一种低温多级超微粉碎设备及方法与流程

本发明属于中药制药技术领域，涉及一种低温多级超微粉碎设备及方法。

背景技术：

常规粉碎工艺是将中草药晒干或烘干，在常规粉碎设备中进行粉碎，粉碎过程中粉碎细度达不到要求，中草药有效成分不易被人体吸收，或在进一步加工和有效成分提取时变得困难，目前的超微粉碎设备，由于超微粉碎设备磨盘在高速摩擦或剪切过程中会产生大量的热量，使粉碎料温度升高，导致中草药尤其是名贵中草药有效成分降低或损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低温多级超微粉碎设备及方法，解决超微粉碎过程中中草药尤其是名贵中草药在常规粉碎过程中因粉碎工艺条件差设备落后等因素，导致中草药有效成分的损失，最大限度在粉碎过程提高中草药有效成分的得率,使中草药有效成分更易被人体吸收，或使中草药粉在进一步加工和有效成分提取变得更加容易。

其具体技术方案为：

一种低温多级超微粉碎设备，包括冷冻原料进口1、螺旋输料装置2、压缩干燥冷风进风口3、自然空气进风口4、自然空气干燥及冷空气压缩系统5、制冷系统6、温度控制显示面板7、剪切盘开关及转数控制显示面板8、冷风输料口9、剪切盘原料进口10、多级剪切转子11、剪切盘定子12、高速无级电机13粉碎料收集系统14，所述冷冻原料进口1位于设备的顶端，所述螺旋输料装置2、自然空气干燥及冷空气压缩系统5、制冷系统6、多级剪切转子11、剪切盘定子12、高速无级电机13和粉碎料收集系统14位于设备内部，所述温度控制显示面板7、剪切盘开关及转数控制显示面板8位于设备上方，所述螺旋输料装置2和冷冻原料进口1连接，所述螺旋输料装置2、冷风输料口9、剪切盘原料进口10依次连接，所述自然空气进风口4、压缩冷风干燥系统5、制冷系统6、压缩干燥冷风进风口3、冷风输料口9依次连接。

一种低温多级超微粉碎方法，包括以下步骤：

步骤1、中草药粗料的预处理：将新鲜采集的中草药进行清洗晾干，并进行初步破碎，一般破碎为3-5mm的药块颈，对初步破碎后的药块颈进一步进行冷冻干燥，使其含水量低于5％，在-18℃具体温度可根据要求进行调节进行冷冻待粉碎加工。

步骤2、低温多级超微设备预冷，设定冷风温度及冷媒温度，提前5min开启自然空气干燥及冷空气压缩系统5及制冷系统6，对粉碎管道及剪切盘进行预冷。

步骤3、由冷冻原料进口1加入已冷冻预冷好的初步破碎原料，并盖紧加料口密封盖。

步骤4、开启剪切盘开关及转数控制显示面板8，并根据要求调好转数。

步骤5、提前开启高速无级电机13及多级剪切转子11。

步骤6、打开螺旋输料装置2,通过压缩冷风将其输送至剪切盘原料进口10。

步骤7、待所有原料粉碎完成后，在粉碎料收集系统14处收集已粉碎好的粉碎料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)、本发明的设备粉碎前5min采用冷风系统提前对设备进行预冷，同时分布于设备剪切磨盘的冷凝管也进一步对粉碎剪切磨盘进行降温，保证整个粉碎工艺过程全程低温完成。

2)、本发明原料输送采用冷风送料，送料的冷风可进一步降低工作中剪切磨盘温度和原料温度，保证整个破碎过程完全在低温下完成。

3)、本发明对传统磨机进行了全新的研究和设计，将传统的磨碎变为多级高速剪切粉碎，有效降低了粉碎过程发热量，并提高了粉碎效率，可实现一次粉碎，粉末粒径95％以上达到微米级。

4)、本发明对一对剪切磨盘剪切齿分布进行了全新的设计，采用涡轮式分布设计，在转子高速旋转时，会产生一定的负压，更有利于原料和冷空气的快速进入，进一步提高设备的磨粉效率。

总之，本发明的设备有效改善了传统粉磨设备在粉碎过程中的发热问题，有效减少了名贵中草药有效成分(多糖、蛋白质、酶及其他高活性物质)在磨粉加工过程的损失。

本发明对传统磨盘进行了全新的设计，将传统的磨粉机理转变为剪切机理，并将剪切齿分布设计为涡轮分布，通过剪切转子的高速旋转，有效提高了冷风和进料效率，进一步有效降低了磨粉温度，提高了磨粉效率，经验证原料在一次过磨后，出料温度基本保持不变，可实现95％料粉达微米级。

本发明的工艺设备在磨粉过程中有效减少了中草药有效成分损失，进而也提高了直接服用名贵中草药在人体的吸收效率，同时也提高了中草药有效成分在进一步加工提纯的提取率，减少了加工过程中中草药有效成分特别是高活性成分的损失。

附图说明

图1为低温多级超微粉碎设备的结构示意图；

图2为定子剪切磨盘结构图；

图3为转子剪切磨盘结构图；

图4为低温多级超微粉碎方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

一种低温多级超微粉碎设备，包括冷冻原料进口1、螺旋输料装置2、压缩干燥冷风进风口3、自然空气进风口4、自然空气干燥及冷空气压缩系统5、制冷系统6、温度控制显示面板7、剪切盘开关及转数控制显示面板8、冷风输料口9、剪切盘原料进口10、多级剪切转子11、剪切盘定子12、高速无级电机13和粉碎料收集系统14，所述冷冻原料进口1位于设备的顶端，所述螺旋输料装置2、自然空气干燥及冷空气压缩系统5、制冷系统6、多级剪切转子11、剪切盘定子12、高速无级电机13和粉碎料收集系统14位于设备内部，所述温度控制显示面板7、剪切盘开关及转数控制显示面板8位于设备上方，所述螺旋输料装置2和冷冻原料进口1连接，所述螺旋输料装置2、冷风输料口9、剪切盘原料进口10依次连接，所述自然空气进风口4、压缩冷风干燥系统5、制冷系统6、压缩干燥冷风进风口3、冷风输料口9依次连接。

冷冻原料进口1位于设备的顶端，冷冻原料碎块由此口加入，粉碎原料加入后，盖紧加料口密封盖，经螺旋输料装置2冷风输料口9。通过温度控制显示面板7，设定设备预冷温度及冷风温度，并提前开启自然空气干燥及冷空气压缩系统5及制冷系统6对设备进行预冷。剪切盘开关及转数控制显示面板8，用于控制高速无级电机13的转数及开启。自然空气经自然空气进风口4吸入，经过压缩冷风干燥系统5和制冷系统6除尘、除湿、制冷、加压，由压缩干燥冷风进风口3送至冷风输料口9。

制冷系统6用于为干燥自然空气和磨盘冷媒系统提供低温来源，其通过温度控制显示面板7进行控制。高速无级电机13为多级剪切转子11提供高速旋转动力，实现磨盘的高速剪切转动，可实现3000转/min到20000转/min的无极变速。冷冻原料碎块经螺旋输料装置2及冷风输料口9送至剪切盘原料进口10，通过冷风压力及多级剪切盘转子11的涡轮状齿的高速旋转产生的离心力和空气动力，高速通过分布高速旋转的剪切盘转子11和剪切盘定子12上的涡轮剪切子实现原料的高速超微粉碎，经过调整剪切盘转数和间隙，可实现一次过磨粉碎细度95％以上达微米级。粉碎料收集系统14用于收集粉碎后原料及粉尘的收集，防止粉碎料风尘的飞逸。

一种低温多级超微粉碎方法，包括以下步骤：

步骤1、中草药粗料的预处理：将新鲜采集的中草药进行清洗晾干，并进行初步破碎，一般破碎为3-5mm的药块颈，对初步破碎后的药块颈进一步进行冷冻干燥，使其含水量低于5％，在-18℃具体温度可根据要求进行调节进行冷冻待粉碎加工。

步骤2、低温多级超微设备预冷，设定冷风温度及冷媒温度，提前5min开启自然空气干燥及冷空气压缩系统5及制冷系统6，对粉碎管道及剪切盘进行预冷。

步骤3、由冷冻原料进口1加入已冷冻预冷好的初步破碎原料，并盖紧加料口密封盖。

步骤4、开启剪切盘开关及转数控制显示面板8，并根据要求调好转数。

步骤5、开启高速无级电机13及多级剪切转子11。

步骤6、打开螺旋输料装置2,通过压缩冷风将其输送至剪切盘原料进口10。

步骤7、待所有原料粉碎完成后，在粉碎料收集系统14处收集已粉碎好的粉碎料。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。