CN110201767A - 一种中药材的破壁设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中药材的破壁设备，包括进料机，破壁主机和出料机，进料机的入口用于输入待破壁的介质，进料机的出口与破壁主机的入口连接，破壁主机的出口与出料机的入口连接，出料机的出口用于输出破壁后的介质，其特征在于，所述进料机内设置有真空度可调的抽真空装置，将待破壁的介质真空送入破壁主机内；所述破壁主机包括一舱体，舱体内设置有一组及以上撞击组件，所述撞击组件包括一可高速旋转的磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承上固定安装有两片及以上撞击板，所述撞击板以磁悬浮轴承为中心，围绕轴承周围分布。粉体经加速器加速后高速进入破壁舱，破壁舱内的撞击组件对粉体进行空中拦截，高速撞击后，由于破坏能量远大于粉体的内聚力，粉体被瞬间细化，达到粉碎破壁的目的。
Description
技术领域
本发明涉及破壁粉碎领域，特别是涉及一种中药粉体的破壁装置及其使用方法。
背景技术
一般中药材破壁采用物理研磨的方式，但在研磨过程中由于组分的剧烈摩擦产生大量热量，使中药材粉体的温度升高，高温容易造成某些名贵药材有机物变质，破坏营养成分。同时，常见中药粉体的粒径为50µm左右（325目），一般植物细胞组织大部分直径在1µm左右，传统的干式研磨机很难将粉体磨至1µm以下，长时间的研磨造成的能耗不符合经济效益，同时使设备磨损，当模具表面的凹凸状态大于粉体粒径时，将无法达到研磨的要求。
传统的湿磨法需以水或其他液体为介质，欲收集干粉需再干燥之或另加粉末吸附再干燥，该方法避免了温度升高，但在除去介质的过程中易造成中药材营养成分的流失。
发明内容
签于以上问题，本发明公开了一种中药材的破壁设备，粉体经加速器加速后高速进入破壁舱，破壁舱内的撞击组件对粉体进行空中拦截，高速撞击后，由于破坏能量远大于粉体的内聚力，粉体被瞬间细化，达到粉碎破壁的目的。同时，随轴承高速旋转的撞击组件，将粉体与空气卷成类龙卷风的气团，使粉体沿着从下而上的路径行进，粒径小于1µm的粉体经精密过滤网移出破壁舱，大于1µm的粉体一方面由于重力作用，一方面无法通过精密过滤网，重新回到破壁舱继续撞击破壁。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种中药材的破壁设备，包括进料机，破壁主机和出料机，进料机的入口用于输入待破壁的介质，进料机的出口与破壁主机的入口连接，破壁主机的出口与出料机的入口连接，出料机的出口用于输出破壁后的介质，所述进料机内设置有真空度可调的抽真空装置，将待破壁的介质真空送入破壁主机内；
所述破壁主机包括一舱体，舱体内设置有一组及以上撞击组件，所述撞击组件包括一可高速旋转的磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承上固定安装有两片及以上撞击板，所述撞击板以磁悬浮轴承为中心，围绕轴承周围分布。
为使粉体在破壁舱内有一定的飞行距离，以提高飞行速度，从而增强撞击力度，舱内的撞击板不易设置过密，同时撞击板之间设置一定的角度，可大大提高撞击的频率。经过大量实验得出，两片撞击板之间的夹角为135度或者45度有较好的破壁效果。舱体内设置有两组撞击组件，一组撞击组件的磁悬浮轴承上设置有两片撞击板，两片撞击板之间的夹角为135度，另一组撞击组件的磁悬浮轴承上设置有两片夹角为45度的撞击板。
进一步的，舱体内设置的多个撞击组件每组的旋转方向交替相反。
进一步的，进料机抽真空装置的真空度可调节，根据重量不同重量的中药材选择气体压力为25~75KPa。
进一步的，破壁主机的入口设置由3~6个进料喷管，有利于粉体均匀稳定的进入破壁舱内。
进一步的，进料机的出口还设置有加速装置。
优选的，撞击板由高硬度陶瓷或不锈钢材质制成。
进一步的，出料机由旋风收尘器和布管收尘器组成，所述旋风收尘器顶部设置有空隙小于1µm的精密过滤网。
进一步的，破壁主机舱体外壁套设有冷却水管，用于降低舱体的温度。
一种中药材的破壁设备使用方法如下：
（1）将D50为20~50µm的待破壁中药粉体加入所述破壁设备的进料机，根据粉体密度选择进料机的真空度，将中药粉体真空输入到破壁主机入口，再通过加速装置进入破壁主机的舱体内；
（2）以电机驱动磁悬浮轴承高速转动，轴承的转速为2000~3000rpm，同时开启破壁主机舱体外壁的冷却水管；
（3）中药粉体在舱体内经高速旋转的撞击板不断撞击后，粒径小于1µm的微粉体通过旋风收尘器和布管收尘器进行收集，大颗粒的粉体由于重力作用重新返回舱体中，进一步破壁。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明的中药材的破壁设备，其进料机内设置有真空度可调的抽真空装置，将待破壁的介质真空送入破壁主机内，可以根据不同比重的中药粉体，选择相应的真空度，使粉体平稳的进入到破壁舱内，气体压力范围为25~75KPa。
（2）撞击组件包括可高速旋转的磁悬浮轴承，磁悬浮轴承工作时，处于悬浮状态，不产生机械摩擦和接触疲劳，在高速运转下大大降低了热量的生成，有利于减缓破壁舱温度的上升，同时，磁悬浮轴承省掉了润滑系统，无污染。
（3）本发明的中药材的破壁设备，一方面粉体处于高速飞行状态，减少了摩擦，大大降低了热量的产生；另一方面舱体外套设有冷却水管，可使舱体保持低于25℃，使中药材的营养成分能够保持完整。
（4）本发明的中药材的破壁设备，能够使粉体的粒径粉粹至1µm以下，达到破壁的目的，并且可连续运行，提高产量，本设备特别适合对名贵中药材的破壁，如珍珠粉、人参、灵芝、三七、红花籽、铁皮石斛等。
附图说明
图1为固定安装于磁悬浮轴承上的撞击板示意图；
图2为破壁后的珍珠粉放大 30000 倍后的图谱。
1为磁悬浮轴承，2为撞击板。
具体实施方式
实施例1
一种中药材的破壁设备，包括进料机，破壁机和出料机，进料机的入口用于输入待破壁的介质，进料机的出口与破壁主机的入口连接，破壁主机的出口与出料机的入口连接，出料机的出口用于输出破壁后的介质，所述进料机内设置有真空度可调的抽真空装置，将待破壁的介质真空送入破壁主机内，根据重量不同重量的中药材选择气体压力为25~75KPa，如比重较大的珍珠粉，可选用25KPa的压力，比重较小的花粉，可选用75KPa的压力，再根据进料情况调节至合适的真空度。若真空度太大，大量粉体瞬间涌入破壁舱，容易造成破壁舱进口堵塞，同时，舱内粉体过多，造成破壁效率低下。破壁主机包括一舱体，舱体内设置有两组撞击组件，一组撞击组件的磁悬浮轴承1上设置有两片高硬度陶瓷材质的撞击板2，两片撞击板之间的夹角为135度，另一组撞击组件的磁悬浮轴承上设置有两片夹角为45度的撞击板，每片撞击板为扁平的长方形，面积为破壁舱体横截面的20%，厚度小于0.1cm，两组撞击组件旋转方向相反。
破壁主机的入口设置由6个进料喷管，6个进料喷管分别位于等边六边形的6个顶点，可均匀地将粉体输入到舱体内。进料机的出口还设置有加速装置，可将粉体加速到10m/s以上。破壁主机舱体外壁套设有冷却水管，用于降低舱体的温度。出料机由旋风收尘器和布管收尘器组成，所述旋风收尘器顶部设置有空隙小于1µm的精密过滤网。
实施例2
通过以下实施例说明中药材的破壁设备的使用方法：
将粒径为50µm的珍珠粉装入进料机，开启进料机的真空装置，设置压力为25KPa，粉体从进料机吸入到破壁机中，经加速装置加速后，粉体的初始速度10m/s以上。开启破壁机的冷却水，冷却水温度为10℃，破壁机舱体内的两组撞击组件转速为2200rpm，转向相反，粉体不断的撞击粉碎后，以龙卷风状态从下到上行进，小于1µm的粉体被旋风收尘器和布管收尘器进行收集，大颗粒的粉体由于重力作用重新返回舱体中，进一步破壁。该破壁机器可连续操作，舱体温度一直维持在25℃以下，产量可达600公斤以上/每天，收集破壁后的粉体，粒径小于1µm，最细可达500纳米，中药材可达到100%的破壁。
Claims (10)
1.一种中药材的破壁设备，包括进料机、破壁主机和出料机，所述进料机的入口用于输入待破壁的介质，进料机的出口与破壁主机的入口连接，破壁主机的出口与出料机的入口连接，出料机的出口用于输出破壁后的介质，其特征在于，所述进料机内设置有真空度可调的抽真空装置，所述抽真空装置将待破壁的介质吸入破壁主机内；
所述破壁主机包括舱体，所述舱体内设置有一组及以上撞击组件，所述撞击组件包括高速旋转的磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承上固定安装有两片及以上撞击板，所述撞击板以磁悬浮轴承为中心，围绕轴承周围分布。
2.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述撞击组件为两组，一组撞击组件的磁悬浮轴承上设置有两片撞击板，两片撞击板之间的夹角为135度，另一组撞击组件的磁悬浮轴承上设置有两片夹角为45度的撞击板。
3.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述撞击组件的组数大于两组，每组撞击组件旋转方向交替相反。
4.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述抽真空装置根据重量不同重量的中药材选择气体压力为25~75KPa。
5.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述破壁主机的入口设置由3~6个进料喷管。
6.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述进料机的出口还设置有加速装置。
7.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述撞击板由高硬度陶瓷或不锈钢材质制成。
8.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述出料机包括旋风收尘器和布管收尘器，所述旋风收尘器顶部设置有空隙小于1µm的精密过滤网。
9.根据权利要求1所述的中药材的破壁设备，所述破壁主机舱体外壁套设有冷却水管，用于降低舱体的温度。
10.根据权利要求1-9任一项所述的中药材的破壁设备的使用方法，其特征在于，所述方法包括：
将D50为20~50µm的待破壁中药粉体加入所述破壁设备的进料机，根据粉体密度选择进料机的真空度，将中药粉体真空输入到破壁主机入口，再通过加速装置进入破壁主机的舱体内；
以电机驱动磁悬浮轴承高速转动，轴承的转速为2000~3000rpm，同时开启破壁主机舱体外壁的冷却水管；
中药粉体在舱体内经高速旋转的撞击板不断撞击后，粒径小于1µm的微粉体通过旋风收尘器和布管收尘器进行收集，大颗粒的粉体由于重力作用重新返回舱体中，进一步破壁。
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