筛分与混合设备

第四章筛分与混合设备中药制药设备全国中医药行业高等职业教育十二五规划教材筛分的目的是使粉末粗细分等，获得均匀的粒子群，保证制药生产的顺利进行和药品的质量。此外，多种物料过筛还兼有混合的作用。第一节筛分设备一、概述1、含义筛分又称过筛，是将物料按粒径大小进行分级的操作过程。其原理是利用倾斜、振动及旋转等机械力的作用，使物料在筛网上产生旋转和振动，不断更新粉体与筛网的接触面，小于网孔的微粒通过，实现不同粒度粉末的分级。2、筛分的目的3、影响筛分效果的因素有：粉体的性质、粉体运动方式与速度以及粉体层厚度等。4、筛的分级和标准过筛常常要选择“筛”的型号，《中国药典》粒度检查常用标准筛的筛号，如颗粒剂粒度检查规定是通过一号筛，不能通过四号筛者为合格颗粒，不合格颗粒不得超过5%；生产中又常常讲筛的目数，如粉碎成100目细粉。最粗粉：指能全部通过一号筛，但混有能通过三号筛不超过20％的粉末；粗粉：指能全部通过二号筛，但混有能通过四号筛不超过40％的粉末；

中粉：指能全部通过四号筛，但混有能通过五号筛不超过60％的粉末；细粉：指能全部通过五号筛，并含能通过六号筛不少于95％的粉末；最细粉：指能全部通过六号筛，并含能通过七号筛不少于95％的粉末；极细粉：指能全部通过八号筛，并含能通过九号筛不少于95％的粉末。二、筛分机理与影响因素（一）筛分机理在筛分过程中物料要通过筛孔，其条件：颗粒的大小要比筛孔小，颗粒有通过筛孔的机会。筛孔尺寸越大，筛丝和粒子直径越小，则粒子通过筛孔的概率越大。1、筛分过程：散状物料的筛分过程，由两个阶段组成：一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面，简称分层；二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒留在筛面上成为筛上物。2、筛分条件：颗粒筛孔3、影响粒子通过筛孔概率的因素易筛粒：物料粒度小于筛孔3/4的颗粒容易透过筛孔，被称为易筛粒；难筛粒：大于筛孔3/4的颗粒，因为透筛困难，称为难筛粒。筛分机的筛面一般是倾斜安装的，筛面与水平面的夹角称为筛面倾角。倾角的大小与筛子的生产率和筛分效率有密切的关系。对于水平筛面，筛分粒度基本上等于筛孔尺寸，但倾斜筛面的筛分粒度要比筛孔尺寸小。（1）当筛面倾钭设置，球形颗粒通过筛孔的机会必将减少；（2）球形粒子的运动方向不垂直筛面，通过筛孔的机会必将减少；（3）当粒子的形状不是球形，其通过筛孔的概率也将减少。（二）影响筛分过程的因素（1）表面水分。物料水分如达到某一范围，筛分效率急剧降低,物料水分超过这个范围后，颗粒的活动性又重新提高。（2）粒度特性。指原料中含有对筛分过程有特定意义的各种粒级物料的含量。粒子大小：小于3/4筛孔尺寸的颗粒叫“易筛粒”；小于筛孔尺寸但大于3/4筛孔尺寸的颗粒叫“难筛粒”；粒度为1.5倍筛孔尺寸的颗粒叫“阻碍粒”。粒子形状：圆形颗粒物料容易通过方形和圆形筛孔,条形，板状，片状物料较容易通过长方形孔（3）密度特性。当物料中粗、细颗粒存在密度差时，对筛分产生较大影响。

1、入筛原料性质的影响2、筛分机械性能的影响（1）有效筛面面积有效筛面面积愈大，筛面的单位生产率和筛分效率都将愈高。筛面越宽，处理能力就越大；筛面越长，效率就越高。（2）筛孔大小筛孔尺寸小于1毫米时，筛分生产率急剧下降（3）筛孔形状圆形孔与其它形状筛孔比较，在名义尺寸相同的情况下，通过这种筛孔的筛下产物的粒度较小，长方形筛孔的筛面有效面积较大，生产能力较高筛分的精度而言，以正方形为佳。（4）筛面的倾角筛子都是倾钭安装的，便于排出筛上物料，但倾角要合适。振动筛为0~25度，固定筛为40~45度。主要是指给料的数量和质量。前者即指筛子的负荷；后者是指应保持连续和均匀地向筛子给料。（6）振幅和振次

筛面的振次和振幅是振动筛的主要动力学参数。在筛分干燥细物料时，采用高频小振幅，在筛分干燥粗物料或潮湿细粒物料时，采用低频大振幅。

（5）筛面运动形式筛面运动形式固定不动筒形转动摇动振动筛分效率/%50~606070~80>903、操作条件的影响单位时间的加料量应相等,入筛物料沿筛面宽度要均匀分布料层厚度控制得愈薄，会提高筛分效率。三、筛分的机械设备筛分机械：固定筛，回转筛，摇动筛，振动筛。原理：靠筛面的转动，使物料在筛面上产生相对滑动，而被筛分，一端给料一端出料。回转筛的回转筒体由筛板或筛网制成。水平或倾钭安装在机架上，由马达带动筒体回转。（一）回转筛应用：泛丸过程中分档选丸。（二）往复式振动筛原理：由连杆来带动筛框作一定方向往复运动，筛框的运动使筛面上的物料以一定速度向排料端移动，同时获得筛分。安装倾角常在0～10度之间，筛机的振幅一般为4~22毫米特点：筛面得到全部利用，生产效率和筛分效率要高些它的动力不能完全平衡，筛分过程中筛孔容易堵塞，且工作效率不如旋振筛高。旋振筛.mp41、结构漩涡振动筛又称为圆形振动筛粉机，主要有筛网、上部重锤、下部重锤、弹簧、电机等组成。（三）旋振筛2、工作原理在电机的上轴及下轴各装有不平衡重锤，上轴穿过筛网与其相连，筛框以弹簧支撑于底座上，上部重锤使筛网产生水平圆周运动，下重锤使筛网产生垂直方向运动，筛网的三维性振荡使物料强度并在筛内形成轨道漩涡，粗料由上部排出口排出，筛分的细料由下部排出口排出。3、振动筛常见故障、原因及排除方法4、振动筛的安全技术（1）筛分机运转时，禁止任何修理工作；已损坏的筛分机禁止继续使用。（2）传动胶带和胶带轮应设有防护罩。枪修时，可拆下防护罩，但在筛分机启动前必须重新安好。（3）在设置筛分机的厂房内，应有必要的通风和防尘设施。（4）轴承润滑油的添加，必须在筛分机停止运行时方可进行。同样，筛子停止运转后，才可清理筛网。（5）检查筛分机时，须特别注意飞轮上的重锤固定可靠。如固定不牢，筛分机运转时，重锤就可能离开飞轮飞出造成事故。第二节混合设备混合系指多种固体粉末相互交叉分散的过程。混合是制备固体制剂的重要操作步骤，混合效果直接影响制剂的外观、含量分布及疗效。混合机制包括剪切混合、对流混合、扩散混合等。混合的程度因混合器的类型、粉体性质、操作条件等不同存在差异。生产中常用的混合多采用搅拌或容器旋转使物料产生整体和局部的移动而达到混合目的。混合设备大致分为两大类：固定性和旋转型一、概述固定型混合设备指物料在固定的容器内靠叶片、气流的搅拌作用进行混合的设备。（一）槽形混合机1、结构槽形混合机主要由机座、混合槽、搅拌桨（多见S型、K型搅拌桨有些设计为双搅拌桨）、减速器、电机及电器控制系统等部件组成。二、固定型混合设备2、工作原理主电机通过减速器带动搅拌桨旋转，使物料不停地向上下、左右、内外各个方向运动，呈翻滚状态，从而达到混合的目的，副电机可使混合槽绕水平轴转动，使混合槽倾斜105°，便于卸料。混合时以对流混合为主，混合时间较长。槽形混合机.aviK型螺带槽型混合机1、结构双螺旋锥形混合机主要由锥形容器、螺旋推进器、加料口、出料口、转臂传动系统等组成。（二）双螺旋锥形混合机物料由椎体上部加料口进入，装到螺旋叶片顶部，启动电源，电机带动双级摆线针轮减速器，输出公转和自转两种速度。主轴带动左右两个螺旋推进器公转，同时两个螺旋推进器本身按相反方向自转，以搅拌和提升物料。由于螺旋推进器的快速自转将物料自下而上提升，形成两股对称的沿壁上升的螺旋柱物流，转臂带动螺旋推进器公转，使螺旋柱体外的物料相应地混入螺旋柱体内，致使椎体内的物料不断混掺错位，由锥形体中心汇合向下流动，使物料在短时间内达到均匀混合。双螺旋锥形混合器.avi2、工作原理旋转型混合机是靠容器本身的转转作用带动物料上下运动而使物料混合的设备。（一）V形混合机1、结构V形混合机主要由水平旋转轴、支架和V形混合筒、驱动系统等组成。V形混合筒交叉角为80°或81°，装在水平轴上，有支架支撑。驱动系统由电机、传动带、蜗轮蜗杆等组成。三、旋转型混合设备2、工作原理电机通过传动带带动蜗轮蜗杆使V形混合机绕水平轴转动，物料在V形混合筒内旋转时，被反复分开和聚合，通过不断循环、对流混合等，使物料在较短的时间内达到均匀混合。V型混合机.avi（二）二维运动混合机1、结构二维运动混合机主要由机座、混合筒、驱动系统及电器控制系统组成。机座由钢框架、可拆式不锈钢面板组成，内装驱动系统，以有效稳定整机。驱动系统采用摆线减速机通过链轮带动主动轴，驱动轮使混合筒旋转，同时位于机架内的蜗轮蜗杆减速机通过连杆组件摇动上机架，使混合筒作一定角度的摆动。二维混合机.mp42、工作原理混合筒一面绕其对称轴作旋转运动，在自转的同时，混合筒还绕一根与其对称正交的水平轴作摇摆运动。混合筒的独特运动使物料再混合筒内既有扩散混合，又有对流混合（摇摆迫使物料作轴向移动产生对流混合），大大提高了混合的效率和精度。1、结构

三维运动混合机主要由机座、混合筒、驱动系统、Y型万向联轴节、电器控制系统等组成。驱动系统采用两级皮带传动加两级链传动组成传动链。（三）三维运动混合机2、工作原理混合料筒通过两只Y型万向连轴节悬装于主、从动轴端部，两只万向节在空间既交叉又相互垂直。当主动轴转动时，万向节使料筒作轴向、径向和环向三维复合运动，物料在筒内进行相互流动、扩散、掺合和剪切，由分离状态达到相互混合。此外混合筒的翻转运动，又使物料在无离心力的作用下混合，减少了离析，保证物料在短时间内达到均匀混合的效果。三维混合机.mp4单项选择题（）1、将物料按粒径大小进行分级的操作是均化B.搅拌C.筛分D.干燥E.粉碎填空题1、混合设备可分为固定型和旋转型两类，固定型混合设备有