технол лек 1. Учебник соответствует учебной программе и предназначен для студентов фармацевтических высших учебных заведений и факультетов

• Название: Учебник соответствует учебной программе и предназначен для студентов фармацевтических высших учебных заведений и факультетов
• Анкор: технол лек 1.pdf
• Дата: 27.02.2018
• Размер: 11.39 Mb.
• Имя файла: технол лек 1.pdf
• Тип: Учебник; #15993
• страница: 4 из 32

5 Рис. Схема бегунов — вал 2 — чаша 3 — ось 4 — кривошип 5 — каток
Бегуны могут быть непрерывного или периодического действий, для мокрого, сухого или полусухого измельчений, только для измельчения или перемешивания различных составляющих смеси. Каток состоит из ступицы и бандажа, что упрощает и удешевляет его ремонт. Для уменьшения износа рабочей поверхности бандажа целесообразно наваривать его твердым сплавом. Катки изготавливают диаметром от 600 до 1800 мм и массой от 2 дот и больше, соотношение между шириной b и диаметром катка D и ч чаши = (ч, ч = (4,5
ч6)b.
С увеличением массы катков увеличивается производительность бегунов, но при этом утяжеляется конструкция и увеличивается расход энергии на единицу готовой продукции. Это привело к созданию бегунов с облегченными катками (примерно в 2 раза),
которые прижимаются к полу чаши при помощи гидравлического или пневматического устройств, что позволяет снижать расход энергии примерно на 50 %. Степень измельчения на бегунах і = и больше.
Угол захвата. В момент наката катка на кусок измельчаемого материала, имеющего диаметр d, возникает сила Р, действующая на материал под углом
?, сила трения Pf, реакция чаши Р на

5 1
дробимый кусок и вызываемая ею сила трения fP
1
. Кусок будет выталкиваться из-под катка при условии sin fP
fP
P
+
?
?
?
. (Подставив в выражение (3.18) значение получим 1
2
tg и, заменив f через tg
?, получим
?
?
? 2 Итак, в бегунах будут измельчаться куски, для которых угол захвата меньше двойного угла трения. Коэффициент трения f
= 0,3
ч0,5.
Соотношение между диаметрами катка D и кусками измельчаемого материала d. Согласно рис. 3.11, б имеем 2
2 2
?
?
?
?
?
? +
=
?
?
?
?
?
? ?
d
D
d
D
, откуда
?
?
?
?
?
?
?
+
=
?
?
cos
1
cos
1
d
D
. (При угле трения
? = о (что соответствует f = 0,3) D
? Число оборотов чаши. На измельчаемый материал, вращающийся вместе с чашей, действуют силы вес материала G и центробежная сила r
mw
C
2
=
. Для того чтобы материал находился под катками,
а не отбрасывался центробежной силой к бортам чаши (кроме быстроходных бегунов, необходимо соблюдать следующее условие 30 2
2 2
2
g rn
G
rn gr
G
r mw fG
?
=
?
?
?
?
?
? ?
=
?
, (откуда r
f n 30
?
и при f = 0,3 r
n
5
,
16
?
об/мин,
где r — наружный диаметр качения катков, м — окружная скорость, мс — коэффициент трения.
Обычно n = ч об/мин. Число оборотов вала при подвижных катках ч об/мин, поэтому бегуны с вращающейся чашей более производительны.
Производительность и потребляемая мощность (рис. 3.11, а).
Принимая, что куски измельчаемого материала имеют форму шара,
производительность бегунов подсчитываем по уравнению br
Q
0
?
4
кгс/ч , (где b — ширина каткам диаметр кусков материалам средний радиус вращения бегунов, м n — число оборотов бегунов в минуту і — число бегунов — удельный вес материала, кгс/м
3

5 Мощность N, потребляемая бегунами, необходимая для преодоления сил трения качения N
1
и сил трения скольжения катков, определяется по уравнениям 0
1 1
i w
P
N =
кВт 2
2 2
i w
P
N =
кВт 1
N
N
N
кВт,
где
R
fG
P
=
1
— сила тяги, необходимая для качения одного катка,
кгс (кг — вес катка, кгс (кг — коэффициент трения качения, м — радиус каткам і — число катков r
w
0
?
— средняя скорость качения каткам с (r
0
— средний радиус каткам с — сила трения скольжения катка, кгс (f c
— коэффициент трения скольжения w
?
?
— средняя скорость скольжения каткам с(рис. 3.11, а n
r r
n n
r n
r w
w w
60 30 30 30 0
2 0
2 0
2 2
?
=
?
?
=
?
?
?
=
?
=
?
;
(
)
2 0
2
b r
r
=
?
? – КПД установки, учитывающий потери на трение в подшипниках и передаче, ориентировочно равен 0,5
ч0,7.
Кольцевые мельницы. Измельчение материала в кольцевых мельницах происходит между кольцом и роликами или шарами раздавливанием и истиранием. Ролики (шары) прижимаются к кольцу центробежной силой или пружинами. Различают следующие виды кольцевых мельниц маятниковые, вальцово- пружинные, центробежно-шаро- вые, пружинные с вертикально вращающимся кольцом.
Маятниковые мельницы
(рис. 3.12). При вращении вала с крестовиной 2, на которой подвешены маятники с роликами отд о 6 шт, последние Р и с . 3 . 1 2 . Схема кольцевой маятниковой мельницы – вал 2 – крестовина 3 – ролик – кольцо 5 – питатель 6 – коллектор

5 центробежной силой прижимаются к кольцу 4 и катятся по нему.
Измельчаемый материал загружается в мельницу питателем 5 и поступает на кольцо, где измельчается роликами.
Измельченный материал струей воздуха (или инертных газов),
поступающей из коллектора 6, уносится в воздушный сепаратор.
Грубая фракция из сепаратора возвращается в мельницу на доизмельчение, а тонкая (готовый продукт) – улавливается в циклонах. Очищенный газ из циклонов посредством вентилятора возвращается в мельницу.
Валково-пружинные мельницы (рис. 3.13). Измельчаемый материал поступает в центр вращающейся чаши 1 с кольцом 2 и центробежной силой отбрасывается на кольцо под ролики 3, где измельчается и пересыпается через края чаши. Снизу чаши подается поток воздуха, который уносит мелкие частицы материала в сепаратор 8, откуда крупная фракция возвращается в мельницу для домалывания, а готовый продукт улавливается в циклонах.
Рис. 3.13. Схема валково-пружинной мельницы — чаша 2 — кольцо 3 — ролики 4 — ось 5 — шарнирная ось — рычаг 7 — пружина 8 — проходной сепаратор

5 4
Центробежно-шаровые мельницы (рис. Между вращающимся кольцом 8 и невращающимся кольцом 3 зажаты при помощи пружин 4 шары 7. При вращении кольца 8 шары катятся между кольцами 3 и 8. Измельчаемый материал поступает в мельницу из питателя 1 на опорную тарелку 6 и центробежной силой отбрасывается на кольцо под катящиеся шары и мелется.
К рабочей дорожке шары прижимаются при помощи кольца нажатием пружины 4. Пылеразделение и улавливание готового продукта осуществляются в сепараторе Рис. 3.14. Схема центробежно-шаровой мельницы — питатель 2 — сепаратор 3 — неподвижное кольцо 4 — пружина — нажимное кольцо 6 — тарелка 7 — шары 8 — подвижное кольцо — окно подачи воздуха
Кольцевые мельницы используются для тонкого измельчения материалов малой и средней твердости (мел, тальк, красители и др.),
для которых вследствие налипания материала на шары и футеровку не могут быть использованы барабанные шаровые мельницы более простой конструкции. Кольцевые мельницы компактны и могут измельчать материал при изменении степени измельчения в широких пределах. Недостатками мельниц этого типа являются сложность конструкции и большие эксплуатационные расходы.
Сверхтонкое измельчение
Его проводят в вибрационных, струйных и коллоидных мельницах, в которых частицы материала измельчаются приблизительно от ч мм до ч мм.
Вибрационные мельницы. Вибрационная мельница,
принципиальная схема которой приведена на рис. представляет собой цилиндрический или корытообразный корпус, примерно на 80 % своего объема загруженный шарами (иногда

5 стержнями) 2. Корпус приводится в колебательное движение валом 3, снабженным дебалансом в мельницах инерционного типа или эксцентриковым валом – в гирационных мельницах.
Мелющие тела при этом вращаются вокруг собственных осей,
а все содержимое корпуса приводится в планетарное движение в сторону, обратную направлению вращения вибратора. Материал интенсивно измельчается под действием частых соударений мелющих тел и истиранием. Корпус устанавливается на пружинящие опоры (рессоры или цилиндрические пружины) 4 и деревянные подкладки, предотвращающие передачу вибраций основанию мельницы.
Вибрационные мельницы используют для сухого и мокрого измельчений периодическими непрерывным способами.
Применение вибрационных мельниц наиболее эффективно для сверхтонкого измельчения материалов небольшой твердости с размерами зерен от ч мм до 60 мкм и менее. Вибрационные мельницы можно использовать и для тонкого измельчения, но при этом их эффективность не превышает эффективности обычных шаровых мельниц.
По сравнению с шаровыми барабанными мельницами вибрационные мельницы обладают большими энергонапряженностью и производительностью ( в расчете на единицу объема барабана).
Высокая энергонапряженность при малой внешней поверхности корпуса вибрационной мельницы приводит к сильному повышению температуры внутри нее. Поэтому вибрационные мельницы неприменимы для измельчения материалов с низкими температурами размягчения и плавления.
Измельчение в вибрационных мельницах имеет ряд существенных достоинств. Вследствие интенсивного ударно- истирающего воздействия на материал весьма быстро достигается высокая дисперсность продукта измельчения. Частицы материала в мельнице вибрируют во взвешенном состоянии, не слипаются и не спрессовываются. Этим обеспечивается большая однородность размеров частиц измельченного материала.
При вращении неуравновешенной массы вала (вибратора) 3 со скоростью от 1000 домин корпус 1 с загруженными в него шарами и измельчаемым материалом совершает качательное движение по эллиптической траектории в плоскости, перпендикулярной оси вибратора.
Рис. 3.15. Схема вибрационной мельницы инерционного типа — корпус 2 — мелющие тела — дебалансный вал 4 — пружинящая опора

5 Относительно низкая производительность (корпус примерно на 80 % заполнен мелющими телами, быстрый износ мелющих тел, тяжелые условия работы (вибрация) подшипников невыгодно отличают вибрационные мельницы от мельниц других типов для сверхтонкого измельчения.
Струйные мельницы. В струйных мельницах энергия,
необходимая для измельчения материала, сообщается струей энергоносителя (воздуха, перегретого пара, инертного газа),
подаваемой из сопел со звуковыми и сверхзвуковыми скоростями.
Для сверхтонкого измельчения применяют струйные мельницы с плоской и трубчатой помольными камерами.
В мельнице с плоской помольной камерой (рис.3.16)
энергоноситель из распределительного коллектора 1 через сопло отдельными струями поступает в помольно-разделительную камеру тельных циклонах и матерчатых фильтрах.
Мельница с вертикальной трубчатой помольной камерой
(рис.3.17) представляет собой замкнутый трубчатый контур, в нижнюю часть которого через систему сопел 2 поступает
Рис. 3.16. Схема струйной мельницы с плоской помольной камерой — коллектор энергоносителя — сопла 3 — помольная камера — инжектор 5 — выхлопная труба 6 — осадительная труба — приемник
Оси сопел расположены под некоторым углом
? относительно соответствующих радиусов камеры,
вследствие чего струи газа пересекаются, образуя вокруг вертикальной оси камеры вращающийся с окружной скоростью ч мс многоугольник.
Материал на измельчение подается инжектором 4, увлекается струями газа, получает ускорение и измельчается под действием многократных соударений и частично — истиранием частиц в точках пересечения струй.
По мере уменьшения размера и массы частицы испытывают все меньшее воздействие центробежной силы инерции во вращающемся потоке и,
измельчившись до определенного размера, попадают вместе с газовым потоком в кольцевую щель между трубами 5 и 6. В поле центробежных сил, возникающих в нисходящем вихревом потоке в трубе 6, около 80 частиц осаждаются на внутренней поверхности трубы и удаляются в приемник 7. Наиболее мелкие частицы,
составляющие примерно 20 %, уносятся по трубе 5 и улавливаются в дополни

5 энергоноситель. Материал на измельчение подается с помощью инжектора 3. Сопла устанавливают попарно таким образом, чтобы каждая пара струй пересекалась в вертикальной плоскости на некотором расстоянии от противоположной стенки трубы.
(циклоны и матерчатый фильтр).В пылеразделителе крупные частицы, обладающие относительно большой кинетической энергией, отражаются лопатками жалюзей, а более мелкие частицы проходят между лопатками вместе с уходящим газовым потоком.
По сравнению с мельницами с плоской камерой в трубчатых мельницах достигается большая однородность измельченного продукта.
Достоинства струйных мельниц высокие энергонапряженность и эффективность измельчения, отсутствие вращающихся деталей и мелющих тел, возможность сочетания помола и классификации с сушкой, окислением, восстановлением и другими технологическими процессами.
Недостатки
: большой расход энергоносителя и, следовательно,
высокая энергоемкость процессов, необходимость равномерного питания материалом и поддерживания постоянного аэродинамического режима работы мельницы.
Для создания дополнительной циркуляции газа сопла располагают под некоторым углом к вертикальной плоскости. Как ив плоской помольной камере, материал измельчается при многократных соударениях частиц в точках пересечения струй ив общем вихревом потоке. Разделение измельченного материала по крупности частиц происходит в поле центробежных сил при поворотах потока в коленах 4 и 5 трубы.
Крупные частицы отбрасываются к внешней стенке трубы и по правой вертикальной трубе вновь попадают в зону измельчения. Мелкие частицы, движущиеся у внутренней стенки трубы, выходят вместе с энергоносителем через жалюзи инерционного пылераздели- теля в трубу 7 и далее — во внешнюю систему улавливания
Рис. 3.17. Схема струйной мельницы с трубчатой помольной камерой — трубчатый контур 2 — сопла — инжектор 4, 5 — колена трубы — жалюзийный пылеразделитель;
7 — выхлопная труба

5 Струйные мельницы как весьма энергоемкие аппараты применяют в основном для сверхтонкого измельчения дорогостоящих материалов (например, двуокиси титана, карбида кремния, капрона и др. В этом случае затраты на измельчение не сказываются заметно на стоимости продукта.
Коллоидные мельницы. Размеры частиц, получаемых при дроблении в коллоидных мельницах, приближаются к размерам коллоидных частиц и составляют доли микрометров. Во избежание слипания частиц измельчение производят в присутствии диспергирующей среды, в качестве которой применяются жидкость или реже – газ.
В фармацевтической технологии коллоидные мельницы применяют в производстве линиментов (жидких мазей, мазей, пасти др. Коллоидные мельницы обеспечивают высокую дисперсность суспензий и эмульсий, содержащих нерастворимые твердые лекарственные вещества. В этом случае применяют роторно- пульсационные аппараты (РПА) и коллоидные мельницы различных конструкций.
Роторно-пульсационный аппарат (РПА) (рис) состоит из ротора 1 и статора 2, встроенных в корпус Рис. 3.18. Схема роторно-пульсационного аппарата — ротор 2 — статор 3 — корпус 4 — радиальные лопасти 5 — лопасти — входной патрубок 7 — нагнетающий патрубок 8 — кольцо ротора — кольцо статора
Статор и ротор выполнены в виде соосных перфорированных цилиндров. Перфорация цилиндров ротора и статора может быть различной в виде прорезей (риса, отверстий круглой и овальной форм (рис, б, с рифлением на цилиндрической поверхности в виде насечки или накатки (рис. 3.19, в, а также с рифлением на стенках прорезей в виде прорезей с острыми кромками (рис, г, полученных путем сверления с последующей проточкой (d n
> ц. Промежутки между прорезями могут иметь

5 скошенные плоские поверхности (рис, да некоторые цилиндры могут быть выполнены без перфорации рисе емкость с обрабатываемой средой. Такие аппараты иногда называют гидродинамическими аппаратами роторного типа
(ГАРТ). Для повышения эффективности перемешивания погружные РПА иногда устанавливают дополнительно к имеющимся мешалкам других типов (например, якорной).
Наибольшее распространение получили РПА проточного типа
(рис.3.20), рабочие органы которых смонтированы в небольшом корпусе, имеющем патрубки входа и выхода обрабатываемой среды. В этом случае технологическая схема применения РПА
будет иметь вид, как на риса. По этой схеме РПА выполняет диспергирование и смешивание фаз.
При использовании РПА по схеме (рис.3.20,б) достигается более однородное распределение фаз во всем объеме. Особенно это важно в производстве мягких лекарственных форм (МЛФ),
имеющих высокую вязкость.
При высоком содержании твердой фазы (при экстрагировании из сырья) устанавливается дополнительно питатель 4 в виде шнека
(рис.3.20, в).
Аппарат комплектуется сменным набором цилиндров статора, обеспечивающими радиальные зазоры между цилиндрами ротора и статора в пределах ч мм.
Комбинируя различные рабочие органы, можно получить
РПА с различными зазорами и геометрией рабочих органов.
Во внутренней зоне ротора и снаружи установлены (рис) по четыре радиальные лопасти 4 и 5. Обрабатываемая среда поступает по входному патрубку 6 и удаляется из аппарата через тангенциально расположенный патрубок Ротор вращается с помощью электродвигателя.
Различают РПА погружного
(вмонтированного) и проточного
(проходного) типов.
РПА погружного (вмонтированного) типа обычно выполняют в виде мешалок, помещаемых в
Рис. 3.19. Конструктивные модификации рабочих органов РПА:
а
— радиальная прорезь б — овальное отверстие в — овальное отверстие цилиндрической стенки с рифленой поверхностью г — острокромчатая прорезь переменного сечения;
д
— ступень РПА с переменным радиальным зазором е — цилиндрическая поверхность без перфорации;
а
1
– а — размер отверстия ротора и статора соответственно h — высота отверстия (прорези

6 Рис. Технологические схемы применения РПА:
а
— циркуляционная схема б — схема перегрузок;
в
— схема с различной разностью циркуляции фаз — РПА; 2, а — емкостный аппарат 3 — ложное дно 4 — шнек
Для исключения предварительного измельчения порошкообразных антибиотиков (окситетрациклина, дибиомицина, хлортетрациклина,
эритромицина) и других веществ, содержащих частицы повышенной прочности, следует применять аппараты роликового типа (рис. 3.21) или с другими дополнительными рабочими телами
(например, с зубьями-вкладышами) и др.
Аппараты роторно-пульсационного типа выпускаются серийно с достаточно широким параметрическим рядом как зарубежными фирмами, таки отечественной промышленностью (в бывшем
СССР: Таллиннским заводом химического машиностроения аппараты ГАРТ, Ленинградским НПО Прогресс — РПА и др.).
Наибольшее число конструктивных модификаций РПА
предлагается фирмой «Janke and Kunket K.G.» (ФРГ. В
а б
в
Материал рабочих органов
РПА выбирают с учетом агрессивности, температуры обрабатываемой среды и ее абразивности. Для обработки сред с незначительной абразивностью могут быть использованы аустенитные марганцовистые стали, при повышенной абразивно- сти — мартенситные стали, легированные хромом, марганцем, никелем, молибденом и ванадием. Для обработки сред сочень высокой абразивностью рабочие органы могут быть изготовлены из мартенситно-карбидного (белого)
чугуна. С повышением стойкости указанных материалов к абразивному истиранию их способность выдерживать сжимающие и ударные нагрузки снижается.
Рис. 3.21. РПА роликового типа — корпус 2 — ротор 3 — обойма с перфорацией 4 — крышка неподвижная перфорированная обойма 6 — сепаратор 7 — ролики 8 — радиальные лопасти ;
9 — упругая втулка

6 проспектах фирмы приводятся данные о погружных аппаратах,
рабочие органы которых установлены на длинном валу (до 1,5 ми погружаются в обрабатываемую среду, а также – на коротком валу, вмонтированном в днище, крышку или боковую стенку емкости с обрабатываемой средой. Рабочие органы аппаратов, как правило, изготавливаются многоступенчатыми, иногда — с дополнительными ножами и лопастями. Например, наружный диаметр рабочих органов РПА составляет 115, 150, 220, 280, 330 и мм, частота вращения вала — ч мина окружная скорость ротора — ч мс. Мощность устанавливаемых двигателей колеблется в пределах ч кВт. Производительность таких аппаратов поводе составляет ч м
3
/ч.
Вмонтированные аппараты имеют диаметры рабочих органов, 130 и 150 мм при частоте вращения вала 2900 мини мощности двигателя ч кВт . Окружная скорость ротора — ч м/с.
Проточные аппараты изготаливаются с рабочими органами диаметром 60, 115, 150, 230 мм, с окружной скоростью — ч мс и частотой вращения — ч мин. При этом мощность двигателя составляет ч кВт, а производительность поводе ч м
3
/ч. Масса аппаратов с рабочими органами диаметром мм не превышает 160 кг Показана высокая эффективность и работоспособность РПА
в производстве лекарственных средств эмульсионного типа (мазей,
линиментов, эмульсий, а также эмульсионных парфюмерных и косметических составов.
Использование РПА в производстве МЛФ суспензионного типа
(мазь цинковая 10%-ная, мазь борная 5%-ная, мазь стрептоцидовая
10%-ная) позволило уменьшить затраты времени на производство в ч раз, уменьшить общие затраты электроэнергии в ч раз при высокой степени дисперсности и однородности готовых мазей.
Предложена новая технология приготовления суппозиторных масс, лекарственных и защитных паст, получения цинковой основы лейкомасс в производстве пластырей с использованием РПА.
Кроме того, показана высокая эффективность РПА в производстве органопрепаратов (на стадии измельчения сырья, в производстве препаратов микробиологического синтеза (при диспергировании газов в питательной среде для аэробного выращивания микроорганизмов, при приготовлении медицинских растворов (масла камфорного, в процессах растворения,
сопровождаемых химической реакцией (ацетонирование сорбозы),
при экстрагировании из лекарственного растительного сырья
(танина – из галловых орешков, коры крушины ломкой, масла из семян плодов шиповника, валерианы, листьев скумпии).
Перспективно применение РПА в других отраслях промышленности для интенсификации и совершенствования процессов. Так, РПА успешно используется в гидрометаллургических

6 процессах выщелачивания, в лесохимической промышленности,
при утилизации для повторного использования полимерных материалов (например, полиэтиленовой пленки, в технологии удаления жировых, пигментных и смолистых примесей из биологически активных веществ.
Анализ отечественного и зарубежного опыта, накопленного в теории и практике РПА, указывает на все более возрастающее значение и использование этих эффективных, перспективных аппаратов в энерго- и материалосберегающей технологии,
основанной на их применении.
В РПА и коллоидных мельницах размалывание происходит в жидкой среде при помощи удара и растирания. Соотношение твердой и жидкой фаз колеблется в пределах от 1:2 до 1:6 в зависимости от свойств твердого измельченного материала.
Коллоидное измельчение является сложным процессом.
Конструкции коллоидных мельниц, имеющих промышленное применение, многочисленны. Наибольший интерес для фармацевтических производств представляют бильные и виброкавитационные мельницы.
В роторно-бильной коллоидной мельнице (рис. 3.22) суспензия,
подлежащая измельчению, подается через штуцер 8 в корпус где проходит между билами 3, закрепленными на роторе вращающемся навалу, и контрударниками 6, закрепленными неподвижно в корпусе. Ряды бил ротора расположены между рядами контрударников корпуса. Измельченный материал выходит из штуцера 9. Если степень измельчения суспензии недостаточна, суспензия пропускается через мельницу повторно.
Корпус измельчителя можно охлаждать. Предназначенная для этого жидкость поступает через штуцер 2 и выводится через штуцер Вследствие высокой скорости движения били частиц и их встреч с контрударниками в мельнице развивается значительный кавитационный эффект, поэтому такие мельницы иногда называют кавитационными измельчителями.
Они могут также использоваться для получения и гомогенизации эмульсии. Производительность такой мельницы с диаметром ротора 200 и 800 мм и скоростью вращения ч об/мин составляет до 100 кг суспензии в час.
Рис. 3.22. Схема роторно-бильной коллоидной мельницы — корпус 2 — штуцер подачи охлаждающей жидкости 3 — билы;
4 — ротор 5 — вал 6 —контрударники;
7 — штуцер вывода охлаждающей жидкости 8 — штуцер подачи суспензии 9 — штуцер выхода измельченного материала

6 3
Виброкавитационная коллоидная мельница (рис. 3.23) состоит из статора 2 и ротора 3, находящихся в корпусе 1. На поверхности
Конусная коллоидная мельница (рис. 3.24) имеет статор 5 и конусный ротор 2, заключенные в корпус 3. Ротор и статор имеют статора и ротора нанесены канавки 4, направленные вдоль цилиндрической поверхности.
Суспензия через штуцер поступает в кольцевой зазор между статором и ротором и выходит через штуцер 6. При вращении ротора навалу со скоростью 18000 об/мин частицы суспензии, двигаясь от канавок ротора к канавкам статора, совершают колебания большой частоты, близкие к ультразвуковыми измельчаются до размера 1 мкм.
К о р п ус мельницы можно охлаждать. Охлаждающая жидкость проходит через штуцеры 7 и 9. Производительность виброкавитацион- ной коллоидной мельницы с диаметром ротора 500 мм составляет ч кг суспензии в час.
Рис. 3.23. Схема виброкавитационной коллоидной мельницы — корпус 2 — статор 3 — ротор — канавки 5 — штуцер подачи суспензии 6 — штуцер выхода суспензии — штуцер вывода охлаждающей жидкости 8 — вал 9 — штуцер подачи охлаждающей жидкости на поверхности наклонные канавки 6. Канавки ротора и статора направлены в противоположные стороны. Статор закреплен в корпусе при помощи гайки 4. Материал поступает в аппарат через воронку 7 в крышке 8. Он попадает в зазор между статором и ротором, измельчается и выводится через штуцер Зазор между статором и ротором может регулироваться при помощи гайки Величина зазорам о же т доходить до 0,05 мм. Ротор вращается сокр уж ной скоростью до 105 м/с.
Рис. 3.24. Схема конусной коллоидной мельницы — вал 2 — ротор 3 — корпус — накидная гайка 5 — статор — канавки 7 — загрузочная воронка — крышка 9 — выходной штуцер

6 4 3.3.2. Изрезывающие машины
В химико-фармацевтическом производстве широко используется лекарственное растительное сырье, имеющее волокнистую структуру, для измельчения которого наиболее эффективны машины, работающие по принципу изрезывания. Они применяются для предварительного измельчения сырья в фитохимических производствах. Изрезывание сырья осуществляется с помощью механизмов, носящих общее наименование траво- или корнерезок. Основной рабочей частью в этих машинах являются ножи, устройством и характером движения которых определяется тип и конструкция траво- или корнерезок.
Траворезки-соломорезки служат для измельчения растений и их частей (трава, стебли и т.д.). В общем эти машины состоят из станины, которая содержит ленточный транспортер (передачу)
и системы ножей (барабанные и дисковые).
Корнерезки с гильотинными ножами. Для изрезывания плотных деревянистых частей растений (корни, корневища, кора)
Барабанные соломорезки. В барабанных соломорезках (рис) изогнутые ножи с лезвиями расположены по винтовым линиям с углом подъема до 30
о
Сырье подается по лотку-транспортеру 1, в конце которого смонтированы питающие валики 2, подающие сырье к ножевому барабану 4. Изрезанное сырье выгружается по лотку 6. Установка смонтирована на станине 7 и приводится в действие от электромотора при помощи шкива 5. На одном валу со шкивом посажена зубчатка, приводящая в действие большую шестерню вращающую питающие валики. С другой стороны навалу посажен маховик 3 для обеспечения плавности работы соломорезки. Число оборотов ножевого барабана – ч об/мин. Производительность,
чаще всего применяются корне- резки с гильотинными ножами,
устройство которых показано на рис. 3.25. В этой машине массивный нож 6, падая вниз, своей массой усиливает режущий эффект.
Сырье по лотку 1 с помощью транспортера 7 продвигается к подающим валам 2, которые уплотняют сырье и направляют его к гильотинному ножу. Нож приводится в движение при помощи кривошипно-шатунного механизма 4,5. Изрезанный материал по лотку 8 поступает в приемную тару.
Рис. 3.25. Корнерезка с гильотинными ножами – лоток 2 – подающие валы – шкив 4 – кривошип – шатун 6 – нож 7 – транспортер лоток выгрузки

6 например, прирезке сухой травы ландыша — 300 кг/ч.
Н о же в а яме льни ц а
(рис. 3.27) предназначена для измельчения объемистых и мягких материалов, средней твердости, а также волокнистого и целлюлозосодер- жащего сырья. Ножевая мельница применяется в научно-исследовательских,
сельскохозяйственных лабораториях, в лабораториях медицинской промышленности для измельчения листьев, волокон, пряностей,
травы (сена, хмеля, древесины,
солода, кукурузы, соломы табака, корней и ветвей, и лекарственных трав).
Режущие пластинки у ножевой мельницы регули- руемые.
Четырехгранные режущие бруски можно перета- чивать. После износа одной режущей кромки можно поставить следующую режущую кромку, для этого следует просто повернуть режущий брусок на 90 Измельчение в ножевой мельнице осуществляется в результате режущего действия и сдвига. Измельчаемый материал находится в камере измельчения лишь столько времени, сколько требуется для достижения соответствующей крупности продукта измельчения. Конечный размер частиц измельчаемого материала зависит от диаметра отверстий легко заменимых сеток Рис. 3.26. Барабанная соломорезка — лоток-транспортер; 2 — питающие валики 3 — маховик 4 — ножевой барабан 5 — шкив 6 — лоток — станина 8 — шестерня
Рис. 3.27. Ножевая мельница — бункер 2 — ножи режущие — крышка 4 — электромотор — приемник 6 — сетка

6 6 3.4. Смешение твердых материалов
Перемешивание и смешение твердых материалов широко применяется на химико-фармацевтических предприятиях при изготовлении лекарственных растительных сборов, для получения таблеточной массы и опудривания гранул в таблеточном производстве, при сушке и др. Для этой цели применяют устройства барабанного, шнекового, лопастного типов. Барабанные смесители
Перемешивание сыпучих материалов в барабанах достигается их вращением. Для увеличения эффективности перемешивания внутри барабанов устанавливают насадки в виде различных перегородок, полок или винтовой спирали на внутренней поверхности стенки. Шнековые смесители
Для непрерывного смешивания сыпучих и пластических материалов используют одновальные и двухвальные шнековые смесители.
Двухвальный шнековый смеситель (рис. 3.29) состоит из горизонтального корыта 1, в котором с разной скоростью вращаются два параллельных вала 2 с лопатками (на рисунке показан только один передний вал).
На валах размещены поочередно прямые перемешивающие лопатки 3 и транспортирующие лопатки 4, изогнутые по винтовой линии. Перемешиваемая масса поступает через воронку 5 и,
перемешиваясь, движется вдоль переднего вала 2, а затем перемещается лопастным колесом 7 на задний вали перемещается в обратную сторону вдоль него. Готовая масса выгружается через воронку Рис. 3.28. Смесительный барабан — смеситель 2 — редуктор — электродвигатель опорная стойка — загрузочно-выгрузочный люк
Барабанные смесители применяют для периодического и непрерывного смешивания сухих порошкообразных материалов.
Смесительный барабан (рис) представляет собой емкость на 200 л, четырехугольной формы,
внутри смесителя имеются отбой- ники, способствующие перемешиванию и рыхлению смешиваемых материалов. Загрузка и выгрузка осуществляется периодически через люк 5. Смеситель вращается вокруг горизонтальной оси со скоростью об/мин.

6 Рис. 3.29. Двухвальный шнековый смеситель — корыто 2 — вал 3 — лопатки 4 — транспортирующие лопатки и 6 — воронки 7 — лопастное колесо
Для смешивания таблетируемой массы широко применяются горизонтальные двухвальные смесители периодического действия с сигмообразными лопастями. Лопастные смесители
Смеситель с сигмообразными лопастями (рис. 3.30) выполнен в виде корыта 1, в котором навстречу друг другу вращаются с различным числом оборотов сигмообразные лопасти Перемешивание массы осуществляется ее перетиранием между лопастями и стенками корыта.
Рис. 3.30. Смеситель с сигмообразными лопастями:
а
— общий вид б — конструкция образного смешивающего вала — корпус 2 — вал с лопастью
Таким комбинированным действием достигается оптимальное смешивание густых и вязких масс. После окончания смешивания материал выгружается с помощью опрокидывающего механизма.
В последнее время созданы конструкции быстроходных смесительных аппаратов. В них использован принцип интенсивной циркуляции смешиваемых материалов в распыленном состоянии.
Производительность смесителей периодического действия определяется уравнением кг/ч , (где G
3
— одноразовая загрузка машины, кг — продолжительность цикла, мин.
Производительность смесителей непрерывного действия с вращающимися лопастями может быть определена по уравнению а
б

6 8
?
?
S
D
G
4 60
=
2
? n кг/ч, (где D — наружный диаметр лопасти, дм — шаг лопасти, дм — насыпная плотность смеси, кг/дм
3
;
? — коэффициент подачи, зависящий от конструкции лопастей и их расположения навалу ч — число оборотов лопастей в минуту. Питатели твердых материалов
Питателями называются устройства для равномерной и регулируемой подачи сыпучих и штучных материалов в различные машины и аппараты — мельницы, смесители, сушилки, реакторы,
печи и др. Питатели подают материал из бункеров непосредственно в аппараты или на транспортеры, перемещающие материал к приемным устройствам аппаратов. Питатели подразделяются на питатели 1) непрерывного движения, 2) колебательного) вращающиеся. Питатели непрерывного движения
К этой группе относятся ленточные и пластинчатые питатели.
Ленточные питатели (рис. 3.31) сходны с ленточными транспортерами. Такой питатель имеет резиновую ленту натянутую между приводными натяжным 2 барабанами и движущуюся со скоростью ч м/с.
подачи влажных материалов. В последнем случае для очистки ленты устанавливают скребки. Ленточные питатели применяют с лентами шириной 400, 500, 750, 900 и 1100 мм. Производительность таких питателей достигает 300 мчи более.
Рис. 3.31. Ленточный питатель — резиновая лента 2 — натяжной барабан 3 — загрузочная воронка — опорные ролики — разгрузочный патрубок — приводной барабан
Материал загружается на верхнюю ветвь ленты через загрузочную воронку 3 и перемещается при движении ленты к разгрузочному патрубку 6. При огибании лентой приводного барабана материал сбрасывается в разгрузочный патрубок 6. Питатели такого типа применяют для подачи хорошо сыпучих, легких и неистирающихся материалов с размерами кусков не более ч мм или тяжелых,
сыпучих и абразивных материалов
(с плотностью
? 1,2 т/м
3
) с размером кусков не более 75 мм, а также для

6 Пластинчатые питатели (рис. 3.32) по устройству похожи на пластинчатые транспортеры. Они представляют собой бесконечную ленту, состоящую из шарнирных цепей 1, к которым прикреплены пластины 2, несущие перемещаемый материал. На шарнирах цепей расположены ролики 3, которые катятся по направляющим прикрепленным к станине транспортера. Цепи транспортера огибают звездочки 5 и 6. Выгрузка материала осуществляется со стороны приводной звездочки. При перемещении сыпучих материалов пластины снабжаются бортами 7.
?
?
5 2
3 7
4 3
1 Рис. 3.32. Пластинчатый питатель 1 — цепь 2 — пластины 3 — ролики 4 — направляющие — приводная звездочка 6 — натяжная звездочка 7 — борт
Цепи и стальная лента перемещаются со скоростью
0,02
ч
0,12 мс. Указанные питатели удобны для подачи тяжелых и крупнокусковых материалов размером до 400 мм. Они надежно работают и малочувствительны к ударам.
Питатели пластинчатые делятся натри типа для легких условий,
для средних и тяжелых, для особо тяжелых условий эксплуатации. Питатели колебательного движения
К питателям этого типа относятся вибрационные лотковые,
плунжерные и качающиеся.
Вибрационный лотковый питатель (рис. 3.33) представляет собой лоток 1 с вибратором, подвешенный на пружинах под отверстием истечения бункера 3. Регулировкой винтовых стяжек 4 устанавливают необходимый угол наклона лотка, соответствующий заданной производительности для данного материала.
Рис. 3.33. Вибрационный лотковый питатель — лоток 2 — вибратор 3 — бункер — винтовые стяжки 5 — пружины

7 Плунжерный питатель (рис. 3.34) подает материал путем проталкивания его по неподвижному желобу при помощи стального плунжера 1 прямоугольного сечения, совершающего возвратно-поступательное движение.
Качающийся питатель (рис. 3.35) выполнен в виде движущегося горизонтального стола 1 с неподвижными боковыми бортами 2 и задней стенкой 3, которая образует лоток столу и частично ссыпается через его край. Ход стола S составляет
200
ч250 мм, число ходов — ч в минуту.
Такие питатели применяются для подачи сыпучих (ноне влажных и слеживающихся) материалов с размерами кусков до 500 мм.
Качающиеся питатели лоткового типа подразделяют на подвесные питатели марки К для неабразивных, преимущественно легких материалов с насыпной массой до 1 т/м
3
, производительность ч м
3
/ч; питатели марки КТ – для абразивных материалов с насыпной массой до 2,5 т/м
3
, производительность — ч м
3
/ч.
Маятниковые питатели являются затворами, приводимыми в действие кривошипно-шатунным механизмом. Такой питатель
Плунжер 1 приводится в движение посредством эксцентрика и тяги 3. Основное достоинство плунжерного питателя–
точная дозировка материала.
Однако вследствие сильного трения между материалом и поверхностью неподвижного желоба такие питатели пригодны только для хорошо сыпучих малоабразивных материалов. Производительность таких питателей ограничена и колеблется в пределах ч м
3
/ч.
Рис. 3.34. Плунжерный питатель — плунжер 2 — эксцентрик — тяга S — длина хода плунжера
Рис. 3.35. Качающийся питатель — горизонтальный стол — боковые борта — задняя стенка 4 — лоток — кривошипно-шатунный механизм
При помощи кривошипно- шатунного механизма 5 стол совершает возвратно-поступа- тельное движение в горизонтальной плоскости. При движении стола вперед материал перемещается вместе со столом и ссыпается через его край. Одновременно на освободившуюся часть поверхности стола из бункера насыпается новая порция материала. При обратном ходе стола материал, упираясь в стенку 3, проскальзывает по

7 представляет собой качающийся на шарнире сектор или лоток,
который попеременно открывает или закрывает выпускное отверстие хранилища материала.
Применяются эти питатели только для подачи зернистых и мелкокусковых материалов в установках малой производительности,
когда не требуется точное дозирование. Вращающиеся питатели
К этому типу питателей относятся тарельчатые, винтовые и лопастные (секторные Винтовые питатели (рис. мало отличаются от шнеков. Материал загружается в бункер 1 и с помощью винта — шнека 2 продвигается к выгрузочному патрубку Длина шнековых питателей не превышает ч м. Такие питатели применяются при подаче тонко- измельченных мелкозернистых материалов, для которых допустимо некоторое крошение.
Абразивные материалы вызывают быстрый износ желоба и винта питателя.
Производительность винтовых питателей не превышает ч м
3
/ч.
Тарельчатые питатели (рис. представляют собой вращающуюся на вертикальной оси круглую плоскую тарелку 1, над которой находится подъемный цилиндрический патрубок (манжет) 2. Манжет может перемещаться вдоль горловины бункера. Материал, высыпающийся на тарелку, располагается на ней слоем, имеющим форму усеченного конуса. Образующая конуса наклонена к горизонтали под углом,
равным углу естественного откоса материала. При вращении тарелки часть материала снимается с нее скребком 3 (иногда двумя скребками)
и сбрасывается в приемное устройство.
Положение скребка относительно тарелки можно изменить. Подачу материала регулируют поднятием
Рис. 3.36. Винтовой питатель — бункер 2 — шнек — патрубок выгрузки
Рис. 3.37. Тарельчатый питатель — тарелка 2 — манжет — скребок

7 и опусканием манжета или изменением положения скребка и глубины его врезания в слой материала на тарелке.
Тарельчатые питатели широко применяются для подачи сухих,
тонкоизмельченных, мелкозернистых и кусковых материалов с размерами кусков не более ч мм.
Применяются питатели с тарелками диаметром ч мм
(производительность — ч м
3
/ч), наиболее распространены питатели с тарелками диаметром от 600 до 1250 мм.
Лопастные (секторные) питатели (рис. 3.38) имеют лопастной барабан 1, состоящий из ч отсеков (секторов. Материал. Дозаторы твердых материалов
Устройства для автоматического дозирования (отмеривания)
заданных массы или объема жидких и сыпучих материалов называются дозаторами. В данном разделе будут рассмотрены дозаторы для сыпучих материалов.
Дозируемый материал можно измерять в единицах массы (кг) весовыми дозаторами или в единицах объемам объемными дозаторами
Производительность дозаторов выражается отношением массы
(или объема) к единице времени (кг/ч или м
3
/ч). Как весовые, таки объемные дозаторы могут быть периодического (дискретного) и непрерывного действий с ручным или автоматическим управлением.
Выбор типа дозатора определяется характером технологического процесса и свойствами материалов. Дозаторы периодического действия используют главным образом в технологических процессах с размещением оборудования по высоте, а дозаторы непрерывного действия — в процессах с горизонтальным
Рис. 3.38. Лопастный (секторный)
питатель:
1 — барабан 2 — воронка поступающий через воронку заполняет карманы, образуемые лопастями и торцевыми стенками барабана, и периодически равномерно высыпается при вращении барабана. Эти питатели пригодны преимущественно для подачи тонко- измельченных или кусковых материалов с размерами кусков не более мм. Изменением числа оборотов барабана достигается точное регулирование подачи. Лопастные питатели широко используются для дозирования сыпучих материалов. Питатели устанавливают в сушилках, циклонах и других аппаратах, разгрузка которых должна производиться без отсоса наружного воздуха

7 размещением оборудования и конвейерной транспортировкой материала.
В зависимости от требований технологического процесса применяют однокомпонентные дозаторы для порционного и непрерывного дозирования одного материала и многокомпонентные дозаторы — для порционного и непрерывного дозирования нескольких сыпучих материалов. В многокомпонентных дозаторах может осуществляться процесс с автоматическим поддержанием соотношения материалов или производиться коррекция по заданной программе. Дозаторы дискретного действия имеют обычно конструкцию бункерного типа, а дозаторы непрерывного бункерного и ленточного.
Наиболее простые объемные дозаторы не обеспечивают достаточной точности сложные и точные технологические процессы, как правило, ведутся с использованием весовых дозаторов. Весовые автоматические дозаторы представляют собой комплекс, состоящий из датчика контроля массы, машины- автомата для подачи материала и системы автоматического управления дозой или расходом массы. Основные элементы весового дозатора следующие объемный дозатор, служащий питателем, грузоприемное и измерительное устройства (датчик),
системы регистрации и регулирования, исполнительное устройство.
По принципу действия дозаторы могут быть гравитационными
(обычно – воронки) без принудительной подачи и с принудительной подачей материала (ленточными, винтовыми, тарельчатыми и другими конвейерами или плунжерными, шестеренчатыми и др.).
Дозаторы позволяют экономно расходовать сырье, сокращать потери материалов, расширять поточное производство, исключать многие трудоемкие процессы, а также улучшать условия труда.
Рассмотрим устройство и принцип работы некоторых дозаторов. Дозаторы периодического (дискретного)
действия
К ним относятся автоматические весы для сыпучего материала
(рис. Автоматический весовой дозатор применяется в автомате для порционных упаковок гранул плантаглюцида, имеющих определенный постоянный вес.
Дозируемый материал поступает через воронку 1 в ковш 2, в котором взвешивается порция материала (риса. По мере заполнения материалом ковш опускается, одновременно опускается штанга 3, снабженная пружиной, и через систему рычагов перемещает заслонку 4 в положение, показанное на риса пунктиром. При этом через узкую щель между заслонкой 4 и воронкой 1 материал тонкой струей досыпается в ковш до требуемого веса, что облегчает достаточно точное взвешивание порции материала, так как возможно быстрое прекращение его подачи в ковш

7 Рис. 3.39. Схема действия автоматических весов:
а
— дозирование б — положение равновесия в — выгрузка — воронка 2 — ковш 3 — штанга 4 — заслонка 5 — коромысло весов — груз 7 — рычаг 8 — противовес 9 — запирающее устройство
Ковш 2 подвешен на конце коромысла 5 весов и должен уравновешиваться грузом 6. По достижении равновесия заслонка полностью перекрывает воронку 1 (рис. б, в этот момент рычаг 7 упирается в устройство 9 (запирающее днище),
приподнимая его и освобождая днище. Под действием веса материала оно откидывается и порция материала высыпается из ковша (рис. в. После опорожнения ковша днище закрывается под действием противовеса 8, при этом стержень запирающего устройства 9 ударяет по системе рычагов, при помощи которых ковш поднимается вверх и затем снова заполняется материалом. Дозаторы непрерывного действия
К дозаторам непрерывного действия относятся весовой ленточный дозатор с электрорегулированием, шнековый, камерный вакуумный, камерный роторный, дозаторы порошков в твердые желатиновые капсулы и др.
Весовой ленточный дозатор с электрорегулированием.
Главной деталью автоматического дозатора непрерывного действия
(рис. 3.40) является ленточный транспортер 1, который может поворачиваться вокруг опоры Рис. 3.40. Весовой ленточный дозатор с электрорегулированием:
1 — ленточный транспортер 2 — опора 3 — электродвигатель 4 — электро- вибрационный питатель 5 — коромысло весов 6 — электрический регулятор

7 Транспортер движется с помощью электродвигателя через редуктор, который установлен в конце транспортера, другой конец его соединен с весами.
Материал подается на ленту электровибрационным питателем. Масса материала на ленте уравновешивается грузом,
перемещающимся по коромыслу 5 весов, последнее соединено с питателем 4 и электрическим регулятором Если поступление материала на транспортер недостаточно,
левый его конец и соединенное с ним коромысло 5 весов поднимается вверх.
Рис. 3.41. Шнековый дозатор — бункер 2 — воронка — мешалка 4 — дроссельный клапан 5 — дозирующий шнек — флакон
Шнековый дозатор представлен на рис. 3.41. Порошок загружают в бункер. С помощью регулятора он подается направляющей мешалкой 3 через дроссельный клапан 4 вниз в загрузочную воронку 2, в которой поддерживается его уровень. Процесс дозирования осуществляется поворотом вертикального дозирующего шнека в подготовленный флакон Регулирование величины дозы осуществляется изменением угла поворота шнека.
Камерный вакуумный дозатор представлен на рис. Фасуемый порошок подается в воронку 1. Мешалки 2 и 3, вращающиеся соответственно вокруг вертикальной и горизонтальной осей, обеспечивают равномерное распределение порошка в наполнительной камере 4. В роторе, замыкающем низ нагнетательной камеры, расположены восемь дозировочных отверстий 6. Из центра колеса в эти отверстия установлены на резьбе дозирующие поршни 7, определяющие объем наполнения. Ротор периодически,
после каждого цикла, поворачивается на 1/8 его объема. Дозировочные отверстия устанавливаются под наполнительной камерой, при этом порошок всасывается в находящиеся под вакуумом отверстия. После двух циклов наружная поверхность наполнительного колеса очищается ракелем 8, а избыток порошка отсасывается. Дальнейшие
Рис. 3.42. Схема камерного вакуумного дозатора — воронка 2, 3 — мешалка — наполнительная камера — ротор 6 — дозировочное отверстие 7 — дозирующий поршень 8 — ракель;
9 — флакон

7 два цикла переводят ротор в положение совмещения с отверстием горловины подготовленного флакона 9. Порошок высыпается во флакон под действием короткого импульса сжатого воздуха.
На рис. 3.43 изображена схема роторного камерного дозатора для фасовки порошков в стеклотару. Ротор 4 дозирующего устройства образован в верхней части фланцем с воронками для засыпки продукта во флаконы, располагающиеся в ячейках звездочки 12, укрепленной в его нижней части. Для дозирования над фланцем ротора образована кольцевая камера, заполняемая продуктом и вращающаяся вместе с ротором. Между фланцем
Дозирование порошка в твердые желатиновые капсулы (рис. Процесс осуществляется в три стадии. Первая — наполнение
Рис. 3.44. Схема дозирования порошка и гранул в капсулы:
а
— наполнение дозировочной камеры б — промежуточное положение,
отсечка дозы в — выдача дозы — нижняя полукапсула; 2 — дозирующий диск 3 — бункер — дозировочная камера 5 — дозирующий шибер 6 — разделительный диск 7 — нижний ротор
Рис. 3.43. Камерный дозатор порошков — неподвижная ось 2 — стакан — воронка 4 — ротор 5 полукольца — направляющие 7 — копир;
8 — каретки 9 — кольцо 10 — диск, 13, 14 — зубчатые колеса — звездочка ротора и кольцевой камерой установлен эксцентрично к ротору диск, образующий постоянное дно камеры со стороны подачи флаконов и загрузки порошка в камеру и клиновую щель на позициях дозирования. Отсечка доз в кольцевой камере осуществляется перемещающимися вместе с ротором перегородками-отсе- кателями, совершающими дополнительно движения вверх-вниз.
За время оборота производится непрерывное дозирование порошка во флаконы, находящиеся в ячейках звездочки. Доза регулируется изменением уровня
(объема) порошка в кольцевой камере дозирующего устройства

7 дозировочной камеры. В этой стадии отверстия разделительного диска 6 находятся над дозировочной камерой 4. Благодаря этому продукт из бункера 3 может попасть в закрытую внизу шибером дозировочную камеру В промежуточном положении осуществляется отсечка дозы,
т.е. дозировочная камера 4 внизу остается закрытой, но отделяется от материала в бункере разделительным диском 6. Третья стадия выдача дозы. При этом дозировочная камера 4 вверху остается закрытой, а дозирующий диск 2 поворачивается таким образом,
что отверстия дозировочной камеры 4 располагаются над нижней полукапсулой 1, в которую через воронку попадает порошок или гранулы.
Список литературы. Муравьев И.А. Технология лекарств. Т. М Медицина, С. 63 — 78.
2. Технология лекарственных форм. Т. М Медицина, 1991. С. 92 —
133.
3. Стабников В.Н., Попов В.Д., Лысянский В.М. и др. Процессы и аппараты пищевых производств. М Пищ. пром-сть, 1976. С. 73 — 103.
4. Плановский АН, Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М Изд-во хим. литры, 1962. С. 107 — 120.
5. Акунов В.И. Современные вибрационные измельчители без мелющих тел. М Промстройиздат, 1957.
6. Левенсон Л.Б., Цигельный П.М. Дробильно-сортировочные машины и установки. М Стройиздат, 1952.
7. Орлов С.П. Весовые дозирующие устройства. М Машгиз, 1955.
8. Балабудкин МА. Роторно-пульсационные аппараты в химико- фармацевтической промышленности. М Медицина, 1983. 160 с. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск Наука, 1986. 263 с. Вальтер Н.Б. Процессы и аппараты химико-фармацевтических производств. М, 1990.
11. Вайсберг Л.А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов.
М.: Недра, 1986. 144 с. Спиваковский О.А., Дьячков В.К. Транспортирующие машины.
2-е изд. М, 1968.
13. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. е изд.
М., 1972. 330 с. Спиваковский АО, Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры,
питатели и вспомогательные устройства. М Машиностроение. 327 с. Карпин Е.Б. Расчет и конструирование весоизмерительных механизмов и дозаторов. М, 1963.
16. Новиков ЕД, Тютенков О.А., Филипин НА. и др. Автоматы для изготовления лекарственных форм и фасовки. М Медицина, С. 24 — 30.

7 Глава 4. СОРТИРОВКА И ТРАНСПОРТИРОВКА
СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
Разделение сыпучих материалов на отдельные фракции,
отличающиеся формой и размерами частиц, скоростью осаждения их в жидкой или газовой среде, называется классификацией или сортировкой
(сортированием).
Сортирование преследует две цели) получение фракций с определенными размерами и плотностью) отделение загрязняющих примесей из массы материала
(металлических примесей, пыли, песка, камней и др.).
Применяются три вида классификации материалов. Грохочение — механическая классификация на ситах. Сквозь отверстия сит грохота проходят частицы меньше определенного размера, а другие — задерживаются на поверхности и удаляются из нее. Гидравлическая — разделение смеси на классы зерен (частиц),
имеющих одинаковую скорость осаждения вводе. Воздушная сепарация — разделение смеси на фракции частиц, имеющих одинаковую скорость осаждения в воздухе.
Классификация используется в химико-фармацевтическом производстве как вспомогательная операция для предварительной подготовки материала к измельчению (удаление мелочи) или для возврата крупного материала на повторное дробление, а также как самостоятельная стадия — для получения готового продукта с определенным зернистым составом в фитохимическом,
таблеточном и других производствах. Механическое просеивание
Просеивание — грохочение — это механическое сортирование на ситах, сквозь отверстия сита проходят частицы (проход),
величина которых меньше размеров отверстий, остальные частицы задерживаются на сите исходят с него (сход).
Основной частью просеивающих машин являются ситовые полотна, которые бывают плетеными или штампованными
(рис. Плетеные выполняются из стальной, медной или латунной проволока также из шелковых и капроновых нитей, они имеют квадратные или прямоугольные отверстия шириной от 10 до мм. Каждое ситовое полотно характеризуется номером и сечением отверстия в свету в миллиметрах.
Рис. 4.1. Сита а — плетеное;
б
— штампованные а
б

7 Живое сечение — это отношение площади всех отверстий ситового полотна к общей площади в процентах. Чем больше живое сечение сита, тем выше его производительность. Живое сечение плетеных сит составляет около 70 Штампованные пробивные) сита — это решета из стальных листов с штампованными отверстиями. Живое сечение штампованных сит около 50 Классифицируют сыпучие материалы при помощи набора сит с последовательно уменьшающимся размером отверстий.
Для выполнения ситового анализа на указанных ситах просеивают среднюю пробу материала. Затем оставшийся на каждом сите материал и частицы, прошедшие через нижнее сито,
взвешивают. Отношение полученных количеств к исходной навеске вещества дает содержание различных фракций зерен в материале.
Производительность сит характеризуется КПД, т.е.
отношением массы зерен, прошедших через сито, к массе зерен такого же размера, но содержащихся в исходной смеси.
На производительность просеивания влияют толщина слоя просеиваемого материала на сите, форма отверстий и частиц,
скорость перемешивания материала и влажность. Механизмы для сортирования
Для сортирования материалов необходимо обеспечить его движение относительно поверхности ситового полотна. Оно может создаваться возвратно-поступательными движениями, вращением или вибрацией.
Механизмы с плоскими ситами имеют возвратно-поступательное или круговое поступательное движение.
Наклонные грохоты (сита. Возвратно-поступательное движение наклонных грохотов (рис. 4.2), широко применяемых в химико-фармацевтической промышленности, осуществляется кривошипно-шатунным или эксцентриковым механизмом.
При заданной частоте качаний сита куски подбрасываются, что способствует расслоению материала, повышает производительность грохочения и предотвращает забивание сита.
Минимальное число оборотов вала, при котором обособленная частица начинает перемещаться вдоль сита,
определяется по формуле
Рис. 4.2. Наклонно качающийся грохот

8 0
(
)
r n
?
?
?
?
tg
30
об/мин, (где
? — угол трения частиц, ? = 35ч50
о
;
? — угол наклона сита r — радиус кривошипам (см. рис. Плоские грохота с возвратно-поступательным движением применяются для просеивания гранул в таблеточном производстве и фитохимических цехах для получения измельченного растительного материала оптимальной крупности, для очистки зерна в сельском хозяйстве, в сахарном производстве и др.
материал перемещается по нему и сортируется. Ширина желоба ч мм, толщина слоя материала на сите — около ч мм.
Скорость движения материала по желобу определяют по уравнению w = 0,23 n•r•f tg
? мс, (где n — число оборотов вала в минуту — радиус кривошипам коэффициент трения материала о желоб (f = ч — угол наклона стоек к вертикали (? = 16ч20
о
).
Производительность трясуна = 3600 b•h•w•
? кг/ч, (где b — ширина желобам толщина слоя сыпучего материала на желобе, м ? — плотность материала, кг/м
3
Грохочение можно производить через одно сито или последовательно через несколько сит.
Многократное просеивание проводится тремя способами а б в
Рис. 4.4. Способы грохочения:
а
– от мелкого к крупному бот крупного к мелкому в – комбинированный
Рис.4.3. Качающийся грохот (трясун — желоб 2 — сито — эксцентриковый механизм
Плоский качающийся грохот (трясун, представленный на рис. 4.3, состоит из прямоугольного желоба 1 и сита 2, установленного под углом 7
ч14
о к
горизонту. Желоб совершает качания от эксцентрикового механизма 3, вал которого совершает ч об/мин. В результате наклона и качания сита

8 1 1) от мелкого к крупному — через расположенные водной плоскости сита, размеры отверстий которых увеличиваются от предыдущего сита к последующему (риса) от крупного к мелкому — через размещенные друг над другом сита, размеры отверстий которых уменьшаются от верхнего сита к нижнему (рис. 4.4, б) комбинированным способом (рис. 4.4, в).
Просеивание от мелкого к крупному имеет следующие преимущества) удобство наблюдения за ситами, удобство ремонта и смены сит (ввиду их быстрого износа) малая высота грохота) удобство распределения сортов продукта по хранилищам.
Недостатки
:
1) недостаточная четкость разделения материала на классы) перегрузка и повышенный износ сит (мелких) большая длина грохота.
Достоинства просеивания от крупного к мелкому) лучшее качество грохочения ввиду отсева в первую очередь более крупных кусков) малый износ сит по указанной ранее причине.
Недостатки
:
1) сложность ремонта и смены сит) большая высота грохотов) неудобство отвода готового продукта.
Недостатки первых двух способов можно преодолеть при грохочении комбинированным способом.
Бураты. Машины с вращающимися ситами называются буратами. Они имеют барабаны цилиндрической, шестигранной или конической форм. Поверхность барабана состоит из сит с отверстиями различной величины, увеличивающимися по направлению движения просеиваемого материала.
Чтобы материал перемещался вдоль барабана, последний устанавливают под углом 5
ч10
о к горизонту и сообщают ему вращательное движение. Конические барабаны размещают горизонтально оси, так как в них перемещение материала осуществляется за счет конической поверхности барабана.
На рис. 4.5 представлен бурат с коническим барабаном.
Производительность бурата увеличивается с повышением скорости вращения, но вследствие центробежной силы, возникающей при вращении, сыпучий материал, прижимаясь к стенкам барабана,
вращается вместе с ним. Число оборотов барабана, когда материал будет вращаться вместе с ним, рассчитывается из условий равновесия частиц, находящихся под влиянием силы трения Р и центробежной силы G:

8 2
?????