干法制粒是将粉体原料不添加液体粘合剂,直接通过高压压制成薄片状,再破碎整粒成颗粒的造粒工艺,适合遇湿遇热易分解、无法湿法加工的物料,是固体制剂研发中试与小批量生产的重要工艺。中试干法制粒机集成干粉输送、辊压成型、破碎整粒、分级收料功能于一体,整机结构模块化,可在同一设备上完成粉体到成品颗粒的连续加工。
一、机架与整体支撑结构
设备整体采用落地式机架结构,机架由不锈钢与型钢焊接而成,结构稳固,承载能力强,可承受辊压成型时的较大压力,运行时机身震动小。
整机外罩采用不锈钢板材封装,表面抛光平整易清洁,符合医药食品生产卫生要求;设备底部配置可调地脚,可调整机身水平,减少运行噪音与震动。各功能模块统一集成安装在机架上,布局紧凑,中试机型占地适中,可方便移动到不同中试车间使用。
二、垂直螺旋送料系统
送料单元位于设备上部,由料斗与垂直螺旋送料器组成。料斗为不锈钢锥底结构,便于粉体顺利下落,可承接上游物料;内部配置搅拌机构或破拱装置,防止粉体架桥、结块,让粉体均匀进入螺杆通道。
垂直螺旋送料器由独立调速电机驱动,螺杆旋转时将粉体物料从料斗中稳定、连续地向下输送到下方压辊进料口,送料速度可单独调节,保证压辊之间物料供给均匀,避免进料忽多忽少导致片材厚薄不均。螺旋与料筒间隙均匀,送料过程稳定,可调节进料量以匹配压辊压片产能。
三、双辊压片成型核心单元
压片机构是干法制粒的核心成型部件,由两只相对旋转的压辊组成。两只压辊平行布置,一只为固定辊,一只为可调压辊,通过液压加压系统或机械调压机构对两辊之间施加稳定压力。粉体物料落入两辊之间后,被相向旋转的压辊咬入辊隙,在高压作用下被挤压成致密均匀的硬薄片(料片)。
压辊表面可做成光面或网状纹路,光面压出的片材表面平整;带纹压辊可增加对粉体的咬合力,提升压片成型效果。压辊转速与两辊间隙可调节,改变压辊间隙与压力即可调整料片厚度与紧密度,获得适合后续破碎的料片结构。压辊材质采用高强度不锈钢或特种合金钢,表面硬度高、耐磨性能好。

四、破碎单元
经过压辊成型的薄片状料片从压辊下方排出,直接进入破碎装置。破碎机构由旋转破碎刀与筛网组成,破碎刀将连续硬质料片敲碎、打散成大小不一的碎块与粗颗粒;破碎刀转速可调节,控制破碎力度与颗粒破碎程度,避免过度粉碎产生过多细粉。破碎后的碎料向下进入整粒工位。
五、整粒分级单元
破碎后的粗颗粒进入整粒机构,整粒辊或整粒刀以较低速度旋转,将粗颗粒进一步挤压、研磨通过整粒筛网,形成粒径均匀的颗粒。
筛网孔径可根据目标颗粒大小选配更换,更换不同目数筛网即可得到不同粗细的成品颗粒。通过整粒筛网的合格颗粒向下进入出料口收集,未通过筛网的粗颗粒继续在整粒腔内被研磨直到通过筛网;部分机型配置分级筛,将整粒后的颗粒再筛分一次,收集符合粒径要求的成品颗粒,过细粉末可回收返回送料系统重新压粒。
六、动力驱动与控制单元
各功能模块(送料、压辊、破碎、整粒)均配置独立驱动电机,可分别调速,方便根据物料特性灵活匹配各环节速度,优化制粒效果。液压系统为压辊提供稳定可调的挤压压力,压力可根据物料可压性灵活设定;压力控制系统可维持辊压恒定,保证批次间料片密度一致。
电控系统集成于机身一侧控制面板,可直观设置送料速度、压辊转速、压片压力、破碎整粒转速等参数,实时显示设备运行状态,配置过载保护、紧急停机等安全联锁功能,出现卡了料、超载等异常时自动停机保护。设备整体结构紧凑,各模块拆装方便,生产结束后可快速拆开清洁,便于多品种物料中试换产,广泛适用于制药、食品、化工等行业粉体的中试规模干法制粒工艺开发与小批量生产。
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