螺帶旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
雙螺帶混合機(jī)主要依靠兩根螺帶的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)物料混合。這兩根螺帶通常是安裝在混合機(jī)的攪拌軸上,一根為左旋螺帶,另一根為右旋螺帶,它們的旋轉(zhuǎn)方向相反。當(dāng)攪拌軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺帶隨之旋轉(zhuǎn)。
例如,在一個(gè)水平放置的雙螺帶混合機(jī)中,外層螺帶可能是將物料從兩端向中間推送,就像一個(gè)螺旋輸送機(jī)一樣,把物料沿著容器壁向中心區(qū)域聚集;而內(nèi)層螺帶則是將物料從中間向兩端推送,使物料從中心向容器壁附近運(yùn)動(dòng)。這種相反方向的運(yùn)動(dòng)方式使得物料在混合機(jī)內(nèi)形成了復(fù)雜的循環(huán)流動(dòng)。
物料的對流混合
由于螺帶的旋轉(zhuǎn),物料在混合機(jī)內(nèi)產(chǎn)生了對流。對流是指物料在宏觀上的大規(guī)模流動(dòng)。物料從混合機(jī)的一端被外層螺帶輸送到中間,再被內(nèi)層螺帶送到另一端,如此循環(huán)往復(fù)。
以食品行業(yè)混合粉末狀原料為例,假設(shè)混合機(jī)內(nèi)有面粉和糖兩種原料,在對流過程中,面粉和糖的顆粒被不斷地重新分布。原本在底部的面粉顆粒可能會(huì)被帶到上部,原本在容器一側(cè)的糖顆粒會(huì)被輸送到另一側(cè),從而實(shí)現(xiàn)了不同位置物料的交換,促進(jìn)了混合的進(jìn)行。
物料的剪切混合
雙螺帶混合機(jī)在工作時(shí),螺帶與物料、物料與物料之間會(huì)產(chǎn)生剪切力。當(dāng)螺帶推動(dòng)物料運(yùn)動(dòng)時(shí),不同速度的物料層之間會(huì)產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),就像用剪刀剪紙一樣,這種相對運(yùn)動(dòng)對物料產(chǎn)生了剪切作用。
例如,在混合膏狀物料時(shí),如花生醬和巧克力醬的混合。螺帶旋轉(zhuǎn)使得花生醬和巧克力醬的物料層相互摩擦、剪切。這種剪切力可以將團(tuán)聚在一起的物料顆?;蜥u料中的塊狀物打散,使它們更加均勻地混合在一起。而且,剪切混合能夠使物料的粒徑減小,進(jìn)一步提高混合的均勻程度。
物料的擴(kuò)散混合
在雙螺帶混合機(jī)中,物料還會(huì)發(fā)生擴(kuò)散混合。擴(kuò)散是由于物料顆粒的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的。當(dāng)物料在對流和剪切的作用下,顆粒之間的距離不斷變化,它們會(huì)因?yàn)榉肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)等因素而相互滲透、擴(kuò)散。
比如在混合微小的食品添加劑顆粒(如維生素粉末、防腐劑粉末等)和主食原料(如大米粉)時(shí),添加劑顆粒會(huì)在大米粉中逐漸擴(kuò)散。隨著混合時(shí)間的延長,添加劑顆粒會(huì)均勻地分布在大米粉的各個(gè)角落,這就是擴(kuò)散混合的作用。在這個(gè)過程中,對流和剪切混合為擴(kuò)散混合創(chuàng)造了條件,使得物料顆粒能夠更加自由地運(yùn)動(dòng)和混合。