研究人员为了能够研制出一种可以干燥和冷却不同类型的动物药丸的设备,而进行了大规模的技术试验。在生产过程中,干燥和冷却这两种生产工艺必须分开,这需要使用一台在高水平下运转的设备。
空间缺乏、高能耗以及困难重重的生产——这就是法国一家动物药丸生产商给干燥设备专家德国Heinen公司出的难题。客户要求Heinen公司在满足上述所有问题的前提下制造一种设备,它必须能够处理不同大小、不同重量(1~8g)的各种药丸。而这个设备还必须尽可能地实现低耗能,并且设备还只能放置在一个狭小的空间里面。设计中,两套独立的系统必须能够很好地协调合作,第一套系统负责干燥过程,而第二套系统负责冷却过程。这样就使得在整个持续的生产过程中,设备中存在着两个完全不同的温度区域。
湿润的药丸将被设备一粒粒地置入干燥区内进行干燥。整个干燥过程自下而上地进行,而这条自下而上的路径就是一条螺旋带。药丸在完成干燥过程之后,在顶端进入冷却区进行冷却。在冷却区,药丸将在冷却系统的操纵下,从上至下以螺旋状进行冷却。经过干燥和冷却后的药丸在离开设备之后,将被运输到包装流水线进行包装。
出于卫生和消毒要求的考虑,设备中干燥区和冷却区的传输带上都安装了消毒刷,经过消毒刷处理后的药丸还将被高压净化设备作进一步的净化处理。
产品的干燥过程是通过反向电流制造出的高温气流来完成的。为了制造出高温气流,需要将清洁过的环境空气与循环空气进行混合、过滤,最后在蒸汽热交换机的作用下把空气加热到干燥所需的温度。空气在干燥机中从上到下流动的时候被冷却,吸收了周围的水蒸气。余下的空气则被从系统中提取出来。在空气离开系统之前还将经过HEPA过滤和活性炭过滤,去除尘土微粒和气味微粒。大部分干燥时采用的空气都会被整个干燥过程用作循环空气。这样的做法将使得整个设备的废气排放量被降到最低,从而高效地利用了能源。
经过过滤、润湿和冷却处理后,环境空气在直流电的作用下将产品的温度降到要求的温度。在这道工序中,大部分空气还是被循环利用。以冷水循环为原理的热交换机将对循环空气进行冷却。
药丸被一粒一粒地在运输带上进行冷却,而不会出现药丸相互粘连的情况。一个干燥过程的完成需要将近4个小时,这就需要一个面积足够大的干燥平台,才能一次完成大量药丸的干燥工作。药品生产商给定的狭小空间显然不能放置常规的带式干燥机。因此,在给定的高度下,传送带被设计成了螺旋状,这样的设计实现了在有限的空间内获得最大的干燥平台面积。最终在长5.4m、宽2.8m、高4.2m的空间内,创新地设计出了45m2的干燥区面积。
这套系统更大的优势在于:处理空气的整套设备,包括过滤器、润湿器、热交换器、鼓风机、自动控制阀门和活性炭过滤器等都是在独立的技术空间内操作的。这样的设计减少了间歇和净化的时间,也就意味着节约了生产成本。
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