国内外制粒设备普遍采用袋式除尘器加滤筒除尘器串联的二级过滤式除尘系统,其中初级除尘为位于制粒机顶部的机械振打清灰的袋式除尘器。作为目前制粒设备主流的除尘方式,这种袋式除尘器存在压力损失大、运维成本高、过滤面积不足等缺点,目前对制药制粒装备除尘系统多在做出改进,但只局限于采用刚性滤料如烧结网滤袋替代原布袋。结合制粒过程的工况条件以及颗粒特性对各类除尘器进行分析之后,拟定了“袋改旋”的研发方案,即研发一种高效轴流式旋风分离器,代替原袋式除尘器,实现制粒机中除尘设备的结构改进和技术创新。围绕除尘系统中涉及的关键设备与技术,主要做了如下工作:首先,采用6)-湍流模型分别对轴流旋风分离器和滤筒除尘器内部流场进行了建模和数值模拟,对其内部流场的运动特征和主要参数进行了研究,获得了除尘系统中设备的含尘气流速度、压力以及粉尘颗粒运动状态等的关键参数。其次,针对轴流式旋风分离器对微细颗粒物分离效率低,与结构参数关系不明朗等问题,研究确定了进口风速、叶片出口角以及排气管直径是影响分离效率的关键参数,探究了其与分离器工作性能的关系,并对分离器进行结构的优化。结果表明:流速为208)/时,分离器对48)的颗粒分离效率达到92.3%,108)及以上颗粒实现100%分离;并使用加权方法给出了在粒径d≥4μm,进口风速为4～208)/的工况下适用的分离效率计算模型。最后,通过原除尘系统与改进后的除尘系统的数值模拟和分析,明确“袋改旋”方案的可行性与适用性。改进后,同等工况条件下气流处理量增大了195%;压力损失与除尘效率与原系统相差不大,但压降可调节弹性增大,适用性更强;研发的轴流旋风分离器的运行能耗也明显优于原袋式除尘器。