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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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双锥回转真空干燥机
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自动真空履带干燥机在制药行业中的应用

国内中药企业常用的浸膏干燥设备是箱式干燥和喷雾干燥。箱式干燥时间长,能耗高,间断操作,容易染菌和吸潮;喷雾干燥的粉剂致密而水溶性差,干燥温度高,热敏感性的物质容易被破坏,多糖含量高的物料会粘在喷雾干燥收集器的壁上,造成收粉困难。近几年,一种自动真空履带干燥机开始应用生产。与箱式干燥相比,自动真空履带干燥机的优点是:料层薄、干燥快、物料受热时间短;物料松脆,容易粉碎;隔离操作,避免污染;动态操作,不易结垢;连续生产,自动控制。自动真空履带干燥机也能克服喷雾干燥的缺点,与常用的干燥设备相比,自动真空履带干燥机具有更好的应用价值,控制系统采用德国西门子S7-200 PLC、西门子变频技术,实现了干燥温度、真空压力、干燥速度稳定、干燥物料含水率稳定的目标,使用效果良好。
  1 工作原理
  物料通过变频螺杆泵送入真空条件下的干燥机内部,物料被连续地涂布在缓缓移动的干燥机内的多条干燥带上,形成薄薄的涂层;干燥带在调速电机驱动下以设定的速度向前运动,每条干燥带的下面都有3段独立的加热板和1段冷却板,干燥带与加热板、冷却板紧密接触,以接触传热的方式将干燥所需要的能量传递给带上物料;当干燥物料从筒体的一端运动到另一端时,物料已经干燥并经过冷却,干燥后的物料从干燥带上剥离;物料通过一个粉碎装置粉碎后,通过真空蝶阀到料桶中出料。
  物料直接进入真空度容器内,经过干燥,所得颗粒的流动性很好,结构疏松,速溶性好。其结构如图1。
  2 真空自动履带干燥机主要特点
  2.1 真空筒体是一个直径近2 m 的不锈钢圆筒,前后开门,长度在15m,内外壁抛光处理,筒体密封良好。履带是干燥物料的平台,材质为聚四氟乙烯带,性质稳定,耐温范围在-70-260 ℃,可安全使用于医药、食品工业。履带按4层设置,每条履带分别由变频电机单独驱动,履带运动速度则通过变频调速机组进行调整,速度范围在0.15-1.5 m/min 。
  2.2 真空系统采用罗茨真空泵和水环真空泵组成的机组。
  2.3 干燥前物料先预热以增加流动性,进料用螺杆计量泵,可处理粘度很大(相对密度1.35-1.45)的中药浸膏;进料流量可精确调整,即使在进料量很小的情况下,布料装置也确保均匀布料,以便干燥工艺的优化;每一条履带配备单独螺杆泵作为进料输送泵,进料速度一般20-50L/ h。摇摆布料摆臂通过一台步进电机控制,速度一般在5-20 r/min。
  2.4 自动真空履带干燥机整个干燥带分为4 个区,3个加热区和1 个冷却区。机组热源采用热水,配备完整热水循环加热系统和冷却水冷却系统。考虑天然药物的热敏性,常采用低温真空干燥的方式,干燥过程中产品温度一般在40-95 ℃之间。经过冷却,出料温度可控制在20-30 ℃之间。
  2.5 终端出口以气动真空蝶阀阻断真空以连续地排出干物料;出料口有破碎和制粒功能,干粉颗粒大小可控制在40-60 目之间设置。
  2.6 机组配有高压水清洗装置,符合GMP 易清洗的要求。
  2.7 自动真空履带干燥机采用PLC 控制,通过PC机的人机界面来操作设备,同时干燥机附近设置操作面板以便在工作区操作设备。可以自动运行,也可以手动操作。
  3 控制系统的总体设计
  3.1 系统软硬件的选型
  ( 1)选用SIEMENS 变频器(2) 摇摆布料采用KINCO 步进电机及驱动器;(3)触摸屏采用POFACE
  产品;(4)上位机采用戴尔工控机;(5) 通讯采用一条RS-485 通讯线将上位机和PLC 连成一个通讯系统;(6)现场触摸屏为操作员界面,工控机为工程师界面。
  3.2 PLC 的功能及选型
  PLC在系统中完成下列任务:(1)采集外界各设备的状态信号及模拟量信号;(2)控制各台电机起停、频率调节及调节阀的开度调节;(3)若外界设备出现故障,PLC接通报警装置,实现故障报警。
  根据上述功能,该系统选用SIEMENS的S 7-200PLC,它属于模块组合式PLC,由基板及模块组成,有多种基板模块可供选择,可根据需要构成不同的系统。本着实用性、可靠性、经济性等原则,选用CPU226 PLC、EM 223 CN 型的数字量输入/ 输出模块、EM 232 CN型的模拟量输出模块、EM 235 CN型的模拟量输入/ 输出模块。其组成见图2。
  4 控制系统的应用
  4.1 4 条履带可以分别控制其运行状态与运行速度。每条履带都分别采用变频控制实现1 对1 控制,在运行状态下,可在线调节修改履带速度。
  4.2 4 台进料泵可以分别控制其运行状态与进料速度。每台进料泵都分别采用变频控制实现1 对1 控制,在运行状态下,可在线调节修改流量。
  4.3 布料电机运行速度可调节。布料电机在运行状态下,可在线调节进料速度,范围( 15、20、24、28、37 r/min )。
  4.4 真空泵采用3 级机组,保证筒体真空度运行时不低于10 MPa。主泵ZJ 300 罗茨真空泵( 球墨铸铁)1 台, 抽气速率300L/s,二级泵ZJ 150 罗茨真空泵( 球墨铸铁)1 台,抽气速率150 L/s ,前级泵2 BV 5-131 水环真空泵2 台,抽气速率6.66 m3/min,功率11 kW,极限真空( 绝压)40 Pa,前级泵配2 台2 BV 5-131水环真空泵,可以有效地缩短及提高整个机组的效率,将真空预抽时间缩短,在主泵开启整个机组投入运行后,可自动关闭1 台水环真空泵。
  4.5 加热区、冷却区温度控制采用调节阀从而保证温度恒温运行时不偏于设定±2 ℃,流程如图3。
  4.6
  信号报警界面可随时监控与显示系统运行中的单机运行故障,提示故障原因及解决方案。从而保证系统运行的稳定性与自诊断的功能,保证各项硬件的使用寿命。
  4.7 程序分为3
  部分:主程序、子程序和中断程序。系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成,可节省扫描周期。利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。主程序功能最多,履带电机、进料泵及布料电机速度的显示,真空泵组控制信号的综合以及报警处理都在主程序。频率和真空的压力值采用数字方式直接在程序中设定。温度PID控制中,使用了比例和积分控制,其回路增益和时间常数可通过工程计算初步确定,需要进一步调整以达到最优效果。
  5 结束语
  通过自动控制技术应用和改进,自动真空履带干燥机在工业应用中运行可靠, 生产能力稳定,干燥后物料含水率≤5%。随着中药产业化的发展,自动真空履带干燥机在干燥方面的优点,将被更多的企业认可,市场应用前景广阔。

· 行业聚焦:

     一:  GMP的发展过程

     GMP是从药品生产经验中获取经验教训的总结。人类社会在经历了12次较大的药物灾难,特别是20世纪出现了最大的药物灾难“反应停”事件后,公众要求对药品制剂严格监督的法律。再此背景下,美国于1962年修订了《联邦食品药品化妆品法》(Federal Food Drug Cosmetic Act).

      GMP作为制药企业药品生产和质量的法规,在国外已有三十年的历史。美国F1、抗生素瓶(粉剂)分装机的概要
  分装机是将无菌的粉剂药品定量分装在经过灭菌干燥的抗生素瓶内,并盖紧胶塞以密封。分装后的分装量及误差满足中国药典(2000)要求,同时确保分装全过程均在100级层流保护下,并无异物落下。
  2、抗生素瓶(粉剂)分装机的种类
  分装机主要有螺杆分装与气流分装二种形式,还有一种半自动手工操作的插杆式。
  2.1、螺杆式分装机
  螺杆分装原理是利用螺杆间歇旋转,并通过控制螺杆的转速按计量要求将粉剂定量装入到抗生素瓶。其工作过程:粉剂装入料斗中,分装头中的螺杆转动,使粉杯中粉剂沿轴线方向输送到料嘴处,并落入位于料嘴下方的药瓶中,   味精菌体蛋白干燥是干燥技术研究的热点问题,主要是由于其高粘度高湿度的特性,工程实践中使用的设备很多,国内味精菌体蛋白干燥主要使用的设备有:
  1 管束式干燥机
  2 高速搅拌干燥机
  3 旋转闪蒸干燥机
  从干燥的产品质量看,高速搅拌干燥机最佳,其次为旋转闪蒸干燥机和管束式干燥机。
  从干燥产品的成本上看,管束干燥机的成本最低,其次为高速搅拌干燥机和旋转闪蒸干燥机
  管束式干燥机使用热源为蒸汽,烘干工艺:有稳定茶叶品质,补充杀青效果的作用,使茶叶达到较长时间的贮藏而不变质。
  1、烘干方式;传统木碳、焙笼烘干和烘干机两种方式。焙笼烘干时间长,劳动强度大,生产效率低,初制烘干上使用较少。揉捻成条的茶叶需马上进行快速烘一道,不能置放过久,否则易使干茶产生闷味,降低茶叶品质。条件差者要有用萎凋槽烘干,此方式对茶叶品质影响最大(1)温度低、烘干时间过长;(2)热源多用木碳直燃吹风式,多灰尘,易带烟。(3)烘干速度慢,效率低,常将多次不同时间的揉捻叶混为一槽烘干。
  2、烘干要点:揉捻叶一般要求在30-40分钟内烘完一道,手感茶叶需带赖手感,而后可静置2--4小时,再烘第二道,很难用热空气干燥和传导传热除去时,微波干燥可以作为辅助手段提高干燥速率。在冷冻干燥中,残留的冰也可以用微波干燥法除去。 ⑴远红外干燥机。用电能产生的红外线,就会产生从表面向内部吸收渗透的效果。因此干燥速率较高,热效率也较高。但其性质与光相同,所以照射时不能留有阴影。 ⑵高频干燥机。物料置于高频高电压的电场时就会随着水分子运动在物料内部产生均匀摩擦热。这种方法适用于厚板及导热性能差的物料,主要用于木材加工业。 ⑶超声波干燥机。以适当频率的声波撞击物料,随着激烈的分子运动使空穴作用得以充分发挥,加快了干燥速率,适用于不耐热物料的干燥。
——信息来源:中国制药机械设备网 

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