范文一:旋转式滗水器
CJ
中华人民共和国城镇建设行业标准
CJ/T 176 — ××××
Rotating type decanter
(征求意见稿)
××××—××—××发布 ××××—××—××实施
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CJ/T176—××××
前 言
本标准的编制是在中华人民共和国城镇建设行业标准《旋转式滗水器》(CJ/T176—2002)基础上修订完成的。本标准参考了德国、丹麦、美国、瑞典等国的国家标准、企业标准中的技术规定,
同时引用了国内相关国家标准及行业标准。
本标准由建设部标准定额研究所提出。
本标准由建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。
本标准由天津水工业工程设备有限公司、天津市市政工程设计研究院负责起草。
本标准参加起草的单位有:江苏天雨环保集团有限公司、安徽国祯环保节能科技股份有限公司。
本标准主要起草人:
2
CJ/T 176-××××
旋 转 式 滗 水 器
本标准规定了旋转式滗水器(以下简称滗水器)的定义、性能参数、型式、制造要求、产品检
验及规则、包装、运输、标志、贮存等。
本标准适用于城镇生活污水处理、各类工业废水处理等工程的建设、设计、制造、管理中应用
的旋转式滗水器。
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版
本均为有效,所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 191—2000 包装储运图示标志
GB/T 699—1999 优质碳素结构钢
GB/T 700—1988 碳素结构钢
GB 755—2000 旋转电机 定额和性能
GB/T 985-1988 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸
GB/T 1220—1992 不锈钢棒
GB/T 1348-1988 球墨铸铁件
GB/T 1497—1985 GB/T 14048.1—2000低压开关设备和控制设备 总则
GB/T 3280—1992 不锈钢冷轧钢板
GB/T 3767—1996 声学 声压法测定噪声源 声功率级 反射面上方近似自由场的工程法
GB/T 4064—1983 电气设备安全设计导则
GB/T 4237--1992 不锈钢热扎钢板
GB/T 4942.1—2001旋转电机外壳防护分级(IP代码)
GB/T 8923—1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
GB/T 13802 工程机械辐射噪声测量的通用方法。
GB/T 6748—1993 船用防锈漆通用技术条件
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GB/T 9439—1988 灰铸铁件
GB/T 12770—2002 机械结构用不锈钢焊接钢管
GB/T 13306—1991 标牌
GB/T 13384—1992 机电产品包装通用技术条件
GB 50254-1996 电气装置安装工程 低压电器施工及验收规范 GB/T 1497—1985 低压电器基本标准
JB/T 5936—1991 工程机械 机械加工件通用技术条件 JB/T 5943—1991 工程机械 焊接件通用技术条件 JB/T 2932—1999 水处理设备技术条件
3.1 旋转式滗水器
一种堰口始终呈水平状围绕回转支承中心旋转下降集水,能适应水位变化以一定流量
使池内上清液平稳排出的专用污水处理设备。
3.2 滗水量【Q】
单位时间排出上清液的体积,单位:m
3/h,单台滗水器的滗水量计算公式为:Q=S×Δ
H/nt(公式中各参数见下列各项)。
3.3 池形面积【S】
2 单个池子的平面面积,为池长乘以池宽,单位:m。 3.4 滗水深度【ΔH】
设计要求滗水的最高水位至最低水位的垂直距离,单位:m。 3.5 滗水器数量【n】
单格池内由独立传动机构单独驱动的滗水器的台数。 3.6 滗水时间【t】
滗水器从最高水位至最低水位移动ΔH内所用的时间。 3.7 堰口长度【L】
滗水器集水口长度。
3.8 堰口负荷【q】
单位时间内,通过单位长度堰口的水量,单位:L/m?s。堰口负荷计算公式为:q=Q/3.6L
3.9 滗水速度【v=ΔH/t=nQ/S】
3.10 无故障工作时间
在可靠性检测期内,累计工作时间与当量故障次数之比。
无故障工作时间按公式(1)计算:
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TBF=T/n ………………………………………………(1) 0
式中: TBF 无故障工作时间,h;
T 累计工作时间,h; 0
n 在可靠性检测总工作时间内出现的当量故障次数,当n<1时,按n=1计算。 4.1="" 分类="">1时,按n=1计算。>
4.1.1 滗水器按传动方式分为螺杆(四连杆)型、推杆型、浮力型。 4.1.2 滗水器按滗水量(m3/h)分为50、100、200、300、400、500、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2500等型号。
4.2 型号
4.2.1 滗水器标记采用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。
XZ B
滗水深度 m
3 滗水量 m/h
传动方式:L-螺杆,T-推杆,F-浮力
滗 水 器
旋 转 式
4.2.2 示例
3滗水量为400 m/h、滗水深度为1.0m的螺杆旋转滗水器。
其标记为: XZB—L—400—1.0
5.1 滗水器在频率为50HZ,电压为380V条件下工作时,技术参数应符合表1中的规定。 5.2 滗水器的电机为户外型,防护等级应符合GB/T4942.1中IP55的规定。 5.3 滗水器主要性能参数应符合表1中的规定。
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滗 水 器 主 要 性 能 参 数 表1
项 目 数 值
3/h 滗水量 m 50~2500
滗水深度 m ?3.5
堰口负荷 L/m?s 20~40
电机功率 kW 0.25~2.2
滗水速度 mm/s 0.25~0.85
旋转式滗水器主要由堰口、载体管道、支座、旋转接头、驱动装置、控制系统等组成。
滗水器结构原理见图
最高水位
最低水位
出水方向
旋转式滗水器结构示意图
1 回转支承 2 排水主管 3排水支管 4滑 道
5 丝杠 6 挡渣浮筒 7 堰口 8 执行机械 9 排气管
7.1 滗水器生产应符合本标准的规定,并按照规定程序批准的图纸和技术文件进行制造。 7.2 滗水器的定额是按连续工作制(SI)为基准的连续工作定额。
7.3 整机性能
7.3.1 首次无故障工作时间不应小于 8000h。
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7.3.2 滗水器在额定工况条件下,实际滗水能力不应小于设计滗水量的1.05倍。
337.3.3 当滗水量?1200 m/h,滗水器宜采用单吊点驱动堰口运动;当滗水量>1200 m/h,滗水器宜采用双吊点同步驱动堰口运动。
37.3.4 当滗水量>1500 m/h,滗水器排水主管宜采用两端同时出水结构,以减小主管直径, 降低浮阻。
7.3.5 滗水最低水位应高于池外水位至少500mm。
7.3.6 滗水器回转支承应具有可靠的密封性,其泄漏量不应大于25L/min?m。 7.3.7 滗水器驱动装置应设置调整功能,速度可调节。
7.3.8 滗水器在滗水过程中应保证滗水速度(堰口垂直分速度)尽可能为恒定值,该法可
采用绝对匀速滗水器或采用变频电机模拟近似匀速这两种方式实现,以实现滗水水位均匀下
降,不因水位下降过快而搅动污泥层,过慢而延长工艺时间。滗水完成后上升时的上升速度
应大于进水水位上升速度,一般约为滗水速度的1.5倍。
7.3.9 滗水器处于初始位置时,其堰口应高于最高水位100mm。
7.3.10 滗水器的表面防腐处理技术要求应符合GB/T6748中的规定。
7.3.11 滗水器运行的控制方式采用程序控制或智能控制,其中采用智能控制方式的滗水器
还应具有以下功能:
(1)通讯功能:能与上位机进行实时数据交换;
(2)实时数据处理功能:能检测反应池的液位和沉降污泥界面,并实时处理其检测
数据。能实时反馈控制滗水器的起闭和非匀速升降,使滗水器处于最佳工作状态。 7.4 材料
7.4.1 所用不锈钢材料的牌号和机械性能物理性能等应符合GB3280、GB4237、GB1220、GB12770中的规定和性能标准。
7.4.2 所用钢构件材料的牌号和机械性能、物理性能等应符合GB699、GB700中的规定和性能标准。
7.4.3 钢构件的金属焊接技术要求应符合GB985、JB/T 5943中的规定和性能标准。 7.4.4 机械加工构件的质量及相关技术要求和标准应符合JB/T5936、JB/T2932中的规定和性能标准。
7.4.5 铸件所用材料的牌号和机械性能、物理性能及对于影响铸件强度和外观的气孔的
修补规定等条件均应符合GB/T9439、GB/T1348中 的规定和性能标准。 7.4.6 当滗水器用于其他如食品、化工等相关行业时,其设备材料及防腐处理要求均应符
合相关的行业规范的规定和要求。
7.5 电器控制装置
7.5.1 电气控制设备的制造技术标准应符合GB/T755、GB/T14048.1-2000中的规定。 7.5.2 滗水器应设有过电流、过电压及欠电压保护、过热及机械过扭矩保护功能,并具有
自动复位功能。保护装置的各项技术指标应符合相关的国家标准和规范要求。并具有产品出
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厂检验合格证。
7.5.3 滗水器应设置限位装置,其限位动作应正确可靠。
7.5.4 电控箱应采用户外式,箱内元器件排列整齐,走线分明,防护等级为IP55,其电机各项技术参数应满足GB4942.1中的规定。
7.5.5 环境温度及空气湿度:安装运行地区环境温度不应超过-10?~+50?;相对湿度为:20%~90%。
7.5.6 电动机过电流或输出端发生短路等情况,变频器的输出电流瞬时值大于过电流检测
值时过电流保护功能动作。
7.5.7 当电动机电流超过热过载继电器的设定值的20%~105%时,保护装置动作。 7.5.8 滗水器的带电部件与壳体之间的绝缘电阻应?2MΩ, 壳体金属部分应接地,其接地
电阻应?4Ω。
7.5.9 耐电压性能,电气设备的所有电路导线和保护接地电路之间施加50Hz、1000V交流电压,经受至少1S的耐电压试验,应无击穿现象发生。
7.6 加工及装配
7.6.1 滗水器安装时应保证机组运转过程平稳、灵活,不得出现卡阻、倾斜现象,无振动
杂音。
7.6.2 滗水器安装前应检查基础及预埋件的位置是否符合设计要求确认无误后方可安装。 7.6.3 排水主管与两侧回转支承连接应保证排水主管两端轴的制造同轴度误差及两侧回转
支撑的安装同轴度误差均不大于0.3mm/m,累积误差不应大于1.5mm。 7.6.4 滗水器堰口应设有调整补偿功能,在滗水全过程中应始终保证处于水平状态,在安
装单台或多台机械联动时,滗水器堰口的水平度误差不应大于1.0mm/m,累积误差不应大于3.0mm。双堰口型滗水器长度方向堰口水平误差不大于1mm/m,宽度方向两堰口间水平误差
不大于2mm/m。
7.6.5 排水主管轴心线与堰口应保证在一个平面上,其平面度误差不应大于?1mm;排水主管轴心线与堰口应保持平行,其平行度误差不应大于?1mm。
7.6.6 排气管上端开口处应高于水面,其垂直距离距水面不应小于200mm,管内不应有污物堵塞。
7.6.7 滗水器整机传动噪声应?78db(A)。
8.1 检验条件
滗水器应固定安装在污水处理厂或检验场内,保证滗水器处于正常工作状态。 8.2 检验仪器及工具
a)游标卡尺 b)卷尺 c)秒表 d)水平仪 e)计算器
f)电流表 g)电压表 h)转速表 i)流量计及量筒
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8.3 检验项目
8.3.1 整机空载检验
8.3.2 整机运行试验
8.3.3 滗水器主体泄漏的检验
8.3.4 回转支承及挡渣浮筒密封性的检验
8.3.5 滗水量、堰口负荷的检验
8.3.6 滗水深度的检验
8.3.7 滗水速度的检验
8.3.8 滗水器堰口水平度的检验
8.3.9 机械过扭矩保护检验
8.3.10 滗水器总装检验
8.3.11 电器安全特征的检验
8.3.12 噪声检测
8.3.13 智能控制方式的滗水器功能检验
8.3.14 首次无故障工作时间
8.4 检验方法
8.4.1 整机空载检验:启动电机,使滗水器在空载状态下运行5个行程,试验结果应符合7.5.3、7.6.1、7.6.7的规定。
8.4.2 整机运行试验:启动电机,使滗水器在设计负荷状态下运行5个行程,试验结果应符合7.3.7、7.5.3、7.6.1、7.6.6、7.6.7的规定。
8.4.3 滗水器主体的密封性检验方法:将滗水器竖直放置,并将主排水管两端加堵密封,
在常压下向滗水器堰口内注满水进行目验,30min内无渗漏。 8.4.4 挡渣浮筒应进行密封性检验:检验介质空气压力0.1MPa,持压5min内无泄漏。
8.4.5 回转支承应进行密封性检验:注入压力为 0.1Mpa的清水,持压5min内泄漏量不应大于25 L/min?m。
8.4.6 滗水量、堰口负荷、滗水速度的检验:用米尺、秒表、计算器、流量计测量计算。
8.4.7 滗水深度的检验:用米尺验量。
8.4.8 堰口水平度的检验:在空载状态下进行。测量工具为激光水平仪,水平精度为?
1.0mm/m。在堰口运行的高、中、低位各测量三次,分别求出三个位置的读数平均值,三组
数据全部合格即为合格。
8.4.9 滗水器总装检验:用平尺、弯尺、盒尺、垂线、水平仪、百分表检查应满足7.6项
要求。
8.4.10 电器安全特征的检验
a) 滗水器工作时电流和电气绝缘按GB50254中的规定执行。
9
b) 绝缘电阻与电器电流强度的检验按照GB50254中的规定执行。 8.4.11 噪声验定按照GB/T3767中的噪声源声功率级的验定——按工程法标准工程法执行。 8.4.12 机械过扭矩保护检验:机械保护用保险销,用1m的杠杆吊试块检测剪断时的扭矩值。
压簧式机械过扭矩保护装置,用1m的杠杆吊试块检测开关接通时弹簧压缩后产生的扭矩值。 8.4.13 采用智能控制方式的滗水器功能检验:按功能要求进行模拟试验。实验结果应符合
7.3.11的规定。
8.4.14 首次无故障工作时间,从至少5个用户中实际抽样调查,至少2个用户确认。 9.1 检验分类
根据检验目的和要求,产品检验分出厂检验和型式检验。
9.2 出厂检验
9.2.1 出厂检验文件
滗水器随机出厂技术文件应按规定配备齐全。
9.2.2 出厂检验项目
滗水器应按照表2规定的项目进行出厂检验。
检验项目及检验方法 表2
检验类别 序
号 检验项目 型式 出厂 要求 检验方法
1 空载检验 ? ? 7.5.3、7.6.1、7.6.7 8.4.1
7.3.7、7.5.3、7.6.1、2 整机运行检验 ? — 8.4.2 7.6.6、7.6.7
3 滗水器排水量 ? — 7.3.2 8.4.6
4 绝缘性能检验 ? ? 7.5.8 8.4.10
5 耐电压检验 ? — 7.5.9 8.4.10
6 噪声检测 ? — 7.6.7 8.4.11
智能控制方式滗水器功能检7 ? ? 7.3.11 8.4.13 验
8 首次无故障工作时间 ? — 7.3.1 8.4.14
9 滗水器主体泄漏检验 ? — 7.3.6 8.4.3
10 滗水器堰口水平度检验 ? ? 7.6.4 8.4.8
11 机械过扭矩保护检验 ? — 7.5.2 8.4.12
9.3 型式检验
9.3.1 型式检验条件
凡属于下列情况之一,应进行型式检验:
a)新产品鉴定;
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b)产品转厂生产;
c)产品停产1年以上恢复生产;
d)产品正常生产后,由于产品设计、结构、工艺等因素的改变影响产品性能(仅
对受影响项目进行检验);
e)国家质量监督机构提出进行型式检验。 9.3.2 型式检验项目
滗水器应按照表2规定的项目进行型式检验。 9.4 抽样方法及判定规则
9.4.1 出厂检验
每台产品均应按照表2检验方法规定进行出厂检验。 9.4.2 型式检验
a)抽样采取突击抽取方式,检查批应是近半年的产品;
b)样本从提交的检查批中随机抽取。在产品制造厂抽样时,检查批不应少于2台,
在用户抽样时,检查批数量不限;
c)样本一经抽取封存,到确认检验结果无误前,除按规定进行保养外,未经允许,
不得进
行维修和更换零部件;
d)样本数量为1台;
e)如判定产品不合格,允许在抽样的同一检查批中加倍抽查检验。
9.5 判定规则
9.5.1 出厂检验
产品出厂检验项目均应符合规定。
9.5.2 型式检验
a)产品应达到表2检验项目各条款的规定;
b)对于产品型式检验的其他项目,允许有2条达不到规定;
c)被确定加倍抽查的产品检验后各项指标均应达到相应规定,否则按照复查中最差
的1台产品评定。
9.5.3 产品出厂
产品出厂前应经厂质检部门检验,确认合格并填发产品合格证和检验人员编号后方
能出厂。
10.1 包装
10.1.1 滗水器应分部件包装,包装应符合GB/T13384的规定。 10.1.2 包装应适合陆路、水路装卸和运输要求。
11
10.1.3 包装储运图示标志应符合GB191的规定。 10.1.4 滗水器的配件、备件及随机出厂技术文件应放置在包装箱内,技术文件应用塑料袋
封装。
10.1.5 包装箱外应标明下列内容:
a) 收、发货单位名称及地址;
b) 产品名称、型号;
c) 产品数量;
d) 包装箱件数、质量、外形尺寸;
e) 产品制造厂名称及地址;
f) 包装储运图示标志。
10.1.6 滗水器出厂技术文件应包括:
a) 产品合格证;
b) 产品使用说明书;
c) 发货清单;
d) 主要配套件合格证及使用说明书;
e) 易损件清单及图册。
10.2 运输
10.2.1 滗水器在包装后方可运输。
10.2.2 运输及装卸过程中严禁碰撞和冲击。 10.3 标志
10.3.1 滗水器应在明显的部位设置产品标牌、商标以及生产许可证等标志。
10.3.2 产品标牌的形式、尺寸及技术要求应符合GB/T13306的规定,并标明下列基本内容:
a) 产品名称、型号、规格;
b) 电机功率,kW;
c) 外形尺寸,m×m×m;
d) 出厂编号;
e) 制造日期;
f) 制造厂名;
g) 执行的标准编号。
10.4 贮存
产品应贮存在防雨通风干燥无腐蚀性气体的环境中。
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范文二:旋转式压片机
旋转式压片机
旋转式压片机对于物料的要求比较严格,好物料应具备以下性质: 1、粉末干燥不易受潮;
2、物料流动性好,便于下料;
3、具备一定的粘 性,使片剂能够压制成型,平整、光滑、美光。
旋转式压片机的工作过程 压片机的工作过程可以分为如下步骤:
①下冲的冲头部位(其工作位置朝上)由中模孔下端伸入中模孔中,封住中模孔底;
②利用加科器向中模孔中填充药物;
③上冲的冲头部位(其工作位置朝下)自中模孔上端落入中模孔,并下行一定行程,将药粉压制成片;
④上冲提升出孔,下冲上升将药片顶出中模孔,完成一次压片过程; ⑤下冲降到原位,准备下一次填充。
旋转式压片机制片原理
① 剂量的控制。各种片剂有不同的剂量要求,大的剂量调节是通过选择不同冲头直径的冲模来实现的,如有直径6mm、8mm、11.5mm、12mm等冲头。在选定冲模尺寸之后,微小的剂量调节是通过调节下冲伸入中模孔的深度,从而改变封底后的中模孔的实际长度,调节模孔中药物的填充体积。因此,在压片机上应具有调节下冲在模孔中的原始位置的机构,以满足剂量调节要求。由于不同批号的药粉配制总有比容的差异,这种调节功能是十分必要的。在剂量控制中,加料器的动作原理也有相当的影响,比如颗粒药物是靠自重,自由滚落入中模孔中时,其装填情况较为疏松。如果采用多次强迫性境入方式时,模孔中将会填入较多药物,装填情况则较为密实。
② 药片厚度及压实程度控制。药物的剂量是根据处方及药典确定的,不可更改。为了贮运、保存和崩解时限要求,压片时对一定剂量的压力也是有要求的,它也将影响药片的实际厚度和外观。压片时的压力调节是必不可少的。这是通过调节上冲在模孔中的下行量来实现的。有的压片机在压片过程中不单有上冲下行动作,同时也可有下冲上行动作,由上下冲相对运动共同完成压片过程。但压力调节多是通过调节上冲下行量的机构来实现压力调节与控制的。
旋转式压片机主要用途:适用于制药、化工、食品、电子、冶金等行业(不适用于半固体、潮湿的粉子压制。)
范文三:旋转式压实仪
旋转式压实仪
一、旋转压实仪的整体结构:
二、旋转压实仪的机械结构:
三、基本设备组成:上位机,232/485通信,下位机(数据采集),压力、角度、位移/限位传感器,A/D转换,触摸屏,电机,变频器,打印机
四、电气系统框图:
五、模块功能分析:
1、上位机:与旋转压实仪上的计算机接口相连接,用于下载系统的测试数据,并以Excel 格式,以电子表格和趋势图的形式存储、打印等;
2、触摸屏:人机对话平台,用于设定操作参数,实时显示过程数据,如:旋转
次数、实时压力、位移数据、密度变化曲线、过程报警指示等;
3、232/485通信:上位机与系统、触摸屏与变频器、触摸屏与下位机通信;
4、变频器:用于压力控制电机和转盘控制电机的实时压力控制,具有变速功能;
5、电机:分为压力控制电机和转盘控制电机,可实现正反转和加减速;
6、下位机:实时采集传感器经A/D转换后的开关量(压力、位移、角度等),并送至触摸屏、触摸屏通过控制变频器实现电机启停和加减速,还可用于控制微型打印机打印;
7、传感器:分为压力、位移、角度、限位等传感器,分别采集压力、压杆位移、转盘旋转角度、以及压杆是否超过限位等;
8、A/D转换:传感器采集的模拟量转换成数字量送至下位机;
9、打印机:打印;
六、系统工作原理:
1、检测参数:压力、旋摆角度、试样高度、压实速度和位移、旋转速度和次数。
2、操作参数:压力值设定/压实高度值设定、电机正反转和加减速;
3、显示界面:当前压力值(最大、平均、最小)、当前旋摆角度(最大、平均、
最小)、试样高度(最大、平均、最小)、报警参数等,每转更新数据;
4、输入量:压力、角度、位移、限位,键盘;
5、输出量:触摸屏显示、电机控制、打印机;
七、疑问:
1、压力是实时测量还是其他?
2、角度是机械校对还是其他?
3、位移是实时测量还是其他?
4、压杆下压是根据压力和位移还是提前给定?
5、标样压模以及成膜过程?
6、控制压杆电机和控制角度电机如何配合?
范文四:旋转式压片机
目录
1.研究压片机的意义 .................................................................... 2
1.1 压片机定义 .......................................................... 2 1.2.国内外的研究状况分析 ....................................... 2 1.3研究的主要内容 ................................................... 3
2.旋转式压片机的工作原理 ..................................................... 3
2.1 旋转式压片机的工作原理和结构....................... 3 2.2 旋转式压片机的工艺流程 .................................. 4 2.3 旋转式压片机压片过程的理论分析 .................................. 5 2.3.1 旋转式压片机的压缩速度 ........................... 5 2.3.2 旋转式压片机压缩时间的计算 ................... 6 2.3.3 旋转式压片机冲杆位移的计算 ................... 8 ..................................................................................... 9
3.结论 .......................................................................................... 10
3.1 .............................................................................. 10
参考文献 ..................................................................................... 11
1.研究压片机的意义
1.1 压片机定义
1.根据名词术语标准,压片机有以下定义:
(1)压片机械,将干性颗粒状或粉状物料通过模具压制成片剂的机械。 (2)单冲式压片机,由一副模具作垂直往复运动的压片机。
(3)旋转式压片机,由均布于旋转转台的多副模具按一定轨迹作垂直往复运动的压片机。 (4)高速旋转式压片机,模具的轴心随转台旋转的线速度≥60 m/min的旋转式压片机。 2. 压片机的出现
在欧美,压片机出现的较早,有近百年的历史。而国内直到1949年,上海市的天祥华记铁工厂仿造出英国式33冲压片机;1951年,根据美国16冲压片机改制成国产18冲压片机,这是国内制造的最早制药机械. 3.压片机的意义
当前国外压片机技术发展的方向是智能化、柔性化、精密化以及符合cGMP,产品高新技术含量不断提升,机械、气、液、光、磁等一体的自动化技术、数控技术、传感器技术、新材料技术等在压片机上得到广泛的应用。
国内的压片机设计、生产制造水平近几年虽然得到了长足的发展,但与国外压片机相比还有很大的差距,国产压片机发展任重道远,还需要我们不断地努力。
1.2 国内外的研究状况分析
我们与国外发达国家的压片机与压片技术的差距还在还在扩大,高速高产、密闭性、模块化、自动化、规模化及先进的检测技术是国外压片机技术最主要的发展方向。 1 高速高产量
高速高产量是压片机生产厂商多年以来始终追求的目标,目前世界上主要的压片机厂商都已拥有产量达100万片/h的压片机。如Manesty公司生产的Xpress 700型压片机产量高达100 万片/h;Korsch 公司生产的XL800型压片机最高产量达102万片/h;Courtoy公司生产的Modul D型压片机最高产量达107万片/h;Fette公司生产的4090 i型压片机最高产量达150万片/h。其产量远远高于国内压片机的产量,国内压片机要在速度产量上赶超国外,需要在压片机设计创新、加工工艺、自动控制等方面有长足的发展。
2 压片工艺环节的密闭性及人流、物流的隔离
国外的压片机输入输出的密闭性非常好,可尽可能地减少交叉污染。压片用的颗粒通过
密闭的料桶及密闭输送系统进入料斗,压片过程中采取有效手段防止粉尘飞扬和颗粒分层,压好的片剂通过筛片、片中检测、金属探测等进入包装工序,整个过程相当密闭。而国内大多数压片机压片过程是敞开的,或者是没有完全密闭,断裂的工序致使压片间粉尘飞扬。随着GMP的深入实施,压片工艺环节的密闭性及人流、物流的隔离变得尤为重要,这是我们设计生产制造设备所必须具备的基本功能。
1.3 研究的主要内容
单冲压片机和旋转式压片机是两种常见的压片设备。单冲压片机由于价格低廉、操作方便、结构简单受到了实验室、研究所、大专院校等研究人员的欢迎,然而由于单冲压片机存在诸多的不足,最终导致实验室获得的结果与车间实际使用的旋转式压片机压制的结果差异很大,无法将实验室的试验数据直接复制用于实践生产。旋转式压片机由于结构复杂、价格昂贵、操作者要求经过培训,其使用受到一定的限制。本文从压片机的主要工作原理和参数研究。
2.旋转式压片机的工作原理
2.1 旋转式压片机的工作原理和结构
旋转式压片机的工作原理和结构如图1所示,其是目前生产中使用最广泛的压片机,主要由传动部件、转台部件、压轮架部件、轨道部件、润滑部件及围罩等组成。一般转台结构为3层,上层的模孔中装入上冲杆,中层装中模,下层模孔中装下冲杆。由传动部件带来的动力使转台旋转,在转台旋转的同时,上下冲杆沿着固定的轨道作有规律的上下运动。同时,设计人员在上冲上面及下冲下面的适当位置装着上压轮和下压轮,在上冲和下冲转动并经过各自的压轮时,被压轮推动,使上冲向下、下冲向上运动并加压于物料。转台中层台面置有一位置固定不动的加料器,物料经加料器源源不断地流入中模孔中。压力调节手轮用来调节下压轮的高度,下压轮的位置高,则压缩时下冲抬的高,上下冲之间的距离近,压力大,反之压力就小。
图1为旋转式压片机的工作原理和结构
片重调节手轮用来调节物料的充填,也即调整中模孔内物料的容积。带二次压缩的压片机增加了一道预压,也即物料先经过上下预压轮的压缩后再进入主压,能大大改善片剂的质量;而二次压片的压片机是用来压双层片的,一次加料后经预压,再加一次料后再主压,最后获得双层片的片剂。
2.2 旋转式压片机的工艺流程
图2旋转式压片机的压片工艺流程
旋转式压片机的冲模数不再是一个,而是多个,冲模逐一进入工作区域。 其流程:
(1)下冲转到加料器之下时,下冲的位置趋低,致使物料颗粒流入中模模腔。上冲升起让开加料器;
(2)下冲转到充填轨时,保证了一定的充填量;
(3)下冲转到计量轨时,经刮粉器将多余的物料颗粒刮去,保证了剂量的准确,(有时将充填轨与计量轨做在一起);
(4)当上下冲转到上下两压轮之间,两冲之间的距离为最小,即压缩成片;
(5)下冲转到顶出轨时,下冲把中模模腔内的片子逐渐顶出,直至下冲与中模的上缘相平; (6)药片被拦片板推开。以上工序,旋转式压片机以多个冲模的形式周而复始。
2.3 旋转式压片机压片过程的理论分析
2.3.1 旋转式压片机的压缩速度
为了掌握旋转式压片机的几何特性和性能对压片质量的影响程度,就必须对转台的半径、压轮的半径、转台的转速、物料颗粒的充填深度对压缩速度的关系进行理论的分析。
现在我们设定中模内颗粒的压制过程中某一瞬间的厚度为h,压制后片子的厚度为h0,则h-h0代表在此瞬间尚待压制的物料颗粒的深度,称为待压深度△h,即△h=h-h0。,那么压缩速度v为单位时间中模内物料颗粒层厚度的变化量,由此定义,
v?
d(?h)dt
式中△h——物料颗粒的待压深度; F———时间; v———压缩速度。
通过计算可以知道压缩速度与压片机主要零件(如压轮、转台)的关系,由下
v?
列公式表示:
式中r——压轮半径; R——转台半径; N——转台转速。
由上述公式我们可以发现:
(1)片剂的压制过程,压缩速度是待压深度的函数,即物料颗粒在开始压缩时,压缩速度较大,在压制过程中压缩速度逐渐缩小,在压缩终了时△0时,压缩速度为0;
(2)压缩速度还是转台半径R、压轮半径r以及转台转速Ⅳ的函数,即压缩速度随转台半径的减小,压轮半径r的增大,转台的转速Ⅳ的减小而减小。
旋转式压片的生产实践表明:由于转台是由动力驱动的,压轮本身无动力而被动旋转。因而,压缩速度小,片剂硬度大;转台半径R较小,压轮半径r较大,转台转速N较慢时压制的片剂质量较佳。 2.3.2 旋转式压片机压缩时间的计算
旋转式压片机压缩时间的计算,在图中:位置I表示冲杆开始进入压轮区域,位置II表示冲杆开始进入恒定的压缩区域,位置III表示冲杆离开压轮区域。
图3为旋转式压片机的压缩时间计算图
图中显示整个压缩时间T,由二段时间T-t1+t2组成,在这里t1我们称为动压缩时间,指冲模开始对物料进行压缩直至冲杆底平面的边缘运动至压轮的最底部所需的时间,设开始压缩时物料颗粒层的厚度为h,动压缩最后时颗粒层的厚度为h0,则料层厚度变化△h=h-h0,,所需的时间为:
30sin??N
t?
t2我们称为静压缩时间,也即保压时间,为:
t2?
30de?RN
因此,旋转式压片机总的片剂压缩时间为:
T?
3030desin??N?RN
式中T——压缩时间; T1——动压缩时间; T2———静压缩时间; N——转台转速; R——转台半径; De——压轮半径;
实践表明:在不同压片机上,对同一规格的冲头,相同的压力压制同一数量的物料时,片剂的硬度随着压缩停滞时间的增加而增加。减少转台半径R,增大压轮半径r;降低转台转速Ⅳ以及加大冲杆底平面直径de即能显著提高片剂硬度(例IPT,标准冲模的de直径比ZP标准冲模的直径大)。但在实践生产中如过分地降低压片机转速和减小转台半径,则不利于提高压片机的生产能力。 2.3.3 旋转式压片机冲杆位移的计算
旋转式压片机在压片过程中,冲杆的运动是由于冲杆运动到压轮处,上冲杆沿上压轮的下缘,下冲杆沿下压轮的上缘运动至上冲杆至上压轮的最低点,下冲杆至下压轮的最高点。将颗粒最终压制成片。如图所示,0’P’=r。
图4 旋转式压片机冲杆位移图
定义为上、下冲头的顶点至压轮中心的边线右压轮中心线上的投影长度之和,冲头的位移为O’Q’长度的2倍。
?y?2O'P'?y??
式中△y——旋转式压片机冲杆的位移; r——压轮半径; R——转台半径;
?——转盘上的角度; W——转盘的角速度; t——时间。
例2:一旋转式压片机的转台直径225“un,压轮直径250mm,试作转台旋转18。的冲杆位移曲线。
解:由题意:r=l25mm,R=l12.5mm,每隔6。计算一点,由公式(4):
?y??取18、12、6及0度作表,所示
表1旋转式压片机旋转角度与冲杆位移的计算
3.结论
3.1
旋转式压片机在开始压缩时斜率较大,在最大值附近斜率变化较缓慢,在压缩后期时旋转式压片机的冲头变化速度小于单冲压片机,故在最大压力附近颗粒压缩时体积变化缓慢,使得颗粒间的空气易于排出。有利于片剂成型,在片剂顶出冲模后不易产生裂片。而单冲压片机在最大压力附近颗粒压缩的体积变化较快,颗粒间的空气来不及排出而被封于片剂内部。
参考文献
[参考文献]
[1] 邓才杉.制药设备与工艺.高等教育出版社,2006 [2] 孙怀远.药物制剂机械设计.上海东华大学出版社, 2006
[3] 伍善根.压片的基本原理.制药机械,2006(4)
[4] Tablet & Capsules.Tablets Press Selection,2005.3
范文五:旋转式风扇车
一、故事梗概
公元前2世纪,中国发明了旋转式风扇车(即所谓飏(yáng)车)。这种旋转式风扇车将脱粒后的谷物在通道的末端受到摇动风扇产生的气流冲击,把糠秕(bǐ)、碎稻秆和籽粒分开,然后将谷粒抛入空中,这样,糠秕被风吹走,而籽粒则落到地上。其后采用簸箕,随着手腕的抖动把糠秕与重的籽粒分开。这种粮食脱粒方法比西方领先大约2000年。
风柜、扇车、扬车、扬扇
二、科学原理
其发明年代至迟不会晚于西汉时期。汉代史游《急就篇》有“碓(duì)石岂扇颓舂(chōng )簸(bò)扬”说。此处之“扇”便是“扇车”。
风扇车的组成是在一个轮轴上安装若干扇叶,转动轮轴就可产生强气流。西汉时长安有名的机械师丁缓发明了“七轮扇”,是在一个轮轴上装有7个扇轮,转动轮轴则7个扇轮都旋转鼓风。《武经总要前集》中绘有一个以轴上曲柄转动的风扇车。王祯《农书》所绘的风扇车,轮轴上亦装曲柄连杆,以脚踏连杆使轮轴转动。以上所述,都是开放式风扇车,它们没有特设的风道,因此,风扇产生的风是向四面流动的。
宋应星《天工开物》中则绘有了闭合式的风扇车,从中可见,在装有轮轴、扇叶板和曲柄摇手的右边, 是一个特制的圆形风腔,曲柄摇手的周围圆形空洞,就是进风口,左边有长方形风道,来自漏斗的稻谷通过斗阀穿过风道,饱满结实的谷粒落入出粮口,而糠粃杂物则沿风道随风一起飘出风口。这种闭合式的风车,可能产生于西汉晚期,一直沿用至今日的偏僻农村之中。
李约瑟博士认为,无论怎样演变,中国旋转式风扇车的一个惊人特点,是进气口总是位于风腔中央 ,因而它是所有离心式压缩机的祖先。
风扇车
三、现代运用
离心式压缩机
离心式压缩机的工作原理:汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通,回流器来实现。
离心式压缩机
离心式压缩机
离心式压缩机解构
日立离心式冷水机组
四、文献记载
汉代史游:
“碓石岂扇颓舂簸扬”
《急就篇》
宋朝诗人梅尧臣写了一首歌颂风扇车的诗,诗云:
田扇非团扇,每来场圃(pǔ)见。
因风吹糠籺(hé) ,编竹破筠(yún)箭。
任从高下手,不为喧寒变。
去粗而得精,持之末肯倦。