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[摘 要]本文主要针对颗粒状粉末均混料生产工艺设计一套集成的真空输送系统，通过对真空输料系统、真空机组、混料系统、分装系统和集中控制系统的设计和实施，利用真空与环境空间的气压差，形成管道内气体流动，带动粉状物料运动，最终实现了粒度为3μm～30μm的颗粒和粉末状物料的无尘密闭管道的输送和自动上下料，输送能力大于100--400kg/h，输送距离大于20m。杜绝粉尘环境污染，提高潔净度，减少人工操作环节，更加利于保护工作环境。
[关键词]真空输送机；均匀化；无尘化
中图分类号：TQ02213；TH232 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0252-01
前言
粉尘问题与物料输送是固体制剂生产现代化的难题。就输送环节而言，由于粉体的流动性、堆积密度、湿度、黏度、颗粒度、带静电等不确定性，使粉体的输送就更加难以得到很好的解决[1]。真空输送机是一种借助于真空吸力来传送颗粒和粉末状物料的无尘密闭管道输送设备，利用真空与环境空间的气压差，形成管道内气体流动，带动粉状物料运动，从而完成粉体的输送。真空输送是管道密闭输送，这种输送方式可以杜绝粉尘环境污染，改善工作环境，同时减少环境及人员对物料的污染，提高洁净度。由于是管道输送，占用空间小，能够完成狭小空间的粉料输送，使工作间空间整齐规范。真空输送能够降低人工劳动强度，提高工作效率，是绝大部分粉体物料输送方式的首选。实现颗粒状粉末的密闭输送、混料、物料装桶等无尘化作业，系统控制准确、运行可靠、操作便利。采用负压输送，系统可调节，能与DCS相连，可移动容器（料桶）为底口出料，抽料干净无残留。真空源采用干式真空机组，真空管路上加装过滤器和差压测量装置，真空缓冲罐采用不锈钢设计[2]。
1.系统设计
1.1 真空输料系统
气力输送作为粉体、颗粒物料的一种输送方式。这里采用负压（真空）输送，在输送管路中，物料的流动形态是由物料本身的特性、输送管道的直径、气体的流量、输送距离等所决定的。通常用物料流量和气体流量的比值来表示：相密度 = 物料流量（kg/h）/ 气体流量（kg/h）。料斗下连接可移动容器（料桶）并设有电子秤，当容器内物料重量达到设定值时，启动真空输料系统，将物料输送至缓冲料斗。缓冲料斗安装料位计，当到达高料位时，停止真空输料。生产能力要求确定缓冲料斗高料位信号，消失延迟时间，高料位信号消失后，自动重启真空上料机开始输料。
1.2 真空机组
真空源采用干式真空机组，真空管路加装过滤器和压差测量。真空输料系统尾气实现三级过滤后，排入排风系统。
1.3 混料系统
混料机预设控制程序，包括重量、时间和转速（均可调），当重量达到设定值后，启动混料程序。混料过程中实时监控物料温度，当温度超过设定值时报警，并进行人工干预。程序要求能够实现一批混料过程中，可进行多次间断混料。
1.4 分装系统
将可移动容器推入分装出料口下方，启动升降支架按钮，旋转给料阀下面的出料口缓慢下降与成品料桶的进料口对接，对接完成后启动分装机进行分装。首先系统进行自动清零，开始阶段分装机快速给料，当分装接近设定重量时，PLC发出信号，旋转给料阀给料速度变慢，直到达到设定重量停止给料，并发出报警信号，人工将分装机与料桶分开，移走料桶进行下一个分装循环。料桶采用快开连接方式，实现信息记录功能。分装过程要有良好的密封性，人与物料不接触，分装过程在洁净称量室内完成。
1.5 集中控制系统
集中控制设备包括：卸料装置，真空上料机及缓冲料仓，混料机，计量分装系统。采用现场PLC控制方式，触摸屏的参数设置和更改需要权限，工艺运行参数传输至中央控制室上位机。能实现设备操作运行状态及启停操作控制功能，包括：料桶重量、分装重量、真空度、料位、单锥混料机转速及混料时间、故障报警等。
2.系统主要设备
2.1真空输送器
真空输送器是真空输送系统的核心部件，真空输送器的性能直接决定输送系统的输送效率。真空输送器的工作原理及干式真空机组如图1所示：
真空输送器的工作原理：射流真空发生器LC系列A在压缩空气的作用下产生真空。底阀B关闭，在容器C和输送管道D中形成真空。物料从进料站E被吸入到输送管道，并且进入到容器中。过滤器F用来防止粉尘和细小颗粒被吸入到真空发生器和内部环境中。当物料容器满了后，真空发生器停止工作，底阀打开，物料从容器中排出。同时反吹装置启动，清洁过滤器。发生器再次启动时，系统进入下一个工作循环。吸气和释放物料的时间可以通过气动控制和电动控制[1～3]。
输送系统技术特点：积木式结构，安装拆卸方便；全金属过滤器，消除静电；气固分离与缓存一体式结构，LC系列输送器内部包括气固分离过滤组件，无需再另外搭配旋风分离器，粉末有效输送率由粉末分布密度和有效送粉面积决定【4】。LC输送器输送过程密闭，对料仓及其他设备无影响，卸料采用进口翻板阀，落料通径大，避免物料架桥。动力源干式真空机组，适用于要求抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合，极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点；下一步考虑使用干式真空机组，通过回收使用排除气体，组成微量排放甚至零排放的真空输送系统。
2.2 收尘系统
设计中对收尘系统进行了集中化处理，每条排风管道均连接到混料机上方的过滤组件处进行集中处理，有效防止粉尘泄露。
2.3 计量分装系统
物料在密闭的负压称量间内进行，分装箱特点包括：层流布置，气流从上至下均匀吹下，防止出现乱流。气流通过下方的回风口返回至回风夹道，并通过回风夹道内的初、中、高效过滤器进行过滤，过滤完成后的洁净气流，通过均流板重新吹入操作间，实现气体的循环使用，有效降低尾气排放量，密闭状态下尾气排放量降低80%以上。
3.系统特点说明
3.1 全密闭生产，无粉尘泄露；
3.2 采用电子签名模块，实时记录生产过程；
3.3 集中控制与分级控制相结合，采用授权管理方式，每组模块均配有分控操作盒，操作工若需要干预设备运行状态，必须去总控模块输入正确的用户名和密码，取得系统授权，并在指定时间内完成系统操作，同时系统自动记录人员、设备、时间以及操作动作；可实现颗粒状粉末物料混料前与混料后的核算，以利生产部门进行物料统计。
4.结论
4.1设计系统的能力为粉末粒度（3～30）μm，输送能力大于 （100～400）kg/h，输送距离（高度）大于20m；
4.2实现粉末密闭输送的全程自动对接，从料斗下料开始，利用重量控制法进行粉末提升，自动分装系统可实现粉末物料的定量装桶；
4.3 生产过程无粉尘外溢，人员操作不直接接触物料，有效的提高工作效率并防止粉末物料污染操作环境；
4.4 干式真空泵代替罗茨风机有效的提高真空度，减少物料提升时间，同时设备噪音低占地空间小。
参考文献
[1]裴晋平，粉体真空输送在固体制剂生产中的应用，医药工程设计，2009-30-1
[2]郭翠贞，制药企业真空输送系统的选用，装备应用与研究，2008年。第2辑
[3]唐德刚，真空输送管静电危害的消除或利用，大众科技，2014年，第16卷第181期
[4]张 屹，高强镀锌钢激光填粉焊接的粉末输送研究，机械工程学报，2014年，第5卷第4期
[关键词]真空输送机；均匀化；无尘化
中图分类号：TQ02213；TH232 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0252-01
前言
粉尘问题与物料输送是固体制剂生产现代化的难题。就输送环节而言，由于粉体的流动性、堆积密度、湿度、黏度、颗粒度、带静电等不确定性，使粉体的输送就更加难以得到很好的解决[1]。真空输送机是一种借助于真空吸力来传送颗粒和粉末状物料的无尘密闭管道输送设备，利用真空与环境空间的气压差，形成管道内气体流动，带动粉状物料运动，从而完成粉体的输送。真空输送是管道密闭输送，这种输送方式可以杜绝粉尘环境污染，改善工作环境，同时减少环境及人员对物料的污染，提高洁净度。由于是管道输送，占用空间小，能够完成狭小空间的粉料输送，使工作间空间整齐规范。真空输送能够降低人工劳动强度，提高工作效率，是绝大部分粉体物料输送方式的首选。实现颗粒状粉末的密闭输送、混料、物料装桶等无尘化作业，系统控制准确、运行可靠、操作便利。采用负压输送，系统可调节，能与DCS相连，可移动容器（料桶）为底口出料，抽料干净无残留。真空源采用干式真空机组，真空管路上加装过滤器和差压测量装置，真空缓冲罐采用不锈钢设计[2]。
1.系统设计
1.1 真空输料系统
气力输送作为粉体、颗粒物料的一种输送方式。这里采用负压（真空）输送，在输送管路中，物料的流动形态是由物料本身的特性、输送管道的直径、气体的流量、输送距离等所决定的。通常用物料流量和气体流量的比值来表示：相密度 = 物料流量（kg/h）/ 气体流量（kg/h）。料斗下连接可移动容器（料桶）并设有电子秤，当容器内物料重量达到设定值时，启动真空输料系统，将物料输送至缓冲料斗。缓冲料斗安装料位计，当到达高料位时，停止真空输料。生产能力要求确定缓冲料斗高料位信号，消失延迟时间，高料位信号消失后，自动重启真空上料机开始输料。
1.2 真空机组
真空源采用干式真空机组，真空管路加装过滤器和压差测量。真空输料系统尾气实现三级过滤后，排入排风系统。
1.3 混料系统
混料机预设控制程序，包括重量、时间和转速（均可调），当重量达到设定值后，启动混料程序。混料过程中实时监控物料温度，当温度超过设定值时报警，并进行人工干预。程序要求能够实现一批混料过程中，可进行多次间断混料。
1.4 分装系统
将可移动容器推入分装出料口下方，启动升降支架按钮，旋转给料阀下面的出料口缓慢下降与成品料桶的进料口对接，对接完成后启动分装机进行分装。首先系统进行自动清零，开始阶段分装机快速给料，当分装接近设定重量时，PLC发出信号，旋转给料阀给料速度变慢，直到达到设定重量停止给料，并发出报警信号，人工将分装机与料桶分开，移走料桶进行下一个分装循环。料桶采用快开连接方式，实现信息记录功能。分装过程要有良好的密封性，人与物料不接触，分装过程在洁净称量室内完成。
1.5 集中控制系统
集中控制设备包括：卸料装置，真空上料机及缓冲料仓，混料机，计量分装系统。采用现场PLC控制方式，触摸屏的参数设置和更改需要权限，工艺运行参数传输至中央控制室上位机。能实现设备操作运行状态及启停操作控制功能，包括：料桶重量、分装重量、真空度、料位、单锥混料机转速及混料时间、故障报警等。
2.系统主要设备
2.1真空输送器
真空输送器是真空输送系统的核心部件，真空输送器的性能直接决定输送系统的输送效率。真空输送器的工作原理及干式真空机组如图1所示：
真空输送器的工作原理：射流真空发生器LC系列A在压缩空气的作用下产生真空。底阀B关闭，在容器C和输送管道D中形成真空。物料从进料站E被吸入到输送管道，并且进入到容器中。过滤器F用来防止粉尘和细小颗粒被吸入到真空发生器和内部环境中。当物料容器满了后，真空发生器停止工作，底阀打开，物料从容器中排出。同时反吹装置启动，清洁过滤器。发生器再次启动时，系统进入下一个工作循环。吸气和释放物料的时间可以通过气动控制和电动控制[1～3]。
输送系统技术特点：积木式结构，安装拆卸方便；全金属过滤器，消除静电；气固分离与缓存一体式结构，LC系列输送器内部包括气固分离过滤组件，无需再另外搭配旋风分离器，粉末有效输送率由粉末分布密度和有效送粉面积决定【4】。LC输送器输送过程密闭，对料仓及其他设备无影响，卸料采用进口翻板阀，落料通径大，避免物料架桥。动力源干式真空机组，适用于要求抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合，极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点；下一步考虑使用干式真空机组，通过回收使用排除气体，组成微量排放甚至零排放的真空输送系统。
2.2 收尘系统
设计中对收尘系统进行了集中化处理，每条排风管道均连接到混料机上方的过滤组件处进行集中处理，有效防止粉尘泄露。
2.3 计量分装系统
物料在密闭的负压称量间内进行，分装箱特点包括：层流布置，气流从上至下均匀吹下，防止出现乱流。气流通过下方的回风口返回至回风夹道，并通过回风夹道内的初、中、高效过滤器进行过滤，过滤完成后的洁净气流，通过均流板重新吹入操作间，实现气体的循环使用，有效降低尾气排放量，密闭状态下尾气排放量降低80%以上。
3.系统特点说明
3.1 全密闭生产，无粉尘泄露；
3.2 采用电子签名模块，实时记录生产过程；
3.3 集中控制与分级控制相结合，采用授权管理方式，每组模块均配有分控操作盒，操作工若需要干预设备运行状态，必须去总控模块输入正确的用户名和密码，取得系统授权，并在指定时间内完成系统操作，同时系统自动记录人员、设备、时间以及操作动作；可实现颗粒状粉末物料混料前与混料后的核算，以利生产部门进行物料统计。
4.结论
4.1设计系统的能力为粉末粒度（3～30）μm，输送能力大于 （100～400）kg/h，输送距离（高度）大于20m；
4.2实现粉末密闭输送的全程自动对接，从料斗下料开始，利用重量控制法进行粉末提升，自动分装系统可实现粉末物料的定量装桶；
4.3 生产过程无粉尘外溢，人员操作不直接接触物料，有效的提高工作效率并防止粉末物料污染操作环境；
4.4 干式真空泵代替罗茨风机有效的提高真空度，减少物料提升时间，同时设备噪音低占地空间小。
参考文献
[1]裴晋平，粉体真空输送在固体制剂生产中的应用，医药工程设计，2009-30-1
[2]郭翠贞，制药企业真空输送系统的选用，装备应用与研究，2008年。第2辑
[3]唐德刚，真空输送管静电危害的消除或利用，大众科技，2014年，第16卷第181期
[4]张 屹，高强镀锌钢激光填粉焊接的粉末输送研究，机械工程学报，2014年，第5卷第4期