前胡为伞形科多年生草本,药用部位为根,根长 15-25 cm,根须细长、脆嫩,附着沙土量 3-8 %(湿基)。鲜品含水率 78-82 %,折干率 22-25 %,产地集中安徽、浙江、江西三省,2022 年栽培面积 1.4×10⁴ hm²,鲜品产量 2.1×10⁴ t,市场均价 12 元·kg⁻¹(鲜)。传统人工漂洗方式单班(8 h)处理能力 35 kg,水耗 0.9 m³,用工 2 人,存在效率低、破损率高(5-8 %)、水耗大等痛点。本设计面向 GMP 饮片车间前处理工段,开发全自动前胡清洗机,目标产能 300 kg·h⁻¹,洗净率 ≥ 98 %,根须破损率 ≤ 1 %,水循环利用率 ≥ 85 %,单班操作减至 1 人。
整机沿物料流向分为清洗主机与提升输送两段,主机外形 2700 mm×920 mm×1270 mm,提升段 1200 mm×540 mm×800 mm,总占地 3.9 m²。清洗主机由 3 mm 食品级 06Cr19Ni10 不锈钢板与 40×40×3.5 mm 方管焊接成槽体,槽深 450 mm,有效水深 350 mm;底部设 DN80 电动蝶阀排污口,侧壁装 4-20 mA 浮球液位变送器,水位控制精度 ±5 mm。槽内布置双条 CHEL60A 不锈钢输送链,节距 19.05 mm,链宽 540 mm,中心距 600 mm;链节上每 120 mm 跨距刚性连接 2 mm 冲孔载料板(开孔率 28 %),板边缘折弯 15 mm 防漏料。槽体上方设 6 组高压喷淋管:主清洗区 4 组,喷嘴间距 150 mm,喷射角 65°,水压 0.35 MPa;提升段 2 组,水压 0.25 MPa,用于二次漂洗。槽底均布 6 组 ∅30 mm 微孔曝气管,与 1.5 kW 高压风机相连,气水比 3:1,形成密度 450 m⁻¹ 气泡群,促使物料翻滚。提升段采用 PVC 食品级输送带,带宽 600 mm,带速 0.08 m·s⁻¹,主动辊 ∅120 mm,从动辊 ∅100 mm,带面设 5 mm 高挡板防止滑落。
工作流程:人工投料→斜面滑移至载料板→链牵引(0.05 m·s⁻¹)通过主清洗区(停留 45 s)→提升脱水(倾角 25°,长 800 mm)→落入输送带→进入下一工序。电控箱 380 V/220 V 隔离供电,PLC(S7-200 SMART)控制,设启动、停止、急停三按钮,整机功率 2.25 kW,其中主驱动 0.75 kW(减速比 60,直角安装),风机 1.5 kW,水泵 0.37 kW(备用接口)。设备噪声 ≤ 75 dB(A),符合 GB 12348-2008 2 类区限值。