电控式燃气热小型炒药机的设计

陈 文

(惠州卫生学校，广东惠州 516002)

电控式燃气热小型炒药机的设计

陈 文

(惠州卫生学校，广东惠州 516002)

为达到升温迅速、调温控温灵敏、高效节能、污染小的目的，设计了结构简洁的电控式燃气热小型炒药机，并以实验验证了本机效果良好，可在教学科研或基层中医院推广使用。

电控式燃气热;设计;小型炒药机

炒制是最古老、应用最广泛和最基本的中药饮片炮制加工方法，也是中药生产中最为薄弱的环节。千百年来，中药加工炒制一直是沿用简单落后的手工生产方式，随着中药的供应量与日俱增，手工炒制的生产方式逐渐发展以炒药机生产为主，但中药炒制的机械的关键技术需进一步解决。为此，本着解决控温和节能等关键技术的原则，设计了电控式燃气热小型炒药机。

1.设计要求

新型炒药机的设计要求能有效解决控温、节能、GMP认证三大关键技术问题。控温反映了炒药机性能高低和技术先进性，能根据炒制药材饮片的品种、规格大小、投料量等不同的因素进行程序调温和控温的炒药机，其发展前景广阔。应用新的加热技术、新材料、新设计，保温降耗，进一步提高热能利用率，减少污染，降低运行成本，是炒药机节能的主要方向。国家规定中药饮片生产企业必须通过GMP认证，对中药饮片生产机械提出了明确要求，不符合GMP规范的机械将被淘汰。

2.设计思路

根据炒制技术要求，将炒药机设计成电控式燃气热型，采用电控式以期有效解决程序调温控温的问题;采用燃气热(液化气为热源)以期有效解决加热效率和调温控温灵敏性的问题;采用不锈钢材质制作炒筒、保持各个系统机械性能稳定、设置排烟系统等，以期达到中药饮片生产GMP规范对生产设备及产品的要求。

3.设计内容与结果

3.1 系统组成

电控式燃气热小型炒药机主要由八大系统组成，以实现炒制过程的自动化、规范化和智能化。

锅体系统：由炒筒、筒盖、“Y形”支架及高温轴承等组成。连接动力系统端为密封端，另一端为开口端(进/出料口)，开口端配备密封性筒盖。

燃气系统：液化气为作热源，燃气系统由高效燃烧器、燃气阀、联动阀、脉冲点火装置、温度电子传感器、燃气电子比例阀等组成。

进出料与搅翻系统：由加料斗、接料斗和炒筒“S形”螺旋板等组成。炒筒正转时进料，反转时出料;自动往返转时用于炒制(合上筒盖);“S形”螺旋板同时起到搅翻中药材的作用。

排烟系统：由吸尘、吸烟装置和排气管组成。

操作控制与显示系统：由数显时间继电器、火力选择旋扭、速度选择旋扭、正/反转及自动往返转选择按扭、温控仪等组成。

监测报警控制系统：由监测报警器、稳压器、漏电保护器等组成。

传动系统：由调速电动机、减速箱等组成。

清理系统：由清洁刷，钢丝刷，小刮刀等组成。

3.2 控制回路

电控式燃气热小型炒药机的控制回路由四部分组成：主电路、正/反转回路、控温控时回路(控制点火回路)、自动往返转回路。控制回路示意图(见图1)，正/反转回路(进料/出料)(见图2)，其余回路图略。

3.3 设计结果

电控式燃气热小型炒药机的主机部分如图3所示，主要技术参数(见表1)。

图3 电控式燃气热小型炒药机(主机部分)

表1 电控式燃气热小型炒药机技术参数

3.4 样机验证

炒药机的优势在于减少生产成本，降低劳动强度，提高清炒药物的效率，提高药物疗效。电控式燃气热小型炒药机自2001年成功研制后一直用于实验教学，广泛应用于麦炒、砂炒、醋炒、清炒、土炒、闷炒、密炙、烘干以及果品的炒制，其成品质量稳定，色泽均匀。本文以“火候”较难控制的马钱子炒制(文献报道马钱子炮制温度在230℃炒制时间仅相差十几秒，士的宁的含量却急剧下降，达不到炮制温度和时间则“不及”，士的宁转化太少，达不到炮制减毒的目的，超过则“伤火”，士的宁、马钱子碱以及转化产物将一同被大量破坏，降低了马钱子的临床疗效)来验证样机的性能。炒制方法采用中国药典2005版一部规定的砂烫法，以综合评分(Y=100－0.6×士的宁保留率+0.4×马钱子碱保留率)作为考察指标，验证实验平行5次，工艺规程：选择火力“中火”档和转速“中速”档，设置预热温度和时间(温控仪设置为230℃，时间继电器选择4min)→开启电源，按下“正转”按扭进料(马钱子：砂子=1：8)→打开燃气阀，预热4分钟(启动即自动点火，当加热温度升至预设点时，点火器自动熄火，机器继续保持转动，当温度降至预设点以下时，自动重新点火，再次加热，如此反复;当累计时间达到设定时间时，自动熄火并报警提示)→设置炒制温度和时间(235℃，3.5min)，选择“自动往返转”按扭，炒制加工(控温原理与预热相同)→炒制完毕，打开筒盖，选择“反转”按扭出料，得炒制品→含量测定(计算保留率和综合评分)。

验证结果：5批次炒制品，均吸热膨胀并呈黄棕色，直观色泽无显著差异;综合评分分别为90.5、90.2、89.6、89.8、90.3，平均值为 90.1，比文献报道的改良砂烫法(综合评分89.3)高，表明样机与传统砂烫法或改良传统砂烫法炮制马钱子相比，炮制品质量更优，样机炮制工艺稳定性较好，样机采用程序测温控温远比马艳平等以米颜色变化为油砂温度的指示剂的测温控温方法更为客观和精确。

3.5 设计结果

电控式燃气热小型炒药机由锅体系统、燃气系统、进出料与搅翻系统、排烟系统、操作控制与显示系统、监测报警控制系统、传动系统和清理系统等八大系统组成，从设计结构、技术参数和验证结果可知，本炒药机具备结构简单、功能齐备、机械性能稳定、安全性好、操作简便，实用性强、耗能省、保温性能好等优点。与其它煤热、电热和油热式炒药机相比，具备以下特点：一是采用电控式和燃气热的联用组合，既实现程控自动化，又大大提高了调温控温的灵敏度。煤热式的污染环境且不便于调温控温，电热式的升温相对于油和燃气较慢且维修保养较为复杂，油热式的则运行成本较高经济性不佳，而液化气作为热源，升温迅速，锅体受热均匀，调温控温灵敏，几乎不产生污染性废气，是理想的热源，电控式和燃气热联用综合性能更佳;二是用控制按钮可快速完成进料(正转)、出料(反转)、炒制(往返转)，达到操作简便等特点;三是调节火力控制旋扭可以控制“文火”、“中火”、“武火”和“热锅”，适应不同炮制工艺的需要;四是可根据药材性状，通过调速器选择不同的电机转速，使药材在筒在均匀翻动，确保受热均衡;五是能够准确设定和控制炒制时间，时间到点即自动熄火并报警提示;六是适用性广，可应用于学校、中药炮制研究部门、中小型中医药保健品厂及医院和食品等行业，用于各种不同规格和性质的中药材的炒制加工;七是设有清洁系统和排烟系统，使用的液化气是清洁能源，炒药筒为不锈钢材质，不与药材成分发生化学反应、不粘附药材、无脱落物，清洗十分方便。

4.结论

电控式燃气热小型炒药机，有效解决了控温、节能、GMP认证三大关键技术问题，符合设计要求。符合国家“药品标准”和省、自治区、直辖市人民政府药品监督管理部门制定的“炮制规范”中的“能满足不同特性的中药材和中药饮片的炮制要求”、“能满足炮制工艺要求”、“与中药材、中药饮片直接接触的设备、工具、容器表面易清洗消毒、不易产生脱落物，并不与中药材、中药饮片发生化学反应，不吸附中药材、中药饮片”等规定，能达到GMP认证要求。

5.讨论

结构合理、功能完善、测温先进、保温性强、高效能、低污染等性能，同时配备炮制工艺、使用操作等规范软件，能达到硬件与软件有机结合，将是未来的炒药机的发展方向，“智能型”的炒药机，才能更充分发挥炒药机的功能，实现炒药机的现代化。电控式燃气热小型炒药机有待进行线路集成，制成摇控式的全自动炒药机，其应用前景将会更加宽广。

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Design of Small－sized Stir－frying Machine of Gas Monitored by Electricity

CHENWen

(Huizhou Health School，Huizhou 516002，China)

Aimed at raising temperature at an accelerated speed，adjusting and controlling it flexibly，economizing energy，working with high efficiency and polluting in the minimum，I design a small－typed stirfrying machine of gasmonitored by electricity with simplified structures.Simultaneously，designing methods as well as results of the stir－frying machines are introduced，whose functions prove good by means of experiments.It can be concluded that the stir－frying machines can be publicized and applied in both teaching and scientific researches and mid－scaled hospitals of basic level.

electricity－monitoring gas heat;design;a small－sized stir－frying machine

TH788+.2 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671－3974(2011)03－0082－03

2011－04－27

陈文(1974－)，男，硕士，广东省惠州卫生学校医学教育研究室主任，执业药师。从事药学教育与研究。