一、混合机理
低、中粘度流体的混合，主要是对流混合。其强度取决于流型，及对流的强制程度。强制对流形式有两种：
1、主体对流 指搅拌过程中，搅拌器把动能传给周围液体产生高速液流，进而又推动周围液体，从而使全部液体在容器内流动起来的大范围循环流动。
2、涡流对流 指当搅拌产生的高速液流在静止或运动速度较低的液体中通过时，处于高速流体与低速流体的分界面上的流体受到的强烈剪切作用。
高粘度物料的混合则主要以剪切力作用。
二、搅拌机结构
根据桨叶构造的特征，搅拌器可分为四类：(1)涡轮式搅拌器；(2)旋桨式搅拌器（或称推进式搅拌器）；(3)平桨式搅拌器；(4)特种搅拌器。
1、平桨式搅拌器
这类搅拌机的浆叶为平面状，适用于低粘度液态食品原料的混合，它是最简单的一类食品机械。各种搅拌桨叶在旋转时，将造成液体向同一方向流动而影响搅拌效果。因此，一般都要在容器内安置挡板，使液体在挡板之间形成环流，以提高搅拌效率。
桨叶型搅拌器的转速一般为每分钟20～150r／min，桨叶尖端的圆周速度约3米／秒。桨叶尺寸一般有如下规定：桨叶的直径约为容器直径的50％到80％，桨叶的幅宽应为桨叶直径的1／10至1／6左右。
平桨式搅拌器的主要特点是：混合效率差；局部剪切效应有限，不易发生乳化作用；桨叶易制造及更换。
（1）桨叶形式
平板型用于阻力小的低粘度液态食品；多层平板型用于油脂的脱酸、脱色和脱臭等，效果最佳；锚型桨叶可以促进热的传递，消除液体在容器壁上的沉淀或在壁上的焦化或结晶析出；格子型桨叶用于粘度较高的液体食品原料，对置型桨叶在容器的壁和底面处的切断作用效果较好，马蹄型桨叶适用于粘度为1-10P的液体食品，如：蛋黄制的调味汁、果子酱、巧克力等的制造。
（2）桨式搅拌器的结构
为得到良好搅拌效果，搅拌器必须有合理的结构和足够的强度：
桨叶尺寸与安装位置合理；制造工艺合理；桨叶与搅拌轴的连接方式稳妥、可靠；桨叶安装检修方便；桨叶材质选择合理。
2、推进式叶轮搅拌器
推进式搅拌机的叶片类似于船舶的螺旋桨，它的常见型式见图。根据使用目的选择叶片的枚数和倾斜角度。这种叶片的缺点是：在旋转时易产生气泡。因此，在安装浆叶时应使它稍许偏离中心或/且相对垂直方向倾斜一定的角度，可以防止气泡的混入。
推进型搅拌器构造简单，安装比较容易，功率消耗较小，搅拌效果较高。小型的搅拌器还能与电机直联，其转速可达每分钟1750转。即使用于直径较大的容器，其搅拌效果也比较好。但推进型搅拌器不适用于粘稠性物料的搅拌。对于不互溶液体的搅拌，混合效率受到一定限制。
3、涡轮式搅拌器
这类搅拌机的桨叶与涡轮的样子类似，它适于叶片高速回转的工况。由于叶片的高速回转，流体沿径向流动，上部的液体沿驱动轴向涡轮叶片吸入，而沿容器壁向上流动。在搅拌板间，流体做类似于圆周的运动。
涡轮叶片的个数为4枚以上，一般6枚叶片的居多。涡轮式的叶片比平桨式的直径小，约等于容器直径的30％～50％，转数为50～500r／min，圆周速度不大于8m／s，涡轮叶片相对水平面倾斜安装，液体的流速快。用圆盘安装叶片时，它可以便于液体中的气体扩散。它的桨叶几何尺寸间的比例关系如图。图中把叶片的直径看作1，其他尺寸均与它进行比较。在上述桨叶的基础上，进行各种各样的变态，便可得到图各种型式的叶片。
这种搅拌器混合效率高，有较强的剪切效应，对粘度为50MPa.s以下的液体搅拌效果良好，适于不互溶液体的混合、气体溶解、液体悬浮和溶液热交换等。
4、搅拌罐结构设计
搅拌罐包括罐体和装焊在其上的各种附件。
搅拌容器根据搅拌操作的工艺条件而定，常用的罐体是立式圆筒形容器，它有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。罐体在常压或规定的温度及压力下，为物料完成其搅拌过程提供一定的空间。从有利于流线型流动和减小功率消耗考虑，容器底的形状最好选择圆形底。除有特殊原因外，应避免采用锥形底。因为锥底会促使液流形成停滞区，使悬浮着的固体积聚起来。对方形或带棱角的容器，因在拐角处容易形成死角，也应避免采用。
在知道搅拌罐操作时盛装物料的容积以后，首先要选择适宜的长径比和装料量，确定筒体的直径和高度。
（1）长径比 确定时罐体长径比的选择应考虑以下三方面的因素：①长径比对搅拌功率的影响；②物料特性对罐体长径比的要求；③罐体长径比对传热的影响。
（2）装料量 选定长径比，还要根据搅拌罐操作时所允许的装满程度来考虑选择装料系数h，然后经过初步计算，数值整理及核算，最后确定筒体的直径和高度。罐体全容积与公称容积Vg有如下关系：
通常h可取0.6～0.85。物料在过程中有泡沫的，h可取0.6～0.7。在可取值范围内，粘度大的取大值。
知道长径比和装料系数后，忽略封头容积，对筒体直径进行初算：
将上式计算出的结果整理成标准直径，计算筒体高度：
最后，将计算出来的数值进行圆整。
（3）挡板
容器中液体在离心力的作用下涌向容器壁、形成周边高、中心低的漩涡。这种现象叫做打漩，它对搅拌多相系物料的结果不是混合而是分层离散。当漩涡深度随转速增加到一定值后，还会在液体表面产生吸气。引起其密度变化和搅拌机振动等现象。安装挡板，一方面以防形成切向环流；另一方面增大被搅拌液体的湍动程度，从而改善湍动效果。
其安装形式和数量如下：
- 对于低粘度液体，挡板垂直安装在容器内壁上；
- 对于中粘度液体，挡板离开壁面安装，以阻止在挡板背后形成停滞区。
- 粘度超过一定数值后，流体粘度足以抑制打漩，无需安装挡板。
- 充分挡板化的条件与挡板的数量、宽度和叶轮直径有关：
- 挡板的长度。通常要求其下端伸至容器底部，上端露出液面。且挡板必须伸至叶轮以下部位。
- 挡板安装形式。
5、轴封
搅拌机的轴封是安装在搅拌轴与机架间的密封装置。它的作用是防止容器内物料与轴承润滑剂或外界相互泄漏，造成污染。常用铀封有填料密封和机械密封两种。
填料密封 填料密封装置主要由填料箱体4、填料底衬套5、压盖2．压紧螺栓3及填料6等组成。密封的形成是通过比紧压盖2使填料6变形，从而消除转轴1与机粱的间隙来实现的。考虑食品卫生的要求，作为填料材料通常选用聚四氟乙烯纤维。填料密封装置结构简单，成本低，对轴的磨损及摩擦功耗大，经常需要维修。因此理想的轴封应选用机械密封。
机械密封 机械密封(又称端面密封)主要由套筒3、动环5，8、静环4，9、弹簧7、套筒紧定螺钉1从静密封圈2、6、12等组成。9在弹簧7力的作用下。始终保持紧密接触，并做相对运动，使得泄漏不致发生。从而实现了轴与机架之间的密封。机械密封可靠性高，对轴无摩损，摩擦功耗小，使用寿命长，无需维修。结构复杂、成本高。它是搅拌机常用的轴封装置。它的作用原理如下：当轴旋转时，设置在套筒3上并与轴同时转动的动环5，8与安装在机架上的静环。
6、搅拌器的传动装置
搅拌器传动装置的基本组成有：电机、齿轮传动、搅拌轴及支架。
形式上搅拌器传动装置分立式和卧式两种。立式搅拌分为同轴传动和倾斜安装传动两种。
