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FG系列沸腾干燥机的使用与改造

发布时间:2010/5/4 9:55:26

      干燥工序是中药固体制剂生产中一道重要工序,对药品的各种质量指标有直接的影响,是药品生产过程关键的质量控制工序。不同的剂型、不同规格的产品需要根据其特点选择干燥设备,选用FG-200型沸腾干燥机对水泛丸、水蜜丸进行干燥工序的生产,经过一年多的使用,发现该设备具有以下特点:①特别适合于干燥直径4mm以下的中药小丸。②物料受热均匀,干燥的时间短,无结块、裂丸,能较好保持丸形外观。③干燥后的药丸崩解时限合格率高(达98%以上),不破坏药品的有效成分。④与药品直接接触部位多为圆形结构,无死角,易清洗,符合GMP要求。⑤采用人机操作界面,操作控制可视化、图形化,便于操作。
  由于沸腾干燥机产品生产规模不断扩大,原有干燥设备已不能满足日益增长的生产需要,如在原有生产场地增加设备需要对生产场地作较大规模的改造,而且施工工期长,需要停产施工,对生产造成较大影响。因此,根据设备结构原理对设备进行了一些改进,使设备的产能有了较大提高,并使设备对不同规格产品的适应性得到进一步提高。
  一、沸腾干燥机结构与工作原理
  沸腾干燥机由引风机、袋式除尘器、亚高效过滤器、加热柜、主机、电气控制系统等组成。引风机为一台功率30k W,风量5690~6973m3/h、风压3857~8148Pa的离心风机,由变频器进行调速控制。采用蒸汽散热器作为加热部件。控制系统由触摸屏、PLC以及相关电磁阀组成,设备的运行参数通过触摸屏进行设定并显示实时监控数据。
  沸腾干燥机结构简图
  1.机座;2.项圈;3.气流分布板;4.料斗;5.风管;
  6.引风机;7.袋式除尘器;8.亚高效过滤器;9.加热柜
  工作原理:物料放进料斗后,筒体处于一个相对密闭状态。起动引风机后,筒体内的空气被引风机排出,筒体处于相对负压状态。当负压达到一定值时,为了补充空气,气流在负压的作用下,经初、中、亚高效过滤器、换热器、送风管从气流分布板进入流化床,将物料抛起,形成流化态,物料同时被热风干燥。干燥过程产生的粉尘随气流排到袋式除尘器被捕尘袋搜集。
  二、设备改造
  设备投产后各种产品销售量不断增长,为适应市场的需求,生产技术部门增大了每一批次产品的投料量,但是设备原设计的最大一次投料量为200kg,干燥最大丸径4mm,设备生产能力满足不了生产需要,干燥工序成为生产流程的瓶颈。若增加设备需要对原生产场地作大规模改动,不仅投资金额大,而且改造过程将影响正常的生产。为此,设备动力部会同车间工程技术人员对设备进行了以下改造,使设备的生产能力满足了生产需要。
  1.改变除尘方式,减小风阻改善沸腾效果
  原设计采用袋式除尘器除尘,除尘器放置在室内机房。使用袋式除尘器有如下缺点:①沸腾千燥过程产尘量较大,除尘器捕集袋容易堵塞,使排风不畅,筒体相对负压不足,影响沸腾效果。②由于粉尘多,捕集袋经常需要清洗,而捕集袋的拆装比较繁琐,所费工时较多,影响工作效率。③袋式除尘器保温气密性较差,热风的热量散发在机房,致使机房的环境温度偏n。
  针对以上原因,拆除了袋式除尘器,排风管直接连接风机,在屋面排风管出口处安装水幕除尘装置。水幕除尘装置的箱体顶部装有喷淋头,形成水幕。带粉尘的气流经过喷淋下来的水幕,粉尘被水吸收,在箱体内沉淀到底部,通过排污管排出。水幕除尘装置,风阻小,除尘效果理想,清理方便,既减少了排风阻力,提高了沸腾效果,也减少了工人清理设备所用的工时,提高了工作效率。
  改造后设备示意图
  1.机座2.项圈3.气流分布板4.流化床5.风门气缸6.风阀
  7.风室8.风管9.水幕除尘装置10.风机11.亚高效过滤器12.加热柜13.调节风门
  2.增加鼓风机,增大风压风量
  沸腾干燥机原使用的风机为离心风机,作为引风机使用,电动机功率为30kW,风量为5690~6 973 m3/h,风压为3 857~8 148 Pa。为增大风压风量,尝试在其机械室内其中一台沸腾于燥机加装一台离心风机(电动机功率为18.5kW,风量为6440~7 513 m3/h,风压为5399~4 821 Pa),作为鼓风机使用(见表1)。在引风机的作用下,物料顶部产生相对负压;在鼓风机的作用下,物料底部产生相对正压,物料负压和正压的作用下,产生更佳的沸腾效果。在试验一段时间后,发现有这样的现象:沸腾干燥机的干燥室顶部有一个泄爆口,上面有一个盖子,设备运行时靠负压处于封闭状态。当表1增加风机效果对比起动鼓风机时此盖偶尔会打开,致使粉尘通过该泄爆口直接排出到操作间,污染了洁净室,经查是鼓风机风量大于引风机风量,破坏了干燥室的负压所致。为了控制鼓风机的风压风量,又在另一台沸腾干燥机上加装了离心风机(电动机功率为22kW,风量为6032~6 786m3/h,风压为7712~7 585Pa),另外还加了变频器进行控制。加装了变频器后,通过控制鼓风机的转速,保持干燥室负压状态,使该现象得到改善,并且可以根据不同规格产品和干燥时的不同阶段进行控制。
   3.增加气流导向板
  未安装气流导向板时,气流直接撞击机座前端,降低了风压风速,而且容易在机座后端形成气流盲点,影响沸腾效果。为了对气流进行导向,使气流分布均匀,在调节风门后面的进风管道与基座的相连处,安装了一个气流导向板,对气流的角度进行调整,使气流均匀分布在原料容器的周围。
  三、改造后的效果
  在采取了以上的整改措施后,取得了明显的效果,主要体现在以下方面。
  (1)沸腾效果得到改善从原料容器的圆视镜观察物料的沸腾状态,可以观察到物料被高高地抛起在流化床,与热风充分地进行热交换,而且沸腾的分布均匀,整个原料容器的物料均处于沸腾状态。沸腾干燥后,基本上没有结块现象。
  (2)设备生产能力的提高在同样含水量的要求条件下,干燥时间缩短近l/3,即干燥产量提高近1/3。原设计生产能力是200kg/车,通过整改后,根据药丸品种的不同,产量的提高也不同,以正气丸为例,生产能力提高到360kg/车,如表2所示。
  (3)沸腾干燥机适应性的提高原设计可生产的药丸的丸径不大于4mm,通过整改后,可生产的药丸的丸径扩大到6.5mm,提高了设备的适应性。从表3看出,该设备可以沸腾干燥大丸径的药丸(丸径在4~6.5mm之间),且干燥时间缩短1/2,干燥产量提高2倍。

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