旋轉噴淋帶式洗藥機的創新設計及應用

劉曉光 趙留柱

（周口制藥機械廠有限公司，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，按藥典規定需洗凈加工的約300種。中藥材在產地采收時，多附著泥土且夾帶砂石。這些雜質的存在，勢必對中藥飲片和中成藥的質量和療效造成影響。特別是根和莖類、塊和葉類藥材，因生產地域、土質和栽培不同，如東北黑土地產的人參、四川紅土地產的羌活、中原黃土地產的桔梗等，大多具有根系旺、枝叉多的特點，如果用傳統的手工淘洗方法和目前廣泛使用的滾筒式洗藥機（以下簡稱桶洗機）加工，效果不太理想。隨著中醫藥在世界范圍內影響的不斷擴大，國內醫療水平日益提高，人們對中藥材及其深加工制品的質量要求也不斷提高，為此對洗藥設備的質量要求也更高。

我公司自20世紀80年代起已批量生產過鏈板式洗藥機和桶洗機，并在國內飲片廠和中藥廠中廣泛使用。多年來，經過對用戶的調查走訪，聽取用戶意見，針對鏈板式洗藥機和桶洗機存在的缺陷和不足，加上在涼茶保健品行業的拓展使用，2010年我公司決定試制新型洗藥機。第一，定出目標——創新實用；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行小試和中試，并多次修改設計方案。經過2年多的努力，于2011年9月我公司試制成功了新型洗藥機（圖1），并正式命名為XYD型旋轉噴淋帶式洗藥機（以下簡稱帶洗機）。其主要性能和技術指標都達到了設計和工藝要求，具有創新設計的主要結構，已成功申報了一項國家專利技術。

圖1 旋轉噴淋帶式洗藥機結構圖

1 創新設計1：組合旋轉噴淋機構

帶洗機在國內首次將噴水結構創新設計為組合旋轉噴淋機構，大大提高了藥物洗凈程度和水的利用率。

目前，國內洗藥機以桶洗機為主，全為固定管下噴方式，這一結構形式幾十年沒有改變。在洗藥過程中，桶洗機由于翻動死角大，翻動不均勻，易造成藥物洗不干凈或枝叉內仍夾有泥砂及與洗藥桶導料板勾掛纏繞現象。帶洗機則采用新穎的組合式多管活動噴淋結構（圖2），在輸送帶上下各安裝4組噴淋管、頭，旋轉噴淋，協調動作，可對物料進行上下左右、全方位、無死角沖洗，一次性達到根和莖類、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、銀杏葉進行過試驗，試驗結果令人滿意。使用的檢驗方法簡單易行：將在帶洗機上洗過的藥物隨機取出2kg，在桶裝飲用水中再次淘洗，讓水靜置1h，底部未發現泥砂和雜質。在試驗對多根叉類藥材，如玄參、黃芪、白芷經帶洗機加工后，現場目測，其枝叉內確無泥砂殘存。為方便清洗網帶和機身，獨特設計了長孔偏心機構，擴大了噴淋角度的可調范圍。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帶阻滯減壓而影響洗凈效果的因素。

圖2 單套噴淋管組結構

2 創新設計2：不銹鋼網帶輸送

帶洗機在國內首次將螺旋導料板輸送物料的方式創新設計為不銹鋼網帶輸送，送料速度由固定改進為可調。桶洗機送料速度約為200mm/s，而帶洗機最高可調至600mm/s，提高洗藥產量1.5倍。根據物料不同，可更換使用相應目數的網帶。

帶洗機輸送網帶的機械運轉穩定可靠，不跑偏走斜，不跳躍進給，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、鮮當歸等根系發達、枝叉較多的品種，不得出現原藥材外形破損、少根斷須的現象，以達到精裝、出口或泡保健酒的標準。在銀杏葉的洗凈工序中，以前用桶洗機加工，經常遇到貼附、堵塞、廢水難排的情況，而帶洗機由于銀杏葉面與網帶接觸面小，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，保證了生產的正常運行。

3 創新設計3：脫水技術

帶洗機在國內首次將風力脫水技術應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。藥物經帶洗機加工后，在出料口上部裝有強風脫水裝置，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和熱風的切換開關，根據物料不同和工藝要求，用戶可自行調節風量和風壓，選擇涼風或熱風脫水。風力脫水時間約為10s，藥物用涼風脫水后，水的附著量不大于5%，藥物用熱風脫水后，水的附著量不大于3%，在試驗玄參用涼風脫水及山藥用熱風脫水后，經數據計算，都達到了設計要求。檢測方法：進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 創新設計4：節水設計

洗藥用水量和被洗物料量之比是衡量洗藥機成功與否的重要指標之一。洗藥耗水率過高的洗藥機是不合格的設備，因為它會加大生產成本，浪費資源。我們在噴管、噴頭的結構上下功夫，解決了耗水率高的關鍵問題。根據對用戶的調查和試驗，用桶洗機加工洗凈藥物的比例是單位物料（kg）/用水量（kg）的結果平均約為1:3，即平均每1kg藥材消耗3kg水才能洗凈，特殊品種要達1:4。面對用戶對節水的迫切要求，選擇了幾種具有代表性的藥材進行試驗，從進水管直徑、水壓、流量到噴水管組件、噴頭數量、噴口直徑一步步計算試驗，進行分析對比，逐個優化，最終確定最佳方案。其中噴淋管組優化裝配形式如圖3所示，達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，帶洗機洗藥量和用水量比為1:0.8；在洗凈銀杏葉、黃芪時，帶洗機洗藥量和用水量比達到1:1.2，比桶洗機平均節水40%。據了解，此比例在國內屬較先進水平。

圖3 噴淋管組的優化裝配形式

5 創新設計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線或專用生產線（圖4）聯配的主要設備之一就是帶洗機。生產線上的控制電氣系統采用電氣柜集中控制，各種儀表、指示燈、按鈕、漏電保護器等在一塊儀表板上集成安裝，運行一目了然。另外，單機上分別裝有急停按鈕、聲光提示裝置、安全接地標識和接點，這為操作調控方便及安全生產提供了保證。

圖4 中藥飲片加工聯動線

6 結語

帶洗機嚴格按照新版GMP設計制作，設計時優先采用06Cr19Ni10不銹鋼和尼龍66為主材進行設計制造。帶洗機因加工品種復雜，每次用過后都會有極少塵土、藥渣殘存，于是設計了易清洗裝置，由噴管和旋轉毛刷解決塵土、藥渣殘存問題。進水管和噴管接頭采用了快裝卡箍，拆裝方便，保證水管暢通。為滿足涼茶行業加工量大的需要，在標準型帶洗機的后部預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。

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