新型提取罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制
發(fā)布于:02-11
摘??要:傳統(tǒng)提取罐普遍存在缺陷,已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求,也不能滿足新版GMP要求。針對(duì)這些缺陷,設(shè)計(jì)出一種新型的提取罐,新的提取罐在結(jié)構(gòu)上采用了高傳熱效率的蜂窩夾套,倒錐形式的筒身,密封性能優(yōu)異的O型圈,帶有自鎖功能的鎖鉤,設(shè)有底部加熱和過(guò)濾的大直徑排渣門,解決了傳統(tǒng)提取罐結(jié)構(gòu)上的缺陷。在控制邏輯上,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程均能控制,且能采用中央控制室全自動(dòng)控制的方式,使得操作簡(jiǎn)單易懂,不需要任何操作技能,從而解決了傳統(tǒng)提取罐必須由熟練工人操作的缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:提取罐;蜂窩夾套;筒身;O型圈;鎖鉤;排渣門
提取是中草藥生產(chǎn)中重要步驟之一,提取罐是提取工藝的核心設(shè)備。傳統(tǒng)的提取罐筒身主要有正錐形、直筒形、斜錐形和蘑菇形,排渣門采用轉(zhuǎn)臂式結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)的提取罐普遍存在如下缺點(diǎn):(1)密封得不到保證,尤其是在停氣時(shí),排渣門處的密封易泄漏;(2)容積小,轉(zhuǎn)臂式結(jié)構(gòu)從工作原理上就決定了排渣門直徑不易過(guò)大(一般不超過(guò)800?mm);(3)藥渣容易搭橋,不易排渣,需要人工輔助,降低生產(chǎn)效率;(4)排渣門過(guò)濾面積小,或者無(wú)過(guò)濾裝置,出液和強(qiáng)制循環(huán)時(shí)容易形成堵塞;(5)排渣門底部無(wú)加熱,提取罐工作時(shí),心部溫度與周邊溫差大,提取的物料質(zhì)量不穩(wěn)定;(6)操作不靈活,轉(zhuǎn)臂式排渣門開(kāi)或關(guān)要求工人有較高操作技巧,不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
新版GMP對(duì)制藥設(shè)備提出了更高的要求,傳統(tǒng)的提取罐已難以滿足新版GMP的規(guī)定。同時(shí),現(xiàn)代化生產(chǎn)要求生產(chǎn)線能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化全自動(dòng)控制,而傳統(tǒng)提取罐無(wú)法實(shí)現(xiàn)。鑒于此,本文提出了一種新型提取罐的設(shè)計(jì),以攻克傳統(tǒng)提取罐的缺陷,滿足新版GMP對(duì)制藥設(shè)備的規(guī)定,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。
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筒身采用倒錐形結(jié)構(gòu),即:上端小,下端大,錐度可以設(shè)置為2~5°,視藥材粗細(xì)長(zhǎng)短而定。一般藥材粗而長(zhǎng),松散狀況的,錐度選取較大角度。對(duì)于細(xì)而碎的藥材,錐度選取較小角度。筒身錐體下端大,上端小,排渣門打開(kāi)后,藥渣因自重往下掉,沒(méi)有阻礙。因此,倒錐形式的筒身便宜排渣,解決了傳統(tǒng)提取罐排渣慢,藥渣容易搭橋的問(wèn)題。
1.3.2?大氣缸
排渣門的開(kāi)合是由大氣缸伸縮來(lái)執(zhí)行的,采用兩個(gè)參數(shù)完全一樣的氣缸。氣缸桿同時(shí)伸出,排渣門打開(kāi);氣缸桿同時(shí)縮回,排渣門閉合。類似人的雙手同時(shí)端起或放下某些物品。氣缸為雙作用強(qiáng)力型,氣缸可以選用費(fèi)斯托公司生產(chǎn)的DNG-直徑-行程-PPV-A,氣缸支耳選用LNG型與LSN型配合,氣缸桿上配SGS型關(guān)節(jié)軸承。關(guān)于氣缸及配件的選型,也可選擇其他廠家生產(chǎn)的同種功能的產(chǎn)品。排渣門法蘭上設(shè)置支承軸,氣缸拉動(dòng)排渣門運(yùn)動(dòng),是靠關(guān)節(jié)軸承把力傳遞給支承軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用雙氣缸開(kāi)合排渣門的優(yōu)點(diǎn)是:直接拉動(dòng)排渣門的氣缸,比起轉(zhuǎn)軸式提取罐的氣缸,雙氣缸側(cè)的力臂大,根據(jù)桿桿原理,需要雙氣缸提供的力小。因此,雙氣缸可以開(kāi)合較大直徑的排渣門,排渣門直徑越大,提取罐的容積就越大。比如排渣門直徑為1.8?m,提取罐容積可以達(dá)到10?m3以上,這是轉(zhuǎn)軸式提取罐無(wú)法達(dá)到的。
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2.2.3?關(guān)閉排渣門
摁住按鈕IS2,控制氣流通過(guò)IS2進(jìn)入主控閥IY1,推動(dòng)閥芯右移,并維持閥芯處于右側(cè),使氣源通過(guò)主控閥后與大氣缸活塞桿側(cè)連通,氣缸桿縮回,拉動(dòng)排渣門向上關(guān)閉。當(dāng)排渣門關(guān)閉大為后,觸碰到機(jī)械閥IF1和IF2,使之閉合??刂茪饬魍ㄟ^(guò)機(jī)械閥IF1和IF2后,一部分氣流進(jìn)入優(yōu)先氣動(dòng)控制閥IY2,推動(dòng)閥芯左移,并保持閥芯處于左側(cè),使得氣源與鎖鉤氣缸無(wú)活塞桿側(cè)連通,拖動(dòng)活塞使鎖鉤鎖緊排渣門。當(dāng)鎖鉤鎖緊后,安裝在鎖鉤上的機(jī)械閥IP1~IP6斷開(kāi)氣流,氣動(dòng)閥IY5在彈簧推動(dòng)下復(fù)位。從機(jī)械閥IF1和IF2出來(lái)的另一部分控制氣流通過(guò)IY5后進(jìn)入到主控閥IY1左側(cè),維持主控閥閥芯處于右側(cè)。此時(shí)送開(kāi)關(guān)蓋按鈕后,底蓋還原到初始狀態(tài)。
從上面的控制邏輯可以看出,在排渣門開(kāi)啟(或關(guān)閉)的過(guò)程中,松開(kāi)按鈕IS2(或IS3),主控閥閥芯立即復(fù)位到中間位置,截止了氣源的流動(dòng),保持大氣缸側(cè)的壓力不變,此時(shí)排渣門在重力和大氣缸活塞桿拉力下,處于平衡狀態(tài),也即:排渣門暫停動(dòng)作。無(wú)論排渣門處于開(kāi)啟或者關(guān)閉狀態(tài),若由于外界原因,停電停氣了,排渣門任然處于之前的狀態(tài),不執(zhí)行任何動(dòng)作。尤其是提取罐內(nèi)有物料時(shí),此時(shí)排渣門處于關(guān)閉狀態(tài),即使長(zhǎng)時(shí)間停電停氣,排渣門都不會(huì)開(kāi)啟,也不會(huì)泄露,因?yàn)殒i鉤始終處于鎖緊狀態(tài)。
如果將開(kāi)關(guān)門按鈕IS1和IS2改為電磁閥,即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制,從而實(shí)現(xiàn)提取罐的自動(dòng)控制。
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3??結(jié)語(yǔ)
(1)倒錐形式的筒身,便于排渣,便于設(shè)計(jì)大直徑的排渣門;(2)夾鉗式排渣門結(jié)構(gòu),密封有保障,生產(chǎn)安全。排渣門底部設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)和加熱夾套,藥液提取徹底,質(zhì)量穩(wěn)定;(3)控制邏輯實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制,滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)。
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參考文獻(xiàn)
彭健.?一種新型提取罐的設(shè)計(jì).中國(guó)制藥裝備[J].總86期.2012(10)
作者介紹:彭健,中國(guó)電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司北京分公司,北京
(中國(guó)電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司,北京100000)
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