四边封多列颗粒包装机给料系统的优化

时间：2022-08-04 13:41:50

关键字：颗粒包装机给料系统装量

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[导读]摘要:目的:通过优化四边封多列颗粒包装机给料系统的结构,以提高设备对不同粒径分布的物料的装量均匀性和稳定性。方法:调整真空上料机放料阀门的开门方向,使其正对着包装机料斗的长边:颗粒包装机料斗的中间上部架一个翼形引流件:颗粒包装机料斗的下部等距垂直插入3块隔板,将料斗分隔成4个区域,每个区域对应2个出料口。结果:采用优化后的给料系统,将混有较多细粉的药品颗粒模拟大生产连续真空上料,物料均匀地分布在包装机料斗中,避免了物料中颗粒和细粉在横向和纵向两个方向的分层:对八列袋装产品多次取样检测粒径分布及装量,证明粒径分布一致,装量稳定。结论:给料系统经过优化后的四边封多列颗粒包装机能够适应颗粒中含有较多细粉的药品包装,装量均匀、稳定,袋装产品的粒度、装量及装量差异符合中国药典相关规定。

引言

单列颗粒包装机由于工作效率低下,正逐步被多列颗粒包装机替代,在替代的过程中,新设备能否适应在单列颗粒包装机上确定的处方及工艺是一个普遍遇到的问题。我公司某药品颗粒采用新购置的四边封多列颗粒包装机试机时,对八列对应的袋装样品分析其粒径分布及装量,发现粒径分布差别非常大,真空上料机的放料阀门朝向中间时,中间几列细粉较多,两侧几乎都是颗粒,调整放料阀门朝向料斗其中一侧时,就会出现一侧细粉很多,另一侧几乎都是颗粒,并且装量极不稳定。由于药品的处方和工艺是经国家药品食品监督管理局批准的,变更成本很高,所以反过来通过优化设备,让新设备适应已经确定的处方和工艺是药品生产企业优先考虑的选项。

笔者查询了颗粒包装机的相关文献,有3篇是关于传动系统优化的,有1篇是关于充填机构设计的,没有查询到关于给料系统优化的文献。本文从实践出发,提出几条对颗粒包装机给料系统优化的建议。

1设备与仪器

四边封多列颗粒包装机,型号DxD0KL1200:

电子分析天平,型号sartoriusBs223s:

1#~7#标准筛。

2方法与结果

2.1分析问题

2.1.1多列颗粒包装机与单列颗粒包装机给料系统的比较

多列颗粒包装机与单列颗粒包装机给料系统主要区别如表1所示。

2.1.2引起物料不同粒径在给料过程中分层的原因

表1列出了多列与单列颗粒包装机给料系统的主要区别,这些区别将引起物料在给料过程中运动方式的改变,进而造成物料中不同粒径颗粒重新分布,带来混合不均匀问题。按给料顺序,引起分层的因素分析如下:

(1)自动真空上料过程中,物料在负压作用下经吸料口进入管道,再进入真空上料机的料斗。在这个过程中,不同粒径的物料受负压作用的受力不同,对物料混合均匀性带来一定的影响。

(2)自动真空上料机的放料阀门打开时,物料从真空上料机的料斗落向颗粒包装机的料斗,在这个过程中,受到放料阀门的引流作用,物料将会沿着放料阀门开门过程中形成的斜面流向一侧。物料在一侧形成堆积,达到一定的高度后向另一侧流动,不同粒径和不同形状的颗粒在这个过程中形成分层,流动性好的颗粒流向另一侧,细粉更多的留在原地。

(3)真空上料机的放料口是一个圆形,而颗粒包装机料斗的上部是一个长方形,长方形的尺寸远大于圆形,物料从真空上料机放料阀门落入颗粒包装机料斗中,必然会形成物料在局部堆积,然后就会有物料从高向低处流动,形成分层。

(4)颗粒包装过程中,物料在料斗中受到设备震动的作用形成一定的分层。

2.2解决方案

针对引起物料分层的原因,解决方案如下:

(1)为了保持上料稳定,减小自动真空上料的影响,在整个颗粒包装过程中,将吸料口始终插入物料中。

(2)调整自动真空上料机放料阀门的开门方向,使其正对着包装机料斗的长边,如图1箭头所示两个方向中的一个。当放料阀门打开时,物料集中落向颗粒包装机的中间,避免偏向一侧。

图1放料阀门开门方向垂直于颗粒包装机料斗的长边

(3)在颗粒包装机料斗中间的上部,固定一个翼形引流件,引导物料流向两侧。两翼的远端各开两个孔,每个孔正对着颗粒包装机的一个填充口,中间不开孔。翼形引流件的宽度约为颗粒包装机料斗宽度的8/1,两翼最远端之间的距离等于颗粒包装机料斗的长度。翼形引流件如图1(2)和图1(a)所示。物料经放料阀门,一部分直接落入料斗的中间,一部分经引流件引流落入两侧,最终保证物料均衡地落入料斗的各个部位。

(2)俯视图

(a)b3o俯视图

图2翼形引流件

(b)颗粒包装机料斗下部等距垂直插入4块隔板(4块隔板用8根不锈钢棒连在一起),将料斗分隔成b个区域,每个区域对应1个填充口,隔板阻止物料在包装机工作过程中由于震动引起的物料横向分层。翼形引流件固定在隔板上方,引流件的最高点与料斗的上平面相平。料斗加隔板和引流件的剖面图如图4所示。

图3料斗加隔板和引流件的剖面图

2.3结果

按照之前使用单列颗粒包装机来包装复合膜袋的处方及工艺制备某药品颗粒,采用优化后的给料系统,连续真空上料,物料均匀地分布在包装机料斗中,避免了物料中颗粒和细粉在横向和纵向两个方向的分层:调节好装量后,开始装袋,每隔一段时间取样一次,检测样品的粒径分布及装量,粒径分布数据如表1所示,装量数据如表4所示。从数据可以看出,八列样品物料粒径分布和装量均有小幅波动,但都在规定范围内。