合裝置主要有進(jìn)料口、蓋板、殼體、上部混合主軸、檢修門和軸承組件組成。進(jìn)料口安裝在蓋板上，進(jìn)料口大小、數(shù)量和位置根據(jù)工藝要求而定；在殼體的兩側(cè)均設(shè)有檢修門，在停機(jī)狀態(tài)下，可以通過(guò)檢修門對(duì)混料機(jī)內(nèi)部進(jìn)行檢查清理；上部混合主軸上可以安裝螺帶葉片或者槳葉葉片。也可以如圖1所示一段螺帶葉片，另外一段槳葉葉片，葉片的形式根據(jù)投料的物料性質(zhì)選擇使用。下部混合輸送裝置主要有機(jī)頭、機(jī)尾、殼體、軸承組件、下部混合主軸和動(dòng)力設(shè)備組成。下部混合主軸上安裝有槳葉葉片，尾部設(shè)置有出料口；攪拌葉片是混料機(jī)的核心，攪拌葉片的形式和安裝角度等參數(shù)會(huì)直接影響物料的混合均勻度、效率以及能耗等。下部混合主軸上的葉片同樣需要根據(jù)物料的容重、含水率、粘附性等參數(shù)設(shè)置相應(yīng)的攪拌葉片形式和安裝角度。

注：1.上部破碎混合裝置；2.上部混合主軸；3.密封座；4.減速箱；5電機(jī)；6.下部混合輸送裝置；7.下部混合主軸。圖1 雙軸混料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

該雙軸混料機(jī)由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)定制減速機(jī)驅(qū)動(dòng)上、下兩根主軸旋轉(zhuǎn)，兩根主軸由于混料的位置不一樣，轉(zhuǎn)速也不同，是通過(guò)定制減速機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

1.2 工作原理

不同物料經(jīng)頂部進(jìn)料口進(jìn)入殼體，首先經(jīng)過(guò)上部混合主軸上葉片的破碎攪拌，使物料破碎并且初步混合，隨著底部物料的輸送，經(jīng)過(guò)初步混合的物料進(jìn)入下部混合輸送裝置，做進(jìn)一步的混合，進(jìn)而達(dá)到混合要求。

2 雙軸混料機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.1 雙軸豎直布置

雙軸混料機(jī)為了節(jié)省安裝空間，同時(shí)又要對(duì)物料進(jìn)行充分混合，所以兩根混合主軸設(shè)置成豎直放置，上部破碎混合攪拌葉片較大，槳葉線速度較高，對(duì)上部混合腔內(nèi)的塊狀物料物料進(jìn)行破碎，然后和其他物料初步混合；下部混合輸送裝置對(duì)進(jìn)入下部殼體的物料進(jìn)行混合的同時(shí)向出料口方向推料，最后從出料口排出。

2.2 葉片形式

混合主軸上的槳葉可以有多種形式，螺帶式、槳葉式或者槳葉和螺帶的組合形式，螺帶式葉片適合粘性或有凝聚性的粉粒體的混合，而槳葉式葉片具有強(qiáng)烈、高效、混合時(shí)間短等特點(diǎn)[1]。所以針對(duì)不同的物料根據(jù)其物料特性采用不同的葉片形式及安裝角度。圖1前段選用是間斷式螺帶，間斷式螺帶首先對(duì)結(jié)塊的粉料和顆粒料有粉碎的作用，在粉碎結(jié)塊物料的同時(shí)也可以對(duì)干濕料進(jìn)行混合攪拌，螺帶的螺距決定了間斷式螺帶的安裝角度。下部混合輸送裝置的葉片采用槳葉葉片，使物料充分混合,同時(shí)的對(duì)物料向出料口方向輸送。

2.3 軸端密封結(jié)構(gòu)

注：1.密封座；2.氣管接頭；3.O型密封圈；4.盤根；5.壓緊蓋；6.軸。圖2 密封結(jié)構(gòu)示意圖

軸端密封結(jié)構(gòu)采用的是填料密封和氣密封雙重密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由密封座，氣管接頭，O型密封圈，盤根和壓緊蓋組成。兩個(gè)O型圈之間形成了一個(gè)空腔，該空腔與氣源之間有通道相連接，組成了氣密封結(jié)構(gòu)；填料密封則是放置三圈油性盤根，外面采用壓緊蓋壓緊，保證軸和密封座之間密封完好的同時(shí)在盤根和軸之間起到很好的潤(rùn)滑作用，隨著混料機(jī)的使用盤根會(huì)逐漸的磨損，當(dāng)磨損達(dá)到一定程度時(shí)，需要對(duì)壓緊蓋螺栓進(jìn)行緊固，進(jìn)而壓緊壓緊蓋，重新達(dá)到密封要求。氣密封結(jié)構(gòu)的氣壓可以通過(guò)氣路上的減壓閥調(diào)整供氣壓力，供氣壓力的大小根據(jù)混合腔內(nèi)部的壓力而調(diào)整，不宜過(guò)大和過(guò)小，過(guò)大會(huì)使氣流穿過(guò)O型密封圈進(jìn)入混合腔，耗氣量會(huì)明顯增加；氣壓過(guò)小，混合腔內(nèi)壓力不足以抵制混合腔內(nèi)物料的進(jìn)入[2]。雙重密封結(jié)構(gòu)可以在一個(gè)密封結(jié)構(gòu)失效的情況下還能保證密封效果，確保使用過(guò)程中物料不竄漏。

2.4 清理裝置

在食品和飼料加工中設(shè)備內(nèi)部如果清理不干凈，會(huì)發(fā)生霉變、生蟲(chóng)，造成食品安全問(wèn)題，所以需要定期對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行清理，清理可以采用高壓空氣噴吹或者水沖洗的方式進(jìn)行。該雙軸混料機(jī)在上部破碎混合裝置殼體兩側(cè)設(shè)置有檢修門，可以對(duì)殼體內(nèi)部和槳葉進(jìn)行清理；在下部混合輸送裝置的底部開(kāi)設(shè)有清理門，便于清理的同時(shí)有利于清理物料的排出，并且下部混合輸送裝置的尾部設(shè)有可以開(kāi)啟的活門，可以對(duì)尾部殼體和槳葉進(jìn)行清理。這樣可以做到對(duì)設(shè)備內(nèi)部全方位、無(wú)死角的清理，進(jìn)而保證了食品安全。

2.5 監(jiān)測(cè)設(shè)置

為了更好的監(jiān)測(cè)到混料機(jī)的運(yùn)行狀況，在上下軸的尾部均安裝有測(cè)速開(kāi)關(guān)，一旦主軸轉(zhuǎn)速超過(guò)設(shè)定值即可報(bào)警，便于對(duì)該設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在上殼體上部安裝有上料位計(jì)，下部安裝有下料位，當(dāng)物料超過(guò)上料位時(shí)，停止供料，當(dāng)料位低于上料位時(shí)恢復(fù)供料；當(dāng)物料低于下料位時(shí)，混料機(jī)會(huì)延時(shí)工作一段時(shí)間排出內(nèi)部物料后停止工作。

3 雙軸混料機(jī)的應(yīng)用與特點(diǎn)

雙軸混料機(jī)主要應(yīng)用于淀粉廠和食品廠干料與干料的混合，也可以用于干料和濕料混配成一定含水率的混合料，比如應(yīng)用在淀粉工藝中刮刀的后面，對(duì)結(jié)塊的淀粉進(jìn)行破碎后混合，其中混合均勻度變異系數(shù)CV≤5%，混合均勻度變異系數(shù)低，混合效果好。其特點(diǎn)是上部槳葉線速度較高，可以對(duì)塊狀物料充分破碎，下部線速度低，對(duì)物料充分混合。上下軸和料位均有監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)集中控制，自動(dòng)化程度高。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著食品和飼料加工工藝的進(jìn)一步發(fā)展，垂直布置的雙軸混料機(jī)已成功應(yīng)用于食品和飼料行業(yè)中，其工藝位置位于干濕料混合工段。該雙軸混料機(jī)具有節(jié)約安裝空間、能耗低、混合效果好和安全衛(wèi)士等優(yōu)點(diǎn)，不僅給食品和飼料加工企業(yè)節(jié)約了前期投資，而且降低了后期的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，提高了效益。垂直布置的雙軸混料機(jī)也可以應(yīng)用于其他行業(yè)類似的工藝位置的物料混合。