主動旋流分離技術(shù)由北京藍(lán)鼎科創(chuàng)裝備科技有限公司研發(fā)，并*應(yīng)用于藥品生產(chǎn)裝備。
主動旋流分離技術(shù)，是利用特制的旋流葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在圓筒形封閉腔體內(nèi)形成雙螺旋循環(huán)氣流，對空氣中的粉塵顆粒進(jìn)行分離，并可同時對粉塵實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)匯集、定向輸送的技術(shù)。
主動旋流分離技術(shù)屬于慣性分離的范疇。與傳統(tǒng)的旋風(fēng)分離技術(shù)相比，主動旋流分離技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢：分離效率高、分離出來的物料可定點(diǎn)匯集、可以定向輸送等。
主動旋流分離技術(shù)是一種新型“氣—固"分離技術(shù)，該技術(shù)主要應(yīng)用于粉塵排放控制、粉塵收集、物料輸送、流化床、風(fēng)選、篩選等技術(shù)環(huán)節(jié)。主動旋流分離技術(shù)在醫(yī)藥、食品、化工、鍋爐等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
本文重點(diǎn)節(jié)紹主動旋流分離技術(shù)在風(fēng)選環(huán)節(jié)的應(yīng)用。
風(fēng)選是利用物料與雜質(zhì)間比表面積的差別，利用風(fēng)力去除雜質(zhì)的方法。
這種描述非常抽象，其實(shí)風(fēng)選并不復(fù)雜，打個比方，比如說一棵大樹上掛滿了果實(shí)，一陣大風(fēng)刮來，樹上的果實(shí)和樹葉都被吹下來，樹葉隨風(fēng)飄走了，果實(shí)落在樹下不遠(yuǎn)的地方，這就是風(fēng)選的過程。
再比如說，小時候農(nóng)村收糧食，糧食的種皮、莖葉和鐘子混在一起，很難處理，這時候農(nóng)民伯伯就會“等風(fēng)來"，在刮風(fēng)的時候用木锨將混有雜物的糧食拋向空中，比較輕的種皮、莖葉就會被風(fēng)吹的很遠(yuǎn)，糧食會在很近的地方落下來，這樣就能得到比較干凈的糧食了。這個過程我們在農(nóng)村稱之為“揚(yáng)場"，其實(shí)就是一個“風(fēng)選"的過程。
在工業(yè)生產(chǎn)中也有很多環(huán)節(jié)需要進(jìn)行風(fēng)選，比如中藥飲片的加工、糧食加工等。當(dāng)然在工業(yè)生產(chǎn)中不能象農(nóng)民那樣靠自然風(fēng)在室外進(jìn)行風(fēng)選，需要專用的裝備來完成這項工作。但是不管使用什么裝備，都需要利用“風(fēng)"（我們也可以稱之為“氣流"），都需要將待選物料放入氣流中，讓氣流把雜質(zhì)分離出來。
常見的方法就是利用風(fēng)機(jī)水平方向吹風(fēng)，代替自然風(fēng)，讓物料從風(fēng)口的上端自然落下，其實(shí)就跟農(nóng)民“揚(yáng)場"差不多，較重的物料落在近處，較輕的物料落飄到較遠(yuǎn)處。
這種方法比較大的問題是粉塵問題，氣流夾著粉塵、碎屑飛得到處都是，基本上不適合在室內(nèi)操作。飲片生產(chǎn)中采用這個方式的基本上都是“產(chǎn)地片"，其實(shí)還屬于農(nóng)產(chǎn)品加工的環(huán)節(jié)。飲片廠用這種方法生產(chǎn)，是不敢讓GMP檢查員看的。
還有一種設(shè)備，叫風(fēng)選機(jī)，原理和上面說的差不多，從外觀上看像是一個奇怪的大箱子，風(fēng)機(jī)從箱子一頭吹風(fēng)，箱子另一頭連接排風(fēng)管，將氣流吹到室外。箱子下面裝著一排三角形的下料斗，用來接不同重量和物料或雜質(zhì)。
這種方法解決了室內(nèi)粉塵問題，但是需要向室外排風(fēng)，把室內(nèi)的禍害轉(zhuǎn)移到室外去了，所以排風(fēng)管路上還要加裝過濾除塵裝置，否則環(huán)保局和鄰居們就要找他們的麻煩了。
除了粉塵問題，還有一個問題就是分離效率的問題?？梢韵胂?，重質(zhì)的物料和輕質(zhì)的碎屑之間還有部分“不輕不重"的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)使得風(fēng)選后落下的物料連續(xù)分布中間有很長的一段是“輕重混雜"的區(qū)域，這里面有不要的雜質(zhì)，又有不能扔掉的物料，真是“食之無味，棄之可惜"。
為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？其根本問題在于“高度"，也就是物料下落的距離。下落的高度太低，下落時間就會很短，有些較輕的雜質(zhì)還沒來得及被風(fēng)吹走，就落了下來，從而影響分離效果。
還有一個問題，如果需要風(fēng)選的物料中含有很多砂粒，或者是一些大一點(diǎn)的碎屑，這些雜質(zhì)雖然比較輕，但個頭小，比重大，就象大豆里面摻入了一些綠豆，很難被風(fēng)吹走。所以，通過風(fēng)選的方式不能去除個頭小而重質(zhì)的雜質(zhì)。
為什么會出現(xiàn)這個問題呢？我們現(xiàn)在需要提出一個比較的抽象的名詞——“比表面積"。比表面積就是物體表面積和物體重量的比值，這樣說不好理解，打個比方說，一張A4紙的重量肯定要大于一粒綠豆的重量，但A4紙很容易被風(fēng)吹走，綠豆卻不容易被風(fēng)吹走。原來，物體在氣流中運(yùn)動的趨勢受到重量和表面積的雙重影響，為了方便描述，就產(chǎn)生了“比表面積"這個概念。比表面積越大，物體受氣流的影響就越大。A4紙的“比表面積"遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于綠豆的“比表面積"，所以就很容易被風(fēng)吹走。
生產(chǎn)過程中物料中的很多碎屑，雖然個頭小，重量輕，但是它們的“比表面積"較小，所以不容易受氣流影響，就無法利用風(fēng)選的方式進(jìn)行分離。要解決這個問題，就要增加一個生產(chǎn)過程——“篩選"，就是利用篩子把個頭小的雜質(zhì)篩出去。
總結(jié)一下，傳統(tǒng)的風(fēng)選設(shè)備存在以下幾個問題：一是粉塵飛揚(yáng)；二是分離效果不好；三是不能分離重質(zhì)的小個頭雜質(zhì)。
旋流風(fēng)選機(jī)的原理及優(yōu)勢
前面已經(jīng)說過，風(fēng)選的關(guān)鍵是“風(fēng)"或者叫“氣流"，而氣流必然會引起粉塵問題，我公司研發(fā)的主動旋流風(fēng)選技術(shù)剛好可以解決這一問題。
旋流風(fēng)選機(jī)工作時，會形成雙螺旋氣流，在機(jī)器的內(nèi)部相互循環(huán)，不需要向外吸風(fēng)和排風(fēng)，所以可以很好地解決風(fēng)選過程中的粉塵問題。
旋流風(fēng)選機(jī)的主體結(jié)構(gòu)為一個傾斜放置的圓筒，筒內(nèi)底部裝有特制的旋流葉輪。旋流葉輪高速旋轉(zhuǎn)時，在筒內(nèi)形成內(nèi)外兩股螺旋氣流，相互循環(huán)。物料投入圓筒內(nèi)部，重質(zhì)物料受重力作用向下流動，輕質(zhì)雜質(zhì)隨氣流在筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并在氣流的推動下，聚集在上部，從上部的雜質(zhì)出口流出，進(jìn)入規(guī)定容器；圓筒的邊緣裝有篩網(wǎng)，重質(zhì)物料和雜質(zhì)在向下移動的過程中，經(jīng)過篩網(wǎng)，小個頭的雜質(zhì)從篩網(wǎng)中漏下來，流入規(guī)定容器；大塊的物料繼續(xù)向下移動，從底部流出來，進(jìn)入規(guī)定容器。通過以上過程，物料中的輕質(zhì)雜質(zhì)、絮狀物、碎屑都被分離出來，一次性把物料分成三份：輕質(zhì)雜質(zhì)、絮狀物、碎屑，同步完成了風(fēng)選和篩選兩個過程。
從旋流風(fēng)選機(jī)的工作原理可以看出，旋流風(fēng)選機(jī)工作過程中，氣流是以螺旋狀移動的，這樣就等于增加了分離的時間。想象一個，我們把一根彈簧拉直，就變得很長很長，這相當(dāng)于大大增加了分離的“高度"，因而分離效果比傳統(tǒng)的風(fēng)選機(jī)要好的多。
從另一方面看，傳統(tǒng)的風(fēng)選氣流是水平移動的，物料在向下飄移的過程中所遇到的氣流速度是不變的；而旋流風(fēng)選機(jī)的螺旋氣流，越向下部氣流速度越快，因而既使有部分輕質(zhì)雜質(zhì)向下移動，到了一定高度，隨著氣流流速的提高，也會再次被“吹"上去。這一特性也大大提高了旋流風(fēng)選機(jī)的分離效率。
大家可能會關(guān)心，物料會不會接觸高速旋轉(zhuǎn)的旋流葉輪，從而受到破壞？當(dāng)然不會，因為旋流風(fēng)選機(jī)有著特殊的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部氣流有著特定的流向，這些特點(diǎn)決定了物料不可能結(jié)觸到旋流葉輪。
還有清洗問題，傳統(tǒng)的風(fēng)選機(jī)無法進(jìn)行在線清洗，只能進(jìn)行局部沖洗和擦洗，而旋流風(fēng)選機(jī)結(jié)構(gòu)簡單而密閉，內(nèi)部沒有清洗死角，因而可以利用噴淋清洗球進(jìn)行在線清洗。
總結(jié)一下，旋流風(fēng)選機(jī)的優(yōu)勢：
一、內(nèi)部氣流循環(huán)，不產(chǎn)生粉塵；
二、分離效率高；
三、可以同步完成風(fēng)選和篩選兩個工藝過程；
四、可以進(jìn)行在線清洗。
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