CN108024908B - 一种连续性的液体凝固的智能滴丸机 - Google Patents
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Abstract
一种连续性的液体凝固的智能滴丸机,包括:依次通过输送管道连接的一喂料装置(1)、一化料装置(2)、一均质装置(3)、一滴制装置(4)及一脱油装置(5)。该智能滴丸机以高速离心方式脱除滴丸附着的冷却液,且各组成装置之间衔接紧凑,可实现连续性生产作业,在保证滴丸产量的同时减小设备整机的占地面积。
Description
技术领域
本发明涉及制药技术领域,尤其涉及滴丸类药物制造设备,具体涉及一种连续性的液体凝固的智能滴丸机。
背景技术
滴丸是中药制剂中的一种传统剂型,以其生产周期短、起效迅速、药物稳定性高且便于携带贮存的诸多优点而获得普遍认可。
现有的滴丸生产设备的缺陷在于:1、由于多采用液体冷却的方式,需要进行滴丸和冷却液的液固分离,两者的彻底分离操作起来比较困难,因此,冷却液难免会在滴丸上存在残留,导致滴丸污染。2、需要较大的石蜡热交换表面积,循环效率低,能耗大,导致设备体积、占地面积过大,易存在清洁死角,交叉污染风险大。
如何对现有的滴制设备进行改进,有效将滴丸和冷却液高效分离,同时降低能耗及冷却液用量,防止滴丸污染,并且减小整体设备占地面积,是目前滴丸设备改进的发展趋势和研究方向。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种连续性的液体凝固的智能滴丸机,以高速离心方式脱除滴丸附着的冷却液,通过对各生产环节的装置进行优化调整,使各组成装置之间衔接紧凑,可实现连续性生产作业,能够保证滴丸产量的同时减小设备整机的占地面积。
为达上述目的,本发明采取的技术方案是:
一种连续性的液体凝固的智能滴丸机,包括:
依次通过输送管道连接的一喂料装置、一化料装置、一均质装置、一滴制装置及一脱油装置。
进一步地,所述喂料装置为失重式喂料装置,包括,一料斗、一称重传感器、一螺杆输送装置及一出料口。
进一步地,所述化料装置包括,一固体进料口及一液体进料口、一驱动装置、与驱动装置连接的一双螺杆结构、外罩所述双螺杆结构的一主机壳体,形成于所述主机壳体的一端的一出料口及布置于所述主机壳体外壁的多个加热器;所述双螺杆结构依次分为固体进料端、液体进料段、化料段、脱气段及输送段;所述固体进料口位于固体加料段上方,该固体加料段部分的双螺杆结构的螺杆为变螺距结构;所述液体进料口位于液体加料段上方,该液体加料段部分的双螺杆结构的螺杆为均匀螺距结构;所述化料段的双螺杆结构为啮合式结构。
进一步地,所述均质装置包括,一物料通道,设置于所述物料通道之上的压力表和均质压力调节阀。
进一步地,所述滴制装置包括:
一滴盘;
一平衡缸,用以通过管线向滴盘送料;
连接所述滴盘的一振动装置,用以带动滴盘振动,其振动频率为10-500Hz;
一料筒,高度为1-10m,直径为100-1000mm,用以盛装石蜡液,所述滴盘与石蜡液面顶部的距离为300-1000mm;
还包括,一冷却装置,包括一压缩机、换热器及一泵;一出料口;一滤油装置;油储存容器及一石蜡油输送管线。
进一步地,所述脱油装置包括:
一水平传动轴;
以水平传动轴为中心转动的一螺旋分离器,具有一螺旋输送通道,螺旋输送通道入口连通一布料斗,螺栓输送通道的一侧开设有小于滴丸尺寸的多个脱油孔。
进一步地,所述螺旋通道包括一锥形侧壁;
罩设于所述锥形侧壁外部的一锥篮,前述出油孔均与开设于所述锥篮的侧面;所述锥形侧壁与所述锥篮之间形成一环形间隙,该环形间隙内设置有一螺旋轨道,所述锥形侧壁、锥篮及螺旋轨道构成该螺旋输送通道;
该锥形侧壁具有一广口端及一收口端,该收口端连接该布料斗,所述螺旋输送通道的出口位于所述广口端。
进一步地,所述螺旋轨道的圈数不少于3圈,螺旋升角为5至30°。
进一步地,所述锥形侧壁的锥度为0-25°。
通过采取上述技术方案,能够获得如下有益效果:
1、本发明的滴丸机生产方式为连续式,批次灵活,批间产品质量均一,稳定,整机产能可达到100kg/h,物料残留<5kg,剂量精度可达到0.5‰。
2、本发明的喂料器采用失重式喂料,确保连续生产提供物料,物料称量准确,控制喂料精度0.5%。化料装置所有物料在机筒内运动过程相同,在高剪切力和捏合力的作用下,物料混合充分,极大提高了产品的质量和生产效率。化料过程持续时间短、不使用有机溶剂和水。药物在设备中以分子水平分散时,可以提高其生物利用度。整个流程简单、连贯,高效。通过以上的技术方案,解决了现有设备化料批量,时间受限,设备体积庞大,能源利用率低、生产效率低等问题,具有广泛的应用前景。
3、关于滴制装置,通过本发明的技术方案,解决了现有设备制备滴丸大小受限,设备体积庞大,能源利用率低、设备死角多难于清洗等问题,采用本发明的技术方案,通过调节均质装置出口的压力调节阀为即可调节滴丸大小,而不需更换滴头,具有广泛的应用前景。
4、关于脱油装置,改传统立式离心机进行脱油的方式为卧式。能够实现:
1)连续工作式离心机,连续式进出料;
2)固体颗粒不构成密集层,而是独立滑过逐级排列的筛分区;
3)油水分离效果好;
4)生产连续化,生产效率高。
通过本发明的技术方案,解决了现有设备脱油效果不好,需辅助擦油设备,批量生产,生产效率受限,设备体积庞大,能源利用率低等问题具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明一实施例中的连续性的液体凝固的智能滴丸机的结构示意图。
图2为本发明一实施例中的喂料装置的结构示意图。
图3为本发明一实施例中的化料装置的结构示意图。
图4为本发明一实施例中的均质装置的结构示意图。
图5为本发明一实施例中的滴制装置的结构示意图。
图6为本发明一实施例中的滴盘的结构示意图。
图7为本发明一实施例中的平衡缸的结构示意图。
图8为本发明一实施例中的脱油装置的结构示意图。
图9为本发明一实施例中的螺旋分离器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图作详细说明如下。
如图1所示,本发明的连续性的液体凝固的智能滴丸机,包括:依次通过管道连接的喂料装置1、化料装置2、均质装置3、滴制装置4及脱油装置5。结合图1对各组成部分的布置方式和连接关系进行具体说明如下:喂料装置4设置于化料装置2的各进料口上方,化料装置2的出料口通过输料管道连接与化料装置2平行放置的均质装置3;均质装置3的出口通过输料管道连接至滴制装置4的滴盘处;滴制装置4的出料口通过输料管道连接脱油装置5。各组成部分均只配置一套,构成紧凑的连续生产线。
通过上述布置并结合对个组成装置的结构调整,实现组成装置之间衔接紧凑地进行连续性生产作业。滴丸机整机设备的占地面积仅为约60m2,不仅降低了对生产场地的依赖,且方便调整维护。
下面分别结合附图对各装置的结构及工作方式进行详细说明:
一、喂料装置
喂料装置1可包括一至多组喂料器,每组喂料器均由料斗6、称重传感器7,螺杆输送装置8,出料口9组成,其中,一组喂料器的结构见图2所示。喂料器的组数与物料的种类数量相一致。
每一种物料(包括浸膏、辅料等)分别经过料斗6进入喂料装置,经过称重传感器7精密称重后,通过螺杆输送装置8输送进入出料口9,然后进入化料装置。其中,本发明的喂料器为失重式喂料器,即通过物料的自身重力进入称重传感器,并进行称重,根据生产的需要,可随时调节进入滴丸机的物料的量,达到连续化生产的目的。但需要注意的是,物料中的浸膏由于其属于液体或半固体形式,流动性较差,故液体喂料器需额外装置一个泵,协助失重式喂料器将液体或半固体状态的浸膏进入称重传感器。
二、化料装置
如图3所示,化料装置由进料口10,电机11,双螺杆结构12、出料口13,加热器14组成。其中,进料口为两个,分别为固体进料口和液体进料口。双螺杆结构可分为5-7段,分别为固体加料段15、液体加料段16、化料段17,脱气段18,输送段19,其中化料段,脱气段,输送段均可为一至多段,可根据需要进行增加;其中固体加料段元件为变螺距,液体加料段为均匀螺距,两段的螺距范围均为10-30mm。化料段为啮合元件。固体进料口与双螺杆结构中的固体加料段相连,液体进料口与双螺杆结构中的液体加料段相连。在双螺杆主机的四壁上设有加热器,加热温度0-200℃可调。其中,各段温度均不相同。
固体物料和液体物料分别从固体进料口和液体进料口进入化料装置后,固体物料进入双螺杆的固体加料段,在固体加料段,固体物料通过螺杆输送,边加热至50±10℃,然后进入液体加料段,与通过液体进料口进入液体加料段的液体物料混合,并加热至55±10℃,然后再依次进入化料段混合、脱气段排除气泡、输送段输送,每一段的温度增加0~10℃,当物料从输送段出来通过管道进入均质装置时,均质装置入口的温度为80℃以下,优选60~70℃。
物料经过化料装置的时间<60s,优选<30s。
化料装置的出料管与均质装置的进料管相连。
三、均质装置
如图4所示,均质装置包括进料管20,一级均质压力表21,一级均质阀22,二级均质压力表23,二级均质阀24。
物料在进入均质装置后,通过两级均质阀调节压力为500-2000MPa。在压力作用下进行高压均质,使物料进一步均匀分散,达到纳米级分散。同时,由于摩擦力的作用,物料温度继续升高10~20℃,在均质装置的出口,温度可达80~100℃,优选90~95℃。
四、滴制装置
如图5所示,滴制装置由平衡缸25,振动装置26、滴盘27、料筒28、冷却装置(包括压缩机29,换热器30,泵31组成),出料口32,滤油装置33,油储存容器34,石蜡油输送管线35组成。振动装置位于滴盘上方,并与滴盘相连,滴盘上带有1至多个滴头,滴头开口向下,料筒位于滴盘的正下方。液体石蜡储存于冷却装置中,并通过换热器30冷却,通过输送管道35进入料筒。输送管道35与料筒28的接口位于料筒变径部位的上部,且与料筒呈垂直状态。进入料筒的液体石蜡初始温度为-15-25℃。随着液体石蜡在料筒中的液面升高,温度也自下至上逐渐升高,形成一个温度梯度,梯度范围为-15-60℃。通过控制料筒内液体石蜡的温度梯度,可以控制石蜡的粘度。滴头与石蜡液面顶部的距离为300-1000mm。料筒的高度为1-10m,料筒的直径为100-1000mm。
物料由均质装置的出料口通过平衡缸25进入滴盘27,振动装置26对滴盘产生振动,使物料进行滴落,其中滴头振动频率为10-500Hz。
滴盘结构图请参见图6,其结构与传统滴丸设备配置的滴盘基本相同,在此不再赘述。
如图7所示,平衡缸为一中空的结构,内部填充有空气,平衡缸的一端通过管道与均质装置相连,另一端通过管道与滴盘相连,两个管道在平衡缸内部不连接。平衡缸中的空气,可以起到缓冲的作用,通过压力的平衡,使物料能够平稳通过。通过调节均质装置出口的压力,即可控制滴丸的大小。当均质装置出口的压力增大时,通过平衡缸的物料增多,滴制的滴丸直径也增大;反之则减小。经发明人研究发现,通过调节均质装置出口的压力为0.05-5MPa,可控制滴丸滴制直径为1-10mm,而不用更换滴头。
当物料通过滴头落入料筒后,形成滴丸,滴丸与液体石蜡共同通过出料管口32进入滤油装置33,滤油装置为一筛网结构,筛网结构为现有技术,可选自如下结构:包括但不限于平面的、弧形的或漏斗形的结构,筛网上布满直径1-5mm的孔,滴丸及石蜡经筛网结构初步过滤后,滴丸通过出口进入脱油装置。过滤掉的液体石蜡则通过输送管道35重新进入冷却装置,循环使用。
物料滴制成滴丸的时间<60s,优选<30s。
五、脱油装置
如图8及图9所示,进料口36与滤油装置的滴丸出口连接,经过初步过滤的滴丸,通过进料口36进入输送管并到达布料斗37并进入螺旋分离器38,随螺旋分离器38和锥篮39沿水平方向的传动轴40进行高速转动,加速度为500-2000G。螺旋分离器开口部位的直径大于底部的直径,螺旋分离器侧壁与水平线的夹角为0-50°,锥篮与侧壁之间的间距为6至35mm,锥篮内部材质的表面光洁度Ra≤0.8,锥篮上布有多个脱油孔,脱油孔的尺寸小于滴丸尺寸,开孔率为5-60%。
输送管含有一大于90℃的弯角,有利于含固量高的物料的输送,实现自动连续化进料。
滴丸通过布料斗进入螺旋分离器,边旋转边随螺旋分离器内部的螺旋结构进行导流,并最终沿螺旋分离器的边沿掉落,从而进入成品出料口41,液体石蜡则在高速转动的过程中,在离心力的作用下沿着锥篮上的小孔而流出,并从出口42进入石蜡回收桶43中。
布料斗37结构可以避免高速离心时物料从布料孔甩出,剧烈撞击,导致物料破损。
螺旋分离器38中的螺旋结构作用为导流,可以依据螺旋的圈数,确定固体物料的运行轨迹,控制固体物料在离心机内的速度。
螺旋分离器38中的螺旋板间距调整,控制固体物料运动轨迹,避免高速离心力下剧烈碰撞。
螺旋分离器38与锥篮39为同轴40传动结构,避免因转速差产生的剧烈撞击,损坏物料,同时确保部件联接紧固,运行安全,拆装方便。
螺旋分离器38底部结构为圆弧形,避免固体物料高速离心力下强烈撞击。
出料口41与下游设备直接相连,实现连续化出料。
滴丸经离心机脱油的时间<30s,优选<20s。
脱油后的滴丸由出料口41直接进入包衣机中。分离出的石蜡油通过油回收管42进入回收桶43进行回收。
Claims (3)
1.一种连续性的液体凝固的智能滴丸机,其特征在于,包括:
依次通过输送管道连接的一喂料装置、一化料装置、一均质装置、一滴制装置及一脱油装置,喂料装置设置于化料装置的各进料口上方,化料装置的出料口通过输料管道连接与化料装置平行放置的均质装置;均质装置的出口通过输料管道连接至滴制装置的滴盘处;滴制装置的出料口通过输料管道连接脱油装置,各组成部分均只配置一套,构成紧凑的连续生产线;
所述喂料装置为失重式喂料装置,由以下装置组成:一料斗、一称重传感器、一螺杆输送装置、一出料口和泵;
所述化料装置由以下装置组成:一固体进料口及一液体进料口、一驱动装置与驱动装置连接的一双螺杆结构、外罩所述双螺杆结构的一主机壳体,形成于所述主机壳体的一端的一出料口及布置于所述主机壳体外壁的多个加热器;所述双螺杆结构依次分为固体进料端、液体进料段、化料段、脱气段及输送段;所述固体进料口位于固体加料段上方,该固体加料段部分的双螺杆结构的螺杆为变螺距结构;所述液体进料口位于液体加料段上方,该液体加料段部分的双螺杆结构的螺杆为均匀螺距结构;所述化料段的双螺杆结构为啮合式结构;
脱油装置:由以下部件组成:进料口、布料斗、螺旋分离器、锥篮、成品出料口、石蜡回收桶,进料口与滤油装置的滴丸出口连接,经过初步过滤的滴丸,通过进料口进入输送管并到达布料斗并进入螺旋分离器,输送管含有一大于90℃的弯角,螺旋分离器开口部位的直径大于底部的直径,底部结构为圆弧形螺旋,分离器侧壁与水平线的夹角为0-50°,锥篮与侧壁之间的间距为6至35mm,锥形侧壁与锥篮之间形成一环形间隙,该环形间隙内设置有一螺旋轨道,所述锥形侧壁、锥篮及螺旋轨道构成螺旋输送通道,螺旋轨道的圈数不少于3圈,螺旋升角为5至30°,所述锥形侧壁的锥度为0-25°,锥篮上布有多个脱油孔,脱油孔的尺寸小于滴丸尺寸,开孔率为5-60%。
2.如权利要求1所述的连续性的液体凝固的智能滴丸机,其特征在于,所述均质装置包括,一物料通道,设置于所述物料通道之上的压力表和均质压力调节阀。
3.如权利要求1所述的连续性的液体凝固的智能滴丸机,其特征在于,所述滴制装置包括:一滴盘;
一平衡缸,用以通过管线向滴盘送料;
连接所述滴盘的一振动装置,用以带动滴盘振动,其振动频率为10-500Hz;
一料筒,高度为1-10m,直径为100-1000mm,用以盛装石蜡液,所述滴盘与石蜡液面顶部的距离为300-1000mm;
还包括,一冷却装置,包括一压缩机、换热器及一泵;一出料口;一滤油装置;油储存容器及一石蜡液输送管线。
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