混合機(jī)的原理

混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械。混合機(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。
　　
　　混合機(jī)械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。
　　
　　常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。
　　
　　氣體和低黏度液體混合機(jī)械的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。
　　
　　中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械，一般具有強(qiáng)的剪切作用；熱塑性的物料混合機(jī)主要用于熱塑性物料（如橡膠和塑料）與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等。
　　
　　混合時(shí)要求所有參與混合的物料均勻分布。混合的程度分為理想混合、隨機(jī)混合和*不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時(shí)間等因素。
　　
　　液體的混合主要靠機(jī)械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動(dòng)，以達(dá)到均勻混合。攪動(dòng)引起部分液體流動(dòng)，流動(dòng)液體又推動(dòng)其周圍的液體，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴(kuò)散稱為主體對(duì)流擴(kuò)散。
　　
　　當(dāng)攪動(dòng)引起的液體流動(dòng)速度很高時(shí)，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散，又把更多的液體卷進(jìn)漩渦中來，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對(duì)流擴(kuò)散稱為渦流擴(kuò)散。
　　
　　機(jī)械攪拌器的運(yùn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時(shí)，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會(huì)引起許多局部渦流擴(kuò)散。
　　
　　攪拌引起的主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散，增加了不同液體間分子擴(kuò)散的表面積減少了擴(kuò)散距離，從而縮短了分子擴(kuò)散的時(shí)間。若待混液體的粘度不高，可以在不長(zhǎng)的攪拌時(shí)間內(nèi)達(dá)到隨機(jī)混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長(zhǎng)的混合時(shí)間。
　　
　　對(duì)于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈的湍動(dòng)將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產(chǎn)生的液體流動(dòng)速度必須大于液滴的沉降速度。
　　
　　少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機(jī)理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機(jī)理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動(dòng)速度，無(wú)論采用何種攪拌方式都形不成均勻的懸浮液。
　　
　　不同膏狀物的混合主要是將待混物料反復(fù)分割并使其受到壓、輾、擠等動(dòng)作所產(chǎn)生的強(qiáng)剪切作用，隨后又經(jīng)反復(fù)合并、捏合，zui后達(dá)到所要求的混合程度。這種混合很難達(dá)到理想混合，僅能達(dá)到隨機(jī)混合。粉狀固體與少量液體混合后為膏狀物，其混合機(jī)理與膏狀物料混合的機(jī)理相同。
　　
　　不同的熱塑性物料以及熱塑性物料與少量粉狀固體的混合，需要依靠強(qiáng)剪切作用，反復(fù)地揉搓和捏合，才能達(dá)到隨機(jī)混合。
　　
　　流動(dòng)性好的顆粒狀固體物主要是靠容器本身的回轉(zhuǎn)，或靠裝在容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件的作用，反復(fù)地翻動(dòng)、摻和而得以混合，這類物料也可用氣流產(chǎn)生對(duì)流或湍流以達(dá)到混合。固體顆粒的對(duì)流或湍流不易產(chǎn)生渦流，混合速度遠(yuǎn)低于液體的混合，混合程度一般也只能達(dá)到隨機(jī)混合。
　　
　　流動(dòng)性很差的、互相發(fā)生粘附的顆粒或粉狀固體，則常需用帶有機(jī)械翻動(dòng)和壓、輾等動(dòng)作的混合機(jī)械。