CN107638855A - 植物微粉悬浮强化稳定机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种植物微粉悬浮强化稳定机。所述一种植物微粉悬浮强化稳定机包括外部容器、涡轮强化刀头、强化腔、传动轴、轴承箱及电机，所述传动轴一端通过所述轴承箱与所述电机连接，所述传动轴另一端与所述涡轮强化刀头连接，所述强化腔设于所述涡轮强化刀头相对外围，所述强化腔与所述涡轮强化刀头之间具有间隙，所述强化腔与外部容器固定设置。本发明提供的一种植物微粉悬浮强化稳定机采用涡轮强化刀头在强化腔内，涡轮强化刀头与强化腔保持间隙的结构设计，使在两者之间形成高速强化剪切力，使植物微粉在受到高频强化剪切的作用下与稳定剂结合成稳定的悬浮液。

Description

植物微粉悬浮强化稳定机

技术领域

本发明属于植物微粉的悬浮装置技术领域，尤其涉及一种植物微粉悬浮强化稳定机。

背景技术

目前，公知的用于植物微粉的悬浮装置是由搅拌桨和电机传动组成的高速搅拌机。将植物微粉与液体成分(如：水)混合后经高速搅拌机处理，能得到暂时稳定的悬浮液。但是，受到高速搅拌机对植物微粉有效强化不足的限制(已公知的高速搅拌机的对植物微粉悬浮没有专门设计的搅拌桨),得到的植物微粉悬浮液在30天内均会产生沉淀,直接影响植物微粉在介质中的有效含量。所以，目前使用的高速搅拌只能作为配料搅拌机，而不能满足植物微粉悬浮强化稳定的要求。

现代的生物化学与工程法相结合技术以中药植物资源为原料，通过生化技术对物料进行预先处理，再用工程学方法使物料微细化，最终产生容易被接受的微粉物质，是当前相关行业应用较多的技术之一。然而，该方法产业化应用的“瓶颈”就是目前的植物微粉混合在介质中很难有效悬浮，容易产生沉淀，国内已有的相关设备存在以下不足：

⑴微粉漂浮在液面上，团聚成小块。因而不能高效强化；

⑵微粉被搅拌桨剪切到概率不一致，导致稳定剂包覆不均匀；

⑶强化稳定不够，会产生沉淀，不能形成稳定的悬浮液。

因此，植物微粉悬浮强化设备的更新换代已成为提升中药植物微粉产业化程度的关键。

发明内容

为解决现有高速搅拌机强化能力不能有效解决植物微粉悬浮在介质中的沉淀的技术问题，本发明提供一种植物微粉的悬浮能力大大提高，可显著提高中药植物微粉在介质中的有效含量的植物微粉悬浮强化稳定机。

本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机包括外部容器、涡轮强化刀头、强化腔、传动轴、轴承箱及电机，所述传动轴一端通过所述轴承箱与所述电机连接，所述传动轴另一端与所述涡轮强化刀头连接，所述强化腔设于所述涡轮强化刀头相对外围，所述强化腔与所述涡轮强化刀头之间具有间隙，所述强化腔与外部容器固定设置。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述外部容器为反应釜。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述涡轮强化刀头包括中心轴连接座、刀头座、吸入口及强化刀头，所述刀头座设于所述中心轴连接座相对外围，所述强化刀头设于所述刀头座上，相邻的所述刀头座之间形成所述吸入口。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述中心轴连接座包括传动轴套接孔及套接螺纹，所述传动轴套接孔设于所述中心轴连接座相对中部位置，所述套接螺纹设于所述传动轴套接孔相对内壁，所述传动轴包括连接外螺纹，所述连接外螺纹设于所述传动轴端部相对外壁，所述链接外螺纹与所述套接螺纹对应设置。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述刀头座数量为五个，五个所述刀头座等距螺旋式设于所述中心轴连接座相对外围，所述强化刀头数量为二十二把，二十二把所述强化刀头均匀分布于所述刀头座上。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述中心轴连接座还包括定位公轴套，所述定位公轴套设于所述中心轴连接座端部，所述强化腔包括定位母轴套，所述定位母轴套设于所述强化腔一端相对中心位置，所述定位公轴套及所述定位母轴套对应设置。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述强化腔与所述涡轮强化刀头之间的相对横向距离为0.3-0.8mm。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述强化腔包括支撑杆，所述支撑杆设于所述强化腔相对外侧，所述强化腔通过所述支撑杆与所述外部容器固定连接。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述强化腔包括腔壁孔，所述腔壁孔数量为多个，多个所述腔壁孔设于所述强化腔的腔壁。

在本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种较佳实施例中，所述强化刀头的剪切角小于90度。

本发明的植物微粉悬浮强化稳定机具有如下有益效果：

对已有设备在整机结构、工作头设计等方面做出了重大改进，采用涡轮强化刀头在强化腔内，涡轮强化刀头与强化腔保持间隙的结构设计，使在两者之间形成高速强化剪切力，使植物微粉在受到高频强化剪切的作用下与稳定剂结合成稳定的悬浮液，植物微粉的悬浮能力大大提高，可显著提高中药植物微粉在介质中的有效含量，沉淀物与原有高速搅拌机相比减少68％以上。

轴承箱与高速电机法兰相联接，带动传动轴和涡轮强化刀头顺时针旋转，强化腔焊接固定在反应釜底部，涡轮强化刀头位置在强化腔内，涡轮强化刀头与强化腔保持0.3-0.8mm间隙，涡轮强化刀头由5片45度斜叶轮组成闭式涡轮，形成5个涡轮吸入口，可以产生高于12m3/h吸入流量，这个流量在反应釜内形成高质量的混合漩涡。在涡轮吸入口下面有22把强化刀头，刀头的剪切角小于90度，强化刀头在离心力的作用下将含有植物微粉的介质推送到强化腔，强化腔与强化刀头之间形成一个湍急的窄流道，含有植物微粉的介质在窄流道中被高频挤压强化，使得稳定剂溶解后将植物微粉充分包覆。

涡轮强化刀头配备的电机1转速应达到1450转/分以上，涡轮强化刀头4的圆周线速度达到12m/s以上。流体物料由经过涡轮强化刀头4与强化腔5的狭窄通道中。然后被22把涡轮强化刀头4高达12m/s的圆周速度强化剪切，植物微粉在受到高频强化剪切的作用下与稳定剂结合成稳定的悬浮液。

强化腔有着独特的设计，强化腔侧壁均布着直径为6mm的通孔,含有植物微粉的介质从通孔中喷出形成射流，加强了反应釜中宏观物料的传热、传质。

植物微粉悬浮强化稳定机的工作原理：植物微粉悬浮强化稳定机安装在反应釜中，驱动及传动装置位于反应釜的顶部，强化强和涡轮强化刀头位于反应釜内部接近釜底位置。经预处理过的植物微粉(即物料)加入反应釜的介质中，在高速旋转的涡轮强化刀头所产生的吸入力作用下进入强化腔，强大的离心力进一步将物料甩向强化刀头与强化腔之间狭窄流道中，由于存在极高的液力摩擦和高频挤压效应，物料同时受到强化刀头的剪切以及离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，使植物微粉与介质中的稳定剂充分糅合，微粉之间的质量差异趋于相近，表面电荷分布趋于相近，微粉之间的沉降速度趋于相近，由此可以得到强化稳定的植物微粉悬浮液。

本发明的优点：植物微粉悬浮强化稳定机采用了全新的涡轮强化刀头设计和更为创新的结构设计，使植物微粉悬浮于介质中的沉淀降低了68％以上，植物微粉经充分强化后对饮用的口感得到明显提升。单位处理时间相比高速搅拌机所得时间38％，增加了单台反应釜的产出量，有利于规模化生产的实现。这些技术指标的提高，进一步满足了产业化生产的要求。此外，植物微粉悬浮强化稳定机结构简单，易清洗消毒，符合制药GMP要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图，其中：

图1是本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种实施例的部分结构示意图；

图2是图1所示的植物微粉悬浮强化稳定机的反应釜装配关系图；

图3是图2的C视图；

图4是图1所示的植物微粉悬浮强化稳定机的涡轮强化刀头一种实施例的俯视图；

图5是图4所示的涡轮强化刀头的剖视图；

图6是图1所示的植物微粉悬浮强化稳定机的强化腔一种实施例的俯视图；

图7是图6所示的涡轮强化刀头的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

请一并参阅图1至图7，其中图1是本发明提供的植物微粉悬浮强化稳定机一种实施例的部分结构示意图；图2是图1所示的植物微粉悬浮强化稳定机的反应釜装配关系图；图3是图2的C视图；图4是图1所示的植物微粉悬浮强化稳定机的涡轮强化刀头一种实施例的俯视图；图5是图4所示的涡轮强化刀头的剖视图；图6是图1所示的植物微粉悬浮强化稳定机的强化腔一种实施例的俯视图；图7是图6所示的涡轮强化刀头的剖视图。

所述植物微粉悬浮强化稳定机包括外部容器1、涡轮强化刀头2、强化腔3、传动轴4、轴承箱5及电机6。所述传动轴4一端通过所述轴承箱5与所述电机6连接，所述传动轴4另一端与所述涡轮强化刀头2连接，所述强化腔3设于所述涡轮强化刀头2相对外围，所述强化腔3与所述涡轮强化刀头2之间具有间隙，所述强化腔3与外部容器1固定设置。所述外部容器1为反应釜。所述强化腔3与所述涡轮强化刀头2之间的相对横向距离为0.3-0.8mm。

所述涡轮强化刀头2包括中心轴连接座21、刀头座22、吸入口23及强化刀头24。所述刀头座22设于所述中心轴连接座21相对外围，所述强化刀头24设于所述刀头座22上，相邻的所述刀头座22之间形成所述吸入口23。所述强化刀头24的剪切角小于90度。

所述中心轴连接座21包括传动轴套接孔211及套接螺纹212。所述传动轴套接孔211设于所述中心轴连接座21相对中部位置，所述套接螺纹212设于所述传动轴套接孔211相对内壁。

所述传动轴4包括连接外螺纹412。所述连接外螺纹412设于所述传动轴4端部相对外壁。所述链接外螺纹412与所述套接螺纹212对应设置。

所述刀头座22数量为五个，五个所述刀头座22等距螺旋式设于所述中心轴连接座21相对外围，所述强化刀头24数量为二十二把，二十二把所述强化刀头24均匀分布于所述刀头座22上。

所述中心轴连接座21还包括定位公轴套210。所述定位公轴套210设于所述中心轴连接座21端部。所述强化腔3包括定位母轴套310。所述定位母轴套310设于所述强化腔3一端相对中心位置，所述定位公轴套210及所述定位母轴套310对应设置。

所述强化腔3及包括支撑杆31及腔壁孔32。所述支撑杆31设于所述强化腔3相对外侧，所述强化腔3通过所述支撑杆31与所述外部容器1固定连接。所述腔壁孔32数量为多个，多个所述腔壁孔32设于所述强化腔3的腔壁。

本发明的植物微粉悬浮强化稳定机具有如下有益效果：

对已有设备在整机结构、工作头设计等方面做出了重大改进，采用涡轮强化刀2头在强化腔3内，涡轮强化刀头2与强化腔3保持间隙的结构设计，使在两者之间形成高速强化剪切力，使植物微粉在受到高频强化剪切的作用下与稳定剂结合成稳定的悬浮液，植物微粉的悬浮能力大大提高，可显著提高中药植物微粉在介质中的有效含量，沉淀物与原有高速搅拌机相比减少68％以上。

轴承箱5与高速电机6法兰相联接，带动传动轴4和涡轮强化刀头2顺时针旋转，强化腔3焊接固定在反应釜底部，涡轮强化刀头2位置在强化腔3内，涡轮强化刀头2与强化腔3保持0.3-0.8mm间隙，涡轮强化刀头2由5片45度斜叶轮组成闭式涡轮，形成5个涡轮吸入口，可以产生高于12m3/h吸入流量，这个流量在反应釜内形成高质量的混合漩涡。在涡轮吸入口下面有22把强化刀头24，刀头的剪切角小于90度，强化刀头24在离心力的作用下将含有植物微粉的介质推送到强化腔3，强化腔3与强化刀头24之间形成一个湍急的窄流道，含有植物微粉的介质在窄流道中被高频挤压强化，使得稳定剂溶解后将植物微粉充分包覆。

涡轮强化刀头2配备的电机6转速应达到1450转/分以上，涡轮强化刀头2的圆周线速度达到12m/s以上。流体物料由经过涡轮强化刀头2与强化腔3的狭窄通道中。然后被22把涡轮强化刀头2高达12m/s的圆周速度强化剪切，植物微粉在受到高频强化剪切的作用下与稳定剂结合成稳定的悬浮液。

强化腔3有着独特的设计，强化腔3侧壁均布着直径为6mm的通孔,含有植物微粉的介质从通孔中喷出形成射流，加强了反应釜中宏观物料的传热、传质。

植物微粉悬浮强化稳定机的工作原理：植物微粉悬浮强化稳定机安装在反应釜中，驱动及传动装置位于反应釜的顶部，强化腔3和涡轮强化刀头2位于反应釜内部接近釜底位置。经预处理过的植物微粉(即物料)加入反应釜的介质中，在高速旋转的涡轮强化刀头2所产生的吸入力作用下进入强化腔3，强大的离心力进一步将物料甩向强化刀头24与强化腔3之间狭窄流道中，由于存在极高的液力摩擦和高频挤压效应，物料同时受到强化刀头的剪切以及离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，使植物微粉与介质中的稳定剂充分糅合，微粉之间的质量差异趋于相近，表面电荷分布趋于相近，微粉之间的沉降速度趋于相近，由此可以得到强化稳定的植物微粉悬浮液。

本发明的优点：植物微粉悬浮强化稳定机采用了全新的涡轮强化刀头2设计和更为创新的结构设计，使植物微粉悬浮于介质中的沉淀降低了68％以上，植物微粉经充分强化后对饮用的口感得到明显提升。单位处理时间相比高速搅拌机所得时间38％，增加了单台反应釜的产出量，有利于规模化生产的实现。这些技术指标的提高，进一步满足了产业化生产的要求。此外，植物微粉悬浮强化稳定机结构简单，易清洗消毒，符合制药GMP要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，包括外部容器、涡轮强化刀头、强化腔、传动轴、轴承箱及电机，所述传动轴一端通过所述轴承箱与所述电机连接，所述传动轴另一端与所述涡轮强化刀头连接，所述强化腔设于所述涡轮强化刀头相对外围，所述强化腔与所述涡轮强化刀头之间具有间隙，所述强化腔与外部容器固定设置。

2.根据权利要求1所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述外部容器为反应釜。

3.根据权利要求1所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述涡轮强化刀头包括中心轴连接座、刀头座、吸入口及强化刀头，所述刀头座设于所述中心轴连接座相对外围，所述强化刀头设于所述刀头座上，相邻的所述刀头座之间形成所述吸入口。

4.根据权利要求3所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述中心轴连接座包括传动轴套接孔及套接螺纹，所述传动轴套接孔设于所述中心轴连接座相对中部位置，所述套接螺纹设于所述传动轴套接孔相对内壁，所述传动轴包括连接外螺纹，所述连接外螺纹设于所述传动轴端部相对外壁，所述链接外螺纹与所述套接螺纹对应设置。

5.根据权利要求3所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述刀头座数量为五个，五个所述刀头座等距螺旋式设于所述中心轴连接座相对外围，所述强化刀头数量为二十二把，二十二把所述强化刀头均匀分布于所述刀头座上。

6.根据权利要求3所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述中心轴连接座还包括定位公轴套，所述定位公轴套设于所述中心轴连接座端部，所述强化腔包括定位母轴套，所述定位母轴套设于所述强化腔一端相对中心位置，所述定位公轴套及所述定位母轴套对应设置。

7.根据权利要求1所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述强化腔与所述涡轮强化刀头之间的相对横向距离为0.3-0.8mm。

8.根据权利要求1所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述强化腔包括支撑杆，所述支撑杆设于所述强化腔相对外侧，所述强化腔通过所述支撑杆与所述外部容器固定连接。

9.根据权利要求1所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述强化腔包括腔壁孔，所述腔壁孔数量为多个，多个所述腔壁孔设于所述强化腔的腔壁。

10.根据权利要求3所述的植物微粉悬浮强化稳定机，其特征在于，所述强化刀头的剪切角小于90度。