真空冷凍干燥機氣動高真空蝶閥的改進
一、前言
由于真空冷凍干燥機具有“真空”和“低溫”兩大優(yōu)點,真空冷凍干燥機已在制藥、保健品、食品行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。
二、高真空蝶閥的作用
真空冷凍干燥機一個工作周期一般為24小時左右,部分真空冷凍干燥機工作時間長達(dá)72-100小時,在整個工作期間有可能發(fā)生停電停水等現(xiàn)象(電為機組動力源、水為制冷系統(tǒng)冷卻源)。如工作期間一旦停水,機組制冷系統(tǒng),真空系統(tǒng)等馬上停止工作,此時如制品處于干燥階段(干燥階段時間占整個周期約80%)將會造成干燥箱內(nèi)制品中升華出來的水汽無法凝結(jié)在捕水器內(nèi),此時如果不能快速關(guān)閉干燥箱與捕水器之間的高真空蝶閥,就會發(fā)生油汽、水汽倒流進入干燥箱,導(dǎo)致制品污染整箱制品報廢,造成巨大損失(有時每批藥價值數(shù)十萬人民幣)。這種停電停水現(xiàn)象在某些地區(qū)是常常發(fā)生的(如整個電網(wǎng)停電,高壓站故障停電,超量用電路閘等),當(dāng)電網(wǎng)重新恢復(fù)供電供水時(一般在幾分鐘后備用發(fā)電機啟動,恢復(fù)供電),機組的制冷系統(tǒng),真空系統(tǒng)等重新工作,如突然打開高真空蝶閥,由于干燥箱與捕水器之間壓力差產(chǎn)生氣流沖擊,使干燥箱中已基本干燥的制品大量飛散,無法回收利用,又會造成很大的損失。
三、目前國內(nèi)凍干機應(yīng)用高真空蝶閥情況
目前國內(nèi)凍干機應(yīng)用的高真空蝶閥有以下幾種情況:
1、采用手動高真空蝶閥(部分國產(chǎn)機)
蝶閥的開啟關(guān)閉全靠人工操作,反應(yīng)速度很慢,在冷凍干燥過程中,如突然發(fā)生停電停水,操作人員萬一遲緩去關(guān)閉高真空蝶閥,制品就會受到污染,引起報廢。
2、采用氣動型、電動型自動高真空蝶閥(全部進口機,大部分國產(chǎn)機)
蝶閥的開啟關(guān)閉靠電、氣推動蝶閥工作,反應(yīng)速度較快,當(dāng)冷凍干燥過程中突然發(fā)生停電停水,它會在1秒左右時間內(nèi)自動關(guān)閉,但當(dāng)恢復(fù)供電,閥門開啟時間也為1秒左右,由于開啟過快往往造成干燥制品飛散,引起很大損失。如圖1。
圖1 未改進型氣動高真空蝶閥
1-進出氣口;2-氣缸、活塞;3-出進氣口;4-連接體;5-活塞桿;6-閥門;7-法蘭
四、改進型高真空蝶閥的應(yīng)用
為了改變上述情況,我們設(shè)計了一種改進型氣動高真空蝶閥,閥門結(jié)構(gòu)如圖2。改進型系統(tǒng)中我們在氣動型高真空蝶閥上另設(shè)計制造一個“單向節(jié)流調(diào)節(jié)閥”(包括8、9、10、11四個主要零件),這就組成了我公司冷凍干燥機的特有的改進型高真空蝶閥。
圖2 改進型氣動高真空蝶閥
1-進出氣口;2-氣缸、活塞;3-出進氣口;4-連接體;5-活塞桿;6-閥門;7-法蘭;8-彈簧;9-閥芯鋼珠;10-可調(diào)閥體;11-調(diào)節(jié)桿
它的優(yōu)點是開啟關(guān)閉速度是異速的,即快速關(guān)閉(0.5-1秒可調(diào)),慢速開啟(3-8秒可調(diào)),開啟及關(guān)閉速度通過調(diào)節(jié)零件11調(diào)節(jié)桿即可實現(xiàn),既避免了采用手動高真空蝶閥時停電停水時來不及關(guān)閉而常常發(fā)生的制品報廢,又避免了采用高真空蝶閥恢復(fù)供電時,等速開啟導(dǎo)致開啟過快而發(fā)生的飛粉損失。
改進型高真空蝶閥自1996年起在上海第一生化制藥公司等多個單位,經(jīng)過多年使用,效果良好,已經(jīng)避免了多起因斷電而引起凍干生產(chǎn)過程中報廢事故(而在此之前一年中,僅一個公司報廢損失就將近100萬元人民幣)。
我公司已在前些看申請該改進型蝶閥專利,并已獲得專利證書。