摘 要

多功能提取罐是中药行业中对传统中草药中的有效药用成分进行提取的一种常用设备，可以实现中药煎煮浸泡、回流、搅拌、分离和提取浸出等模块化功能。与此次同时，多功能提取罐也具有操作十分方便，提取效率较高，产量优秀等特点。

本设计中，依据GB150-2011《压力容器》等相关标准，设计了正锥式多功能提取罐；对多功能提取罐的筒体、锥壳、上下封头及搅拌设备等进行了尺寸设计和强度校核；对法兰、视镜、支座、接管、电机、减速器和传动装置等附件按照相关标准进行选型。

关键词：中药；多功能提取罐； 浸泡； 回流提取； 搅拌

Design of Multi-function Extractor for Traditional

Chinese Medicine

ABSTRACT

Multi-function Extractor is a common equipment for extracting the effective medicinal ingredients from traditional Chinese medicine in the Chinese medicine industry. It can realize the modular functions of decoction, soaking, reflux, stirring, separation and extraction of traditional Chinese medicine. At the same time, the multi-function Extractor also has the characteristics of convenient operation, high extraction efficiency and excellent output.

In this design, according to GB150-2011 "Pressure Vessel" and other related standards, the multi-function Extractor with positive cone was designed. At the same time, the dimension design and strength check of the cylinder, conical shell, upper and lower heads and mixing equipment of the multi-function Extractor are emphasized. In addition, the accessories such as flange, mirror, support, nozzle, motor, reducer and transmission device are selected according to relevant standards.

Keywords: Traditional Chinese Medicine； Multi-function Extractor；Soaking； Reflux Extraction； Stirring

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

第2章 提取罐主体结构设计 4

2.1罐体结构设计 4

2.2筒体几何尺寸计算 4

2.2.1 筒体直径和高度的计算 4

2.2.2锥壳部分计算 6

2.3 罐体强度计算 7

2.3.1罐体材料的选择 7

2.3.2筒体壁厚的计算 7

2.3.3锥壳厚度的计算 7

2.3.4封头壁厚计算 9

2.4夹套结构设计 10

2.4.1夹套直径与高度计算 10

2.4.2夹套厚度的计算 10

2.4.3夹套传热面积校核 10

2.4.4耐压试验 11

第3章 法兰及支座等附件选型 12

3.1 连接筒体和封头的设备法兰的选择 12

3.1.1法兰的设计 12

3.1.2密封面形式的选型 13

3.1.3 螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格及材料选择选择 13

3.2 支座的选择 13

3.2.1罐体总重量计算 13

3.2.2支座型式的选择 13

3.3 仪表的选择 14

3.4 视镜的选择 14

3.5 排渣装置 14

3.6 搅拌装置选择 15

3.6.1 搅拌轴直径的计算及校核 15

3.6.2联轴器的选择 16

3.6.3搅拌器的选择 17

3.6.4搅拌轴尺寸的设计 17

3.7 冷凝器简单设计计算 18

3.8 工艺接管及开孔选型设计 21

第4章 经济性分析与评价 23

4.1总投资估算 23

4.1 评价 24

第5章 设计结论 25

参考文献 27

附录1 多功能提取罐SW6-2011校核 29

（1）筒体校核 29

（2） 上封头校核 31

（3） 锥形壳体校核 32

（4）下封头校核 32

（5）夹套校核 33

（6）开孔补强校核 34

附录2 冷凝器SW6-2011校核 41

致谢 47

第1章 绪论

传统中药是中华民族五千年来遗留的伟大物质财富，我国中药提取工艺也有着悠久的历史。如今市场中的常见的中药丸、药膏、药液等都是经传统中药材经过提取浓缩而加工制成。中药提取是指使用适宜的溶剂，选择合理提取方法和适宜的工艺设备将药材中的有效成分转移到溶剂之中的过程，实质上是溶质由药材固相转移到溶剂液相之中，即是溶质转移的过程^［1］。

当代，中药提取行业中，中药提取的主要设备是提取罐，其中多功能提取罐则是其中最常用的循环提取设备之一。多功能提取罐可以实现中药煎煮，浸泡、回流，搅拌、分离和提取浸出等模块化功能^［2］。同时，多功能提取罐也具有操作方便，提取效率高，产量高等特点。因为用途广，工艺适应性较强，所以称多功能提取罐。

市场中，多数多功能提取罐都具有既可以进行水提（提取溶剂为水），又可进行醇提（提取溶剂为醇类，通常是乙醇）的功能。

传统的多功能提取罐有多种类型和形状，目前市场上较为常见直筒式提取罐、正锥式提取罐、斜锥式提取罐、蘑菇式提取罐及倒锥式提取罐等多种型式^［3］。

本文设计内容依据图1-1所示的提取工艺流程。

图1-1中，药材通过打开上封头投入提取罐，之后根据药材颗粒的不同，选用适宜的搅拌桨叶。通过罐体左方的热水管口，引入沸水，对药材进行浸泡，同时，夹套内通入高温蒸汽，对罐体进行保温和加热。不同的药材选用适宜的浸泡时间，为此，可以提高药材的提取率和保证药剂的活性成分。浸泡操作完成之后，开始对药材的回流提取，通过打开罐体下方的出液口，药液从罐体排出，通过过滤器的过滤作用，经过泵的作用回到罐体的回流入口。

本文设计的是正锥式多功能提取罐，通过结构设计实现煎煮，浸泡，回流，搅拌，分离等多功等提取。此外通过强度等校核保证强度要求，防止机械破化；刚度要求，防止较大变形；耐腐蚀要求，确保设备寿命；密封要求，防止药液泄漏；安全要求，确保设备安全可靠。

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