旋轉(zhuǎn)噴淋帶式洗藥機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計及應(yīng)用

劉曉光 趙留柱

（周口制藥機(jī)械廠有限公司，河南周口466001）

0 引言

洗藥工序是中藥材凈制加工的重要組成部分，常用中藥材約有500余種，按藥典規(guī)定需洗凈加工的約300種。中藥材在產(chǎn)地采收時，多附著泥土且夾帶砂石。這些雜質(zhì)的存在，勢必對中藥飲片和中成藥的質(zhì)量和療效造成影響。特別是根和莖類、塊和葉類藥材，因生產(chǎn)地域、土質(zhì)和栽培不同，如東北黑土地產(chǎn)的人參、四川紅土地產(chǎn)的羌活、中原黃土地產(chǎn)的桔梗等，大多具有根系旺、枝叉多的特點，如果用傳統(tǒng)的手工淘洗方法和目前廣泛使用的滾筒式洗藥機(jī)（以下簡稱桶洗機(jī)）加工，效果不太理想。隨著中醫(yī)藥在世界范圍內(nèi)影響的不斷擴(kuò)大，國內(nèi)醫(yī)療水平日益提高，人們對中藥材及其深加工制品的質(zhì)量要求也不斷提高，為此對洗藥設(shè)備的質(zhì)量要求也更高。

我公司自20世紀(jì)80年代起已批量生產(chǎn)過鏈板式洗藥機(jī)和桶洗機(jī)，并在國內(nèi)飲片廠和中藥廠中廣泛使用。多年來，經(jīng)過對用戶的調(diào)查走訪，聽取用戶意見，針對鏈板式洗藥機(jī)和桶洗機(jī)存在的缺陷和不足，加上在涼茶保健品行業(yè)的拓展使用，2010年我公司決定試制新型洗藥機(jī)。第一，定出目標(biāo)——創(chuàng)新實用；第二，定出目的——洗凈高效；第三，定出方案——人、財、物及完成時間。從此，我公司先后對多種藥材和物料進(jìn)行小試和中試，并多次修改設(shè)計方案。經(jīng)過2年多的努力，于2011年9月我公司試制成功了新型洗藥機(jī)（圖1），并正式命名為XYD型旋轉(zhuǎn)噴淋帶式洗藥機(jī)（以下簡稱帶洗機(jī)）。其主要性能和技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計和工藝要求，具有創(chuàng)新設(shè)計的主要結(jié)構(gòu)，已成功申報了一項國家專利技術(shù)。

圖1 旋轉(zhuǎn)噴淋帶式洗藥機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1 創(chuàng)新設(shè)計1：組合旋轉(zhuǎn)噴淋機(jī)構(gòu)

帶洗機(jī)在國內(nèi)首次將噴水結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計為組合旋轉(zhuǎn)噴淋機(jī)構(gòu)，大大提高了藥物洗凈程度和水的利用率。

目前，國內(nèi)洗藥機(jī)以桶洗機(jī)為主，全為固定管下噴方式，這一結(jié)構(gòu)形式幾十年沒有改變。在洗藥過程中，桶洗機(jī)由于翻動死角大，翻動不均勻，易造成藥物洗不干凈或枝叉內(nèi)仍夾有泥砂及與洗藥桶導(dǎo)料板勾掛纏繞現(xiàn)象。帶洗機(jī)則采用新穎的組合式多管活動噴淋結(jié)構(gòu)（圖2），在輸送帶上下各安裝4組噴淋管、頭，旋轉(zhuǎn)噴淋，協(xié)調(diào)動作，可對物料進(jìn)行上下左右、全方位、無死角沖洗，一次性達(dá)到根和莖類、塊和葉類藥材的洗凈要求。曾先后對玄參、生姜、白芷、山藥、黃芪、銀杏葉進(jìn)行過試驗，試驗結(jié)果令人滿意。使用的檢驗方法簡單易行：將在帶洗機(jī)上洗過的藥物隨機(jī)取出2kg，在桶裝飲用水中再次淘洗，讓水靜置1h，底部未發(fā)現(xiàn)泥砂和雜質(zhì)。在試驗對多根叉類藥材，如玄參、黃芪、白芷經(jīng)帶洗機(jī)加工后，現(xiàn)場目測，其枝叉內(nèi)確無泥砂殘存。為方便清洗網(wǎng)帶和機(jī)身，獨特設(shè)計了長孔偏心機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大了噴淋角度的可調(diào)范圍。用下噴水管的水壓略高于上噴水管水壓的方法，消除了下噴水管因網(wǎng)帶阻滯減壓而影響洗凈效果的因素。

圖2 單套噴淋管組結(jié)構(gòu)

2 創(chuàng)新設(shè)計2：不銹鋼網(wǎng)帶輸送

帶洗機(jī)在國內(nèi)首次將螺旋導(dǎo)料板輸送物料的方式創(chuàng)新設(shè)計為不銹鋼網(wǎng)帶輸送，送料速度由固定改進(jìn)為可調(diào)。桶洗機(jī)送料速度約為200mm/s，而帶洗機(jī)最高可調(diào)至600mm/s，提高洗藥產(chǎn)量1.5倍。根據(jù)物料不同，可更換使用相應(yīng)目數(shù)的網(wǎng)帶。

帶洗機(jī)輸送網(wǎng)帶的機(jī)械運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，不跑偏走斜，不跳躍進(jìn)給，避免了物料的貼附、勾掛、纏繞。滿足貴重藥材特殊要求，如鮮人參、鮮當(dāng)歸等根系發(fā)達(dá)、枝叉較多的品種，不得出現(xiàn)原藥材外形破損、少根斷須的現(xiàn)象，以達(dá)到精裝、出口或泡保健酒的標(biāo)準(zhǔn)。在銀杏葉的洗凈工序中，以前用桶洗機(jī)加工，經(jīng)常遇到貼附、堵塞、廢水難排的情況，而帶洗機(jī)由于銀杏葉面與網(wǎng)帶接觸面小，加之下噴水管的向上水壓高于上噴水管向下噴淋的壓力，減小了銀杏葉貼附、堵塞的可能性，保證了生產(chǎn)的正常運行。

3 創(chuàng)新設(shè)計3：脫水技術(shù)

帶洗機(jī)在國內(nèi)首次將風(fēng)力脫水技術(shù)應(yīng)用到中藥洗凈工序上，為下道工序的切制、粉碎、干燥提供了方便。藥物經(jīng)帶洗機(jī)加工后，在出料口上部裝有強(qiáng)風(fēng)脫水裝置，將附著在藥物表面的多余水分吹掉（烘干）清除。脫水裝置配有常溫涼風(fēng)和熱風(fēng)的切換開關(guān)，根據(jù)物料不同和工藝要求，用戶可自行調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇涼風(fēng)或熱風(fēng)脫水。風(fēng)力脫水時間約為10s，藥物用涼風(fēng)脫水后，水的附著量不大于5%，藥物用熱風(fēng)脫水后，水的附著量不大于3%，在試驗玄參用涼風(fēng)脫水及山藥用熱風(fēng)脫水后，經(jīng)數(shù)據(jù)計算，都達(dá)到了設(shè)計要求。檢測方法：進(jìn)料前測定物料的含水率，脫水后再測物料的含水率，兩者之差就是水的附著量。

4 創(chuàng)新設(shè)計4：節(jié)水設(shè)計

洗藥用水量和被洗物料量之比是衡量洗藥機(jī)成功與否的重要指標(biāo)之一。洗藥耗水率過高的洗藥機(jī)是不合格的設(shè)備，因為它會加大生產(chǎn)成本，浪費資源。我們在噴管、噴頭的結(jié)構(gòu)上下功夫，解決了耗水率高的關(guān)鍵問題。根據(jù)對用戶的調(diào)查和試驗，用桶洗機(jī)加工洗凈藥物的比例是單位物料（kg）/用水量（kg）的結(jié)果平均約為1:3，即平均每1kg藥材消耗3kg水才能洗凈，特殊品種要達(dá)1:4。面對用戶對節(jié)水的迫切要求，選擇了幾種具有代表性的藥材進(jìn)行試驗，從進(jìn)水管直徑、水壓、流量到噴水管組件、噴頭數(shù)量、噴口直徑一步步計算試驗，進(jìn)行分析對比，逐個優(yōu)化，最終確定最佳方案。其中噴淋管組優(yōu)化裝配形式如圖3所示，達(dá)到了用較少的水洗凈較多藥物的目的。在試驗洗凈玄參、山藥、澤瀉、生地等藥材時，帶洗機(jī)洗藥量和用水量比為1:0.8；在洗凈銀杏葉、黃芪時，帶洗機(jī)洗藥量和用水量比達(dá)到1:1.2，比桶洗機(jī)平均節(jié)水40%。據(jù)了解，此比例在國內(nèi)屬較先進(jìn)水平。

圖3 噴淋管組的優(yōu)化裝配形式

5 創(chuàng)新設(shè)計5：方便和上下道工藝的銜接匹配

利于組合成新的中藥前處理加工生產(chǎn)線或?qū)Ｓ蒙a(chǎn)線（圖4）聯(lián)配的主要設(shè)備之一就是帶洗機(jī)。生產(chǎn)線上的控制電氣系統(tǒng)采用電氣柜集中控制，各種儀表、指示燈、按鈕、漏電保護(hù)器等在一塊儀表板上集成安裝，運行一目了然。另外，單機(jī)上分別裝有急停按鈕、聲光提示裝置、安全接地標(biāo)識和接點，這為操作調(diào)控方便及安全生產(chǎn)提供了保證。

圖4 中藥飲片加工聯(lián)動線

6 結(jié)語

帶洗機(jī)嚴(yán)格按照新版GMP設(shè)計制作，設(shè)計時優(yōu)先采用06Cr19Ni10不銹鋼和尼龍66為主材進(jìn)行設(shè)計制造。帶洗機(jī)因加工品種復(fù)雜，每次用過后都會有極少塵土、藥渣殘存，于是設(shè)計了易清洗裝置，由噴管和旋轉(zhuǎn)毛刷解決塵土、藥渣殘存問題。進(jìn)水管和噴管接頭采用了快裝卡箍，拆裝方便，保證水管暢通。為滿足涼茶行業(yè)加工量大的需要，在標(biāo)準(zhǔn)型帶洗機(jī)的后部預(yù)留有加長洗凈段的接口，供用戶選用。對特別難清洗的藥物，可添加浸泡裝置，以利于軟化污物，方便清洗。

藥品質(zhì)量關(guān)系著國計民生，牽動著千家萬戶，為此藥機(jī)企業(yè)和制藥企業(yè)都要作出極大的努力。中藥材凈制加工，是保證藥品質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點之一。帶洗機(jī)的試制成功，為中藥質(zhì)量的提高提供了凈制工序上的保證。