中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置及方法与流程

1.本发明涉及药材加工技术领域，具体涉及中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置及方法。


背景技术：

2.中草药的再加工过程，包括超微循环气流粉碎这一工艺，其原理是压缩空气或过热蒸气为介质产生高压并通过喷嘴产生超音速气流使颗粒相互冲击、碰撞、摩擦而达到超细粉碎的目的，从而使中草药破碎成细颗粒的粉末，便于冲饮的同时，也便于其中的营养成分被人体所吸收；而在进行循环粉碎这一步骤中，还需要对中草药进行干燥处理，也就是说干燥后产生的水蒸气会存留在其内部中，如果水蒸气随着压缩空气持续循环，也就是说中草药在被干燥的同时，还会吸收循环空气中来源于自身的水蒸气，其干燥效率并不高；另外，中草药变为超微颗粒的过程是循序渐进的，根据粉碎比调整粉碎时间，但是在一段粉碎时间内，一部分待粉碎的中草药已经被破碎为对应目数的粉末，那么在对其继续破碎后，就会出现过磨的问题；针对上述技术问题，本技术提出了一种解决方案。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置及方法 ，用于解决当前对中草药进行超微循环气流粉碎干燥这一过程中，循环气流中会掺杂干燥后挥发的水蒸气，导致中草药在被干燥的同时，还会吸收压缩空气中来源于自身的水蒸气，以及中草药在粉碎过程中，可能会出现过磨、粉碎效率不高以及破碎周期较长的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置，粉碎干燥处理装置中包括粉碎腔、筛分结构、循环气流管道结构、回料管道组件、注料组件和水浴仓，所述粉碎腔包括两个在竖直方向上呈镜像对称设置的粉碎腔壳以及多个高压气流喷嘴，每个所述高压气流喷嘴位于两个粉碎腔壳的中间位置，且每个高压气流喷嘴沿粉碎腔壳的圆心点呈环形阵列设置，每个所述高压气流喷嘴的喷气方向均指向粉碎腔壳的圆心点位置；所述循环气流管道包括进料管、回流管和第一气流输送泵，所述筛分结构包括筛分仓以及安装在筛分仓内部的多个高透筛分隔膜，且筛分结构设置在进料管和回流管的中间位置上，所述回流管末端与注料组件相连通，所述第一气流输送泵设置在回流管上；沿进料管到回流管方向的高透筛分隔膜的目数增大，且每个高透筛分隔膜沿靠近回流管的方向呈倾斜设置。
5.进一步设置为：所述回料管道组件包括多个落料罩和回料管，每个所述回料管的两端分别连通在落料罩和注料组件中，且每个回料管上分别设置有中转仓和第二气流输送泵，其中一个靠近所述回流管的落料罩下侧设置有收料罐，所述收料罐的进料口与其中一个靠近回流管的落料罩相连通，每个所述落料罩位于每两个相邻位置的高透筛分隔膜的中间位置中。
6.进一步设置为：所述注料组件包括总成料管、混料管和喂料管，所述总成料管末端
与位于上侧的粉碎腔壳之间相连通，所述混料管呈竖直方向设置，且混料管顶端安装有混料球，所述喂料管与混料管呈垂直设置，且喂料管内部设置有螺旋推送棒，所述喂料管圆周外壁上端一侧安装有喂料罩，且喂料管末端与混料管内部连通，所述喂料管另一端位置上安装有驱动电机，所述驱动电机的传动轴与螺旋推送棒之间相连接；所述混料球内部与回料管末端之间连通，所述总成料管的另一端与回流管一端相连通。
7.进一步设置为：所述筛分结构包括分气仓、伺服电机、涡轮扇片组和泄压泄汽管，所述分气仓内部与回流管相连通，所述伺服电机位于分气仓上侧外部位置上，且伺服电机的传动轴向下贯穿至分气仓的内部，所述伺服电机的传动轴与涡轮扇片组固定连接，且伺服电机的传动轴末端转动安装有支撑环架，所述支撑环架焊接在分气仓的内壁底端；所述泄压泄汽管安装在分气仓下端中心点位置上，且泄压泄汽管内部滑动安装有配压活塞块，所述配压活塞块底端安装有顶位弹簧，所述顶位弹簧末端安装在泄压泄汽管的内壁底端位置上。
8.进一步设置为：所述分气仓内部靠近涡轮扇片组右侧位置上设置有阻气片，所述阻气片底端焊接在分气仓的内壁上，且阻气片顶端与分气仓内壁之间设置有间隙，所述阻气片沿靠近涡轮扇片组的方向呈倾斜状；所述泄压泄汽管圆周外壁上沿从上到下的方向分别开设有第二泄汽口和第一泄汽口，所述第二泄汽口和第一泄汽口均沿泄压泄汽管的圆心点呈环形阵列设置；其中所述第二泄汽口位于分气仓的内部，所述第一泄汽口位于分气仓的外部，且第一泄汽口的设置位置低于配压活塞块。
9.该中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置的处理方法，包含如下步骤：步骤一、中草药原材料落入到粉碎腔中的粉碎腔壳内部进行气流破碎获得半成品中草药粉末，并在粉碎腔下侧设置水浴仓，通过水浴仓对粉碎腔壳内部空间进行加热升温，水浴仓的加热温度范围为30℃~65℃，粉碎和干燥过程同步进行，粉碎且干燥后的半成品中草药粉末随着循环气流管道结构中的进料管进入到筛分结构中的筛分仓内部，以每个高透筛分隔膜过滤不同目数的中草药粉末，将中草药粉末按照颗粒直径设置为第一等级、第二等级、第三等级、第四等级、第五等级和第六等级，第六等级的中草药粉末颗粒直径小于或等于45um，其余等级的中草药粉末颗粒直径大于45um，第六等级的中草药粉末颗粒即为中草药破壁饮片；步骤二、在步骤一中，中草药原材料中的水分被蒸发并掺杂在粉碎腔中上升的热气流中，热气流随着循环气流管道的进料管一并进入到筛分结构中的筛分仓中，筛分仓内部的气体掺杂水蒸气沿着回流管进入到筛分结构中的分气仓中，在分气仓对热气流进行分气处理，热气流在去除水蒸气后，再次沿着总成料管进入到粉碎腔中；步骤三、在筛分仓对步骤一中所得到的中草药粉末按照颗粒直径进行筛选，颗粒直径大于45um的中草药粉末通过回料管道组件中的中转仓、第二气流输送泵沿着回料管进入到注料组件中的混料球内部中，颗粒直径小于或等于45um的中草药破壁饮片进入到收料罐中收集；步骤四、在步骤三中，颗粒直径大于45um的中草药粉末添加到注料组件中的混料球内部时，中草药粉末的添加量与其中草药粉末颗粒大小呈反比，其中第一等级、第二等级、第三等级、第四等级和第五等级的中草药粉末按照目数大小的比例为：1：2：3：4：5，设置注入到粉碎腔中的中草药原材料的总量为x，螺旋推送棒以推送的方式将喂料管中的中草
药挤入到粉碎腔的定量为y，颗粒直径大于45um的中草药粉末添加到注料组件中的混料球时，第一等级、第二等级、第三等级、第四等级和第五等级的半成品中草药的所占份额依次为：（x-y）/5*5、（x-y）/5*4、（x-y）/5*3、（x-y）/5*2和（x-y）/5*1。
10.本发明具备下述有益效果：1、本发明对超微循环气流粉碎进行了优化，在对中草药进行破碎时，同步对中草药粉末进行烘干处理，采用水浴加热的方式，设置烘干温度在为30℃~65℃，在保证可以烘干中草药时，不会破坏中草药中的有效成分；2、在对中草药进行粉破碎时，增设了回料管道组件，定量的中草药在粉碎腔中进行破碎时，不会长时间留存在粉碎腔中进行破碎，而是在到达一定周期后，吹送到筛分结构中，对初阶段的半成品中草药粉末进行初步筛分，以此来筛分收集到其中颗粒直径小于或等于45um的中草药破壁饮片，而颗粒直径大于45um的半成品中草药粉末再次回吹到粉碎腔进行二次破碎；3、在将颗粒直径大于45um的半成品中草药粉末回吹到粉碎腔中时，按照每个等级的目数来配比不同等级的添加量，以此保证不同颗粒等级的中草药粉末在充分破碎的同时，也不会出现过磨的问题；4、在整体装置同时进行粉碎和干燥的过程中，其中的热气流会回流到分气仓中，利用涡轮扇片组带动热气流高速旋转，在离心力的作用下，将热气流中掺杂的水分甩到阻气片中并冷凝为液体，并留在分气仓的内部，而在热气流持续灌入的时候，分气仓内部压力升高，带动配压活塞块下移，可以排出其内部积存的液体，同时也可以降低分气仓内部的压力，使配压活塞块复位，以此顺序循环进行。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置结构示意图；图2为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置中图1的侧视图；图3为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置中粉碎腔壳部件的拆分图和进料组件的剖切图；图4为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置中筛分仓部件的剖切图；图5为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置中图4的正视图；图6为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理方法中回料管道组件的结构示意图；图7为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置中分气仓套
部件的剖切图；图8为本发明提出的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置中泄压泄汽管部件剖切图。
13.图中：1、筛分仓；2、回流管；3、进料管；4、混料管；5、喂料管；6、总成料管；7、分气仓；8、第一气流输送泵；9、粉碎腔壳；10、水浴仓；11、高压气流喷嘴；12、混料球；13、喂料罩；14、螺旋推送棒；15、驱动电机；16、高透筛分隔膜；17、落料罩；18、收料罐；19、回料管；20、中转仓；21、第二气流输送泵；22、伺服电机；23、涡轮扇片组；24、阻气片；25、支撑环架；26、泄压泄汽管；27、配压活塞块；28、顶位弹簧；29、第一泄汽口；30、第二泄汽口。
具体实施方式
14.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例1在对中草药进行超微循环气体粉碎时，还需要对中草药粉末进行进一步烘干，烘干的同时还需要保证中草药中的有效成分不会被破坏，所以设置了如下的技术特征，介绍中草药在粉碎干燥同步进行过程中的步骤：参照图1和图2，本实施例中的中草药破壁饮片超微循环气流粉碎干燥处理装置在使用过程中，包含如下步骤：步骤一、中草药原材料落入到粉碎腔中的粉碎腔壳9内部进行气流破碎获得半成品中草药粉末，并在粉碎腔下侧设置水浴仓10，通过水浴仓10对粉碎腔壳9内部空间进行加热升温，水浴仓10的加热温度范围为30℃~65℃，粉碎和干燥过程同步进行，粉碎且干燥后的半成品中草药粉末随着循环气流管道结构中的进料管3进入到筛分结构中的筛分仓1内部，以每个高透筛分隔膜16过滤不同目数的中草药粉末，将中草药粉末按照颗粒直径设置为第一等级、第二等级、第三等级、第四等级、第五等级和第六等级，第六等级的中草药粉末颗粒直径小于或等于45um，其余等级的中草药粉末颗粒直径大于45um，第六等级的中草药粉末颗粒即为中草药破壁饮片；步骤二、在步骤一中，中草药原材料中的水分被蒸发并掺杂在粉碎腔中上升的热气流中，热气流随着循环气流管道的进料管3一并进入到筛分结构中的筛分仓1中，筛分仓1内部的气体掺杂水蒸气沿着回流管2进入到筛分结构中的分气仓7中，在分气仓7对热气流进行分气处理，热气流在去除水蒸气后，再次沿着总成料管6进入到粉碎腔中；步骤三、在筛分仓1对步骤一中所得到的中草药粉末按照颗粒直径进行筛选，颗粒直径大于45um的中草药粉末通过回料管道组件中的中转仓20、第二气流输送泵21沿着回料管19进入到注料组件中的混料球12内部中，颗粒直径小于或等于45um的中草药破壁饮片进入到收料罐18中收集；步骤四、在步骤三中，颗粒直径大于45um的中草药粉末添加到注料组件中的混料球12内部时，中草药粉末的添加量与其中草药粉末颗粒大小呈反比，其中第一等级、第二等级、第三等级、第四等级和第五等级的中草药粉末按照目数大小的比例为：1：2：3：4：5，设置
注入到粉碎腔中的中草药原材料的总量为x，螺旋推送棒14以推送的方式将喂料管5中的中草药挤入到粉碎腔的定量为y，颗粒直径大于45um的中草药粉末添加到注料组件中的混料球12时，第一等级、第二等级、第三等级、第四等级和第五等级的半成品中草药的所占份额依次为：（x-y）/5*5、（x-y）/5*4、（x-y）/5*3、（x-y）/5*2和（x-y）/5*1；粉碎腔包括两个在竖直方向上呈镜像对称设置的粉碎腔壳9以及多个高压气流喷嘴11，每个高压气流喷嘴11位于两个粉碎腔壳9的中间位置，且每个高压气流喷嘴11沿粉碎腔壳9的圆心点呈环形阵列设置，每个高压气流喷嘴11的喷气方向均指向粉碎腔壳9的圆心点位置。
16.注料组件包括总成料管6、混料管4和喂料管5，总成料管6末端与位于上侧的粉碎腔壳9之间相连通，混料管4呈竖直方向设置，且混料管4顶端安装有混料球12，混料管4与喂料管5呈垂直设置，且喂料管5内部设置有螺旋推送棒14，喂料管5圆周外壁上端一侧安装有喂料罩13，且喂料管5末端与混料管4内部连通，喂料管5另一端位置上安装有驱动电机15，驱动电机15的传动轴与螺旋推送棒14之间相连接；混料球12内部与回料管19末端之间连通，总成料管6的另一端与回流管2一端相连通。
17.工作原理：本段内容描述了超微循环气体粉碎的基本原理，中草药原材料在投入到粉碎腔中，即：中草药原材料投入到两个粉碎腔壳9内部，由每个高压气流喷嘴11喷出的压缩气体使中草药原材料在粉碎腔壳9内部中自由活动且相互撞击，以及使每个原材料破碎，在此处不多做赘述；而在具体进行时，还会在粉碎腔下端设置水浴仓10，以水浴加热的方式对粉碎腔中的原材料进行烘干处理，并需要保证水浴仓10的加热温度范围为30℃~65℃，避免出现损伤药材中有效成分的问题；在上述部分中首先需要说明的是：在步骤三和步骤四中，第五等级的粉末的颗粒大小接近第六等级的中草药破壁饮片（颗粒直径小于或等于45um），所以对其进行短时间的粉碎处理，就可以达到第六等级，如果粉碎时间过长，中草药粉末会出现过磨的问题，所以设置了如下的添加方式：1）首先每次从喂料罩13投入到粉碎腔中的原材料的定量为y，以及每次粉碎腔中所容纳的最大量为x，也就是说还需要再向粉碎腔中投入（x-y）的量，此部分的量由实施例二回吹的中草药粉末来提供；2）为了避免出现过磨或者粉末时间较长的问题，所以第一等级、第二等级、第三等级、第四等级和第五等级的半成品中草药粉末的粉碎时间需要逐次递减，也就是说第一等级的半成品中药材粉末需要更充分的粉碎，所以限制了每个等级的半成品原材料粉末投入到粉碎腔的量，为了更好的列出相关数据，在此处，以每个高透筛分隔膜16能筛分的粉末颗粒目数为例，其为：1：2：3：4：5；3）那么结合1）部分的（x-y）的量，再按照2）部分中的比例，将每个等级的半成品原材料按照（x-y）/5*5、（x-y）/5*4、（x-y）/5*3、（x-y）/5*2和（x-y）/5*1的份额配比进行混合，并投入到注料组件中。
18.结合上述部分，从喂料罩13排出的原材料进行正常粉碎，可以被粉碎成第一等级、第二等级、第三等级、第四等级、第五等级和第六等级，而回吹的半成品中草药原材料也可以被粉碎成第二等级、第三等级、第四等级、第五等级或第六等级；最后再次进入到筛分仓1中，进行筛分回吹，从而可以对每个等级中草药粉末进行多次分段分级粉碎，避免某一等级的中草药粉末出现过磨的问题。
19.实施例二
中草药变为超微颗粒的过程是循序渐进的，根据粉碎比调整粉碎时间，但是在一段粉碎时间内，一部分待粉碎的中草药已经被破碎为对应目数的粉末，那么在对其继续破碎后，就会出现过磨的问题，所以设置多级筛分方式，对实施例一中的步骤一、步骤三中进行优化改进方案，具体如下所示：参照图1、图3、图4、图5和图6，循环气流管道包括进料管3、回流管2和第一气流输送泵8，筛分结构包括筛分仓1以及安装在筛分仓1内部的多个高透筛分隔膜16，且筛分结构设置在进料管3和回流管2的中间位置上，回流管2末端与注料组件相连通，第一气流输送泵8设置在回流管2上；沿进料管3到回流管2方向的高透筛分隔膜16的目数增大，且每个高透筛分隔膜16沿靠近回流管2的方向呈倾斜设置；回料管道组件包括多个落料罩17和回料管19，每个回料管19的两端分别连通在落料罩17和注料组件中，且每个回料管19上分别设置有中转仓20和第二气流输送泵21，其中一个靠近回流管2的落料罩17下侧设置有收料罐18，收料罐18的进料口与其中一个靠近回流管2的落料罩17相连通，每个落料罩17位于每两个相邻位置的高透筛分隔膜16的中间位置中。
20.工作原理：结合实施例一中描述的内容，中草药药材在粉碎腔中被粉碎后成半成品中草药原材料，并随着气流沿着进料管3进入到筛分仓1中，掺杂半成品中药材粉末的气流在依次透过每个高透筛分隔膜16，限制了每个高透筛分隔膜16的目数大小，使搞头筛分隔膜16的目数沿进料管3到回流管2的方向逐渐增大，所以颗粒直径大于45um的半成品中草药粉末会被高透筛分隔膜16所阻隔，而落入到对应位置上的落料罩17中，按照此类目数大小，落在最后一个位置上落料罩17中的中草药破壁饮片符合破碎要求其颗粒直径小于或等于45um，从而可以被排出收集在收料罐18中；气流中的中草药粉末被完全筛分出后，再次沿着回流管2流出；此时对应位置中的落料罩17内部积存有被过滤的中草药粉末，随后通过下侧所连接的回料管19上所设置的第二气流输送泵21，通过启动第二气流输送泵21，将积存的中草药粉末抽出并沿着回料管19回吹到注料组件-粉碎腔中，对该原材料进行二次或者多次粉碎。
21.实施例三如实施例一中所描述的，粉碎和干燥两个过程是同步进行，而其内部的气体是持续循环的，那么中草药粉末在被干燥后，所挥发的水分掺杂在循环气体的，长时间运行状态下，循环气体中的含水量越来越高，中草药在被干燥后，还会吸收循环气体中的水分，为此提出了如下的技术方案：参照图1、图3、图7和图8，筛分结构包括分气仓7、伺服电机22、涡轮扇片组23和泄压泄汽管26，分气仓7内部与回流管2相连通，伺服电机22位于分气仓7上侧外部位置上，且伺服电机22的传动轴向下贯穿至分气仓7的内部，伺服电机22的传动轴与涡轮扇片组23固定连接，且伺服电机22的传动轴末端转动安装有支撑环架25，支撑环架25焊接在分气仓7的内壁底端；泄压泄汽管26安装在分气仓7下端中心点位置上，且泄压泄汽管26内部滑动安装有配压活塞块27，配压活塞块27底端安装有顶位弹簧28，顶位弹簧28末端安装在泄压泄汽管26的内壁底端位置上，分气仓7内部靠近涡轮扇片组23右侧位置上设置有阻气片24，阻气片24底端焊接在分气仓7的内壁上，且阻气片24顶端与分气仓7内壁之间设置有间隙，阻气片24沿靠近涡轮扇片组23的方向呈倾斜状；泄压泄汽管26圆周外壁上沿从上到下的方向分别开设有第二泄汽口30和第一泄汽口29，第二泄汽口30和第一泄汽口29均沿泄压泄汽管26
的圆心点呈环形阵列设置；其中第二泄汽口30位于分气仓7的内部，第一泄汽口29位于分气仓7的外部，且第一泄汽口29的设置位置低于配压活塞块27。
22.工作原理：从回流管2吹出的循环气流进入到分气仓7中时，其内部掺杂有一部分的水分，在初始状态下，配压活塞块27位于初始状态，即为配压活塞块27堵住第二泄汽口30，分气仓7与外部环境并不连通；在循环气流进入到分气仓7中时，启动伺服电机22带动涡轮扇片组23高速旋转，带动分气仓7内部循环气体进行环形流动，产生一定大小的离心力，使循环空气不间断的撞击阻气片24，也可以通过阻气片24的上段位置流出，并沿着总成料管6注入到粉碎腔中；在循环气体持续旋转时，其内部的水分被“甩出”沾附在阻气片24，并沿着分气仓7和阻气片24的斜面慢慢滑入到分气仓7的最底端，并沿着其中的第二泄汽口30进入到泄压泄汽管26中；以及循环气体在持续注入且持续旋转时，分气仓7内部压力变大，顶住配压活塞块27下移，直至配压活塞块27移动到第一泄汽口29处，分气仓7内部留存的水分随着气体在压力的作用，从第一泄汽口29处排出，分气仓7内部压力恢复正常情况，配压活塞块27在顶位弹簧28的作用复位，以此顺序循环进行，以此来慢慢去除循环气体中的水分。
23.综上：本发明对超微循环气流粉碎进行了优化，在对中草药进行破碎时，同步对中草药粉末进行烘干处理，采用水浴加热的方式，设置烘干温度在为30℃~65℃，在保证可以烘干中草药时，不会破坏中草药中的有效成分；在对中草药进行粉破碎时，增设了回料管道组件，定量的中草药在粉碎腔中进行破碎时，不会长时间留存在粉碎腔中进行破碎，而是在到达一定周期后，吹送到筛分结构中，对初阶段的半成品中草药粉末进行初步筛分，以此来剔除其中达到破碎要求的中草药粉末，而其余的半成品中草药粉末再次回吹到粉碎腔进行二次破碎；回吹到粉碎腔并进行二次粉碎的半成品中草药粉末按照每个等级的目数来配比不同等级的添加量，以此保证不同颗粒等级在充分破碎的同时，也不会出现过磨的问题；在粉碎干燥同步进行的时候，其中的热气流会回流到分气仓7中，利用涡轮扇片组23带动热气流高速旋转，在离心力的作用下，将热气流中掺杂的水分甩在阻气片24中并冷凝为液体，并留在分气仓7的内部，而在热气流持续灌入的时候，分气仓7内部压力升高，带动配压活塞块27下移，可以排出其内部积存的液体，同时也可以降低分气仓7内部的压力，使配压活塞块27复位，以此顺序循环进行。
24.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。