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宜春万申制药机械有限公司>>技术文章>>高效湿法制粒机中切刀的秘密

高效湿法制粒机中切刀的秘密

阅读:1381        发布时间:2018/10/10
     湿法制粒机是制药工业固体制剂生产中普遍使用的工艺设备之一。它具有混合、制粒等多种功能,广泛应用于制药、食品、化工等行业。

    是我司原有SHL系列湿法混合制粒机的高位机型,它能更好地满足固体制剂生产的工艺要求,采用优质奥氏体不锈钢制造,设有操作平台、楼梯和安全护栏。采用PLC控制,变频调速,全部操作可根据用户要求设定的工艺参数自动完成,并能自动打印所有工艺参数,原始记录真实可靠。湿法混合制粒机的出料口与沸腾机的料仓对接使用,完全符合药品生产的GMP要求。

    构造说明
1、机身为一独立长方体、由轴承架、减速箱、机座三大件组成。加料粉斗与轴承架连接、伸向机外,机座前端设计为伸出、着地广而平稳,因此不须安装、可任意放置室内使用。
2、颗粒制造装置:旋转滚筒横卧装置在料斗下面,前后有轴承支座,它通过齿条的传动,作倒顺回转。端面的前轴承座为活动式,装拆时、只要旋下三个螺钉,前轴承座和旋转滚筒可依次抽出。旋转滚筒的二端采用对称凸形连轴节,不受倒顺限制、装拆方便。
3、筛网夹管:装置在旋转滚筒的两旁,用钢管制造,中间开有一条长槽,筛网的两端嵌入槽内,转动手轮将筛网包在旋转滚筒的外圆上,手轮内挡有刺轮撑住,松紧可以调节。
4、减速箱:采用蜗轮传动,速比为1:30,箱内可储机没,保证齿杆、齿轮和蜗轮付润滑良好及无噪音,蜗轮外端,装有偏心杆带动齿杆作往复运动,与齿杆啮合的齿轮轴即作倒顺回转运动。
5、机坐电机:电机安装板与机座铰链连接,另一端与螺母铰接,当转动机座上手轮时调节丝杆旋转、螺母即带动电机板上下、以调三角带松紧。

    [01]原理
说到湿法制粒机的切刀,大家第一想到的是,切碎呗。
实际上,切碎只是切刀的40%的功能。
我们知道,当我们俯视一个工作状态中的制粒机的时候,物料由于向心力在锅壁四周成环状分布,我们暂时叫这个“物料带"吧。那么,切刀,对于物料在锅内的导流起着至关重要的作用;我们仔细观察就会发现,物料带中的物料并不是平行做圆周运动,而是在切刀这个地方发生了翻滚!(不要告诉我你没有注意到找一个现象,如果不是设备设计有问题,那就是你实在是太粗心)。这个翻滚,我们来分析看的时候,包括两个方向:上下和内外(相对于物料带,侧观)。

    上下翻滚,保证了物料上层和下层充分混合,因为制粒主要发生在下层(主桨和锅壁、物料之间的糅合)。这主要是依靠物料在顺着锅壁被主桨带着平行做圆周运动的时候,遇到切刀的高速翻转后,和锅壁的弯曲配合实现(看到没,一个制粒机的锅的形状,和切刀是有关联的!)。

    同样,内外翻滚,保证了同心圆锅壁一侧(制粒强度大)向物料内部翻滚,保证内部物料都实现和参与制粒;这是如何实现的呢?我们仔细观察就会发现,切刀大部分是类似花一样的结构,这种结构有利于对物料进行由外向内进行导流。但是我见过一些切刀设计的跟一个塔似的,不知道是处于何种目的。

    这种上下左右的翻滚效果,是切刀存在的核心价值,因为切碎,实际上可以通过后面的湿整粒实现;这种翻滚的效果,有一位丁香园战友称之为“爆流”,合适。
 
    [02]旋转方向
对于我们广大的制剂研发工作者来说,什么顺时针逆时针,记起来实在有点复杂,记住一点,切刀的方向一定要和物料运行方向一致。
 
    [03]形状
说实话,我看过的国产设备,十个供应商就有十个不同的设计,花样比主桨还多。我不是工程背景出身,真的没有办法告诉你,哪个设计是好的,除非挨个使用和测试。但是,从用户角度讲,形成爆流的效果是判断它是否优秀的最直接指标。
 
    [04]尺寸(直径和深度),离锅底高度
这一个参数,直接影响到不同装载量的时候,物料翻滚的效率;如何能把一个制粒机的切刀设计到,尽可能涵盖30~70%这个装量体积范围,是一个优秀设备供应商需要努力的方向;一个好的切刀的设计,可以使得制粒机达到20~80%的装载量,这样一来,就给设备的使用和工艺批量的容忍范围,带来了非常大的灵活性,有时候,可以一个顶两;具体品牌,大家自己去调研。

    在使用同一个制粒锅进行不同装载量的时候,需要考量这个制粒机的装载高位和低位在什么位置,这主要是由切刀的高度和直径来决定,当然,这通常是固定的,大部分设备中,高度的选择空间不大,直径也是同样。至于深度,当我们俯视制粒过的时候,我们知道制粒过程中的物料主要集中在同心圆的外侧,形成一个环形的“物料带”,这个物料带的宽度,切刀完全没有必要达到这个宽度;对于同一部设备来说,这些参数都是固定的,不过都没有关系,制药切刀的形状和锅的形状设计的足够好,我们完全可以通过调整切刀的转速来弥补上述不足。

    工艺放大过程中,理想状态是使用相同的装载量,此时你的切刀参数放大参照线性速度相同的原理进行放大,就已经足够;但是,当迫不得己需要使用不同的装载量的时候,就要考虑对切刀的转速进行适当的调整,来平衡物料的顺利流动和翻转;所以,当一个设备供应商告诉你,和他的设备装载量可以覆盖多么宽的范围的时候,很简单,你就直接看看设备装载量在Z高位和最低位的运行过程中的爆流效果,基本可以判断;

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