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1、《翻袋式离心机》介绍德国海因克尔(Heinkel)公司研制的翻袋式离心机,从工作原理及结构性能等方面讨论了该机的优越性以及在制药行业的应用前景。在1998年11月举办的北京国际制药设备展销会上,德国海因克尔(Heinkel)公司隆重推出一种新生代翻袋式离心机(图1),引起了国内厂家的极大兴趣。它是当今制药业、食品加工业、化学工业及原料加工业中的理想离心过滤设备。常规离心机只适用于分离和提纯那些使用切刮方法进行卸料的产品,且在转鼓内必然会形成残余滤渣层而造成物料的较大损失或晶粒的破坏。而“翻袋式”则完全克服了上述缺点,这是目前世界上使物料损失小、提纯度高、洗涤效果佳、产品余湿量小的
2、一种离心过滤设备,特别适用于制药与化工行业,可作为当今离心机行业发展新产品的首选项目。70年代由于离心过滤设备的用户对其安全可靠性、经济效益、自动化及环境保护等方面不断提高的要求,使普通的立式或卧式离心设备已经不能适应制药、化工及食品加工等行业的现代化生产。德国的海因克尔公司首先意识到这一点,并着手开始研究和开发全新的离心过滤设备。他们将设计的重点从原先的填料、洗涤及离心过滤等工艺,转移到如何使药料在不打开设备的情况下卸料的过程,并在滤袋上不留任何残余药料。这就需要对离心设备进行全新的设计,甚至传统的离心鼓的结构也应作相应的改进。 世界上第一台翻袋式离心机就此诞生了。其转鼓
3、结构被创造性地分成轴向固定部分及轴向运动部分(图2)。这种结构使得滤袋在卸料过程中被翻转过来,物料在离心作用下被甩离滤袋并保证了滤袋上不留任何残余物料。这种独特的设计也首次使得在不用任何其他机械装置及人药接触的情况下卸料过程得以顺利实现。1 工作原理 在图2(a)中,固定输入管(1)用来输送悬浮液和蒸气,从出口(2)进入离心机转鼓内腔(3),传动轴(4)由内轴和外轴组成,且与输入管(1)同轴。壳体(5)与传动轴外轴相连,而内轴则与转鼓盖内盘(6)相连,转鼓盖外盘(7)通过8根连杆(8)与传动轴(4)连接。内外轴以同样速度旋转,同时内轴可按(14)的方向移出使滤布外翻[图2(
4、b)],所需动力可靠液压或全机械(螺旋推进)方式提供。此时滤布(9)则在内盘(6)的周边与壳体(5)的周边展开成圆筒状,传动轴转速减慢,转鼓壁表面的物料沿箭头(15)方向被离心甩出。 以转鼓直径为450mm的翻袋离心机为例,其一个工作周期可划分为以下8个部分;(a) 在2000r/min转速下装料60s;(b) 在2300r/min转速下甩干30s;(c) 在2300r/min转速下加入洗涤水,持续10s;(d) 在2300r/min转速下第二次甩干20s;(e) 在2300r/min转速下用加压蒸汽处理20s;(f) 在2300r/min转速下第三次甩干30s;(g) 在
5、15s内将转速降至1150r/min;(h) 在10s内滤布外翻卸料。 因此,在转鼓强度设计计算时,需要着重考虑以下4种工况。 工况1:转鼓闭合,转鼓内为空载,转速为2000r/min; 工况2:转鼓闭合,转鼓满载(装载系数一般为018),转速为2300r/min; 工况3:转鼓闭合,转鼓内只有干物料,转速为1150r/min; 工况4:转鼓外翻,转速为1150r/min;2 性能特点 1977年,翻袋离心机HF系列经过近10年的研究与开发终于正式投放市场,其独特的设计受到广泛赞誉,其优点也在化工业、制药业、食品加工业及原料加工业的使用过程中得
6、到进一步的认可。1990年以后,海因克尔公司又推出了第二代翻袋式离心机,现已成为在技术与性能上都是世界第一的固液分离设备。 相对于第一代HF标准系列,第二代HF系列又有了新的突破,其先进性如下。(1)加压式离心 在离心脱水的同时,对加工区域(转鼓)加压以降低产品的湿度,可以明显提高经济效益。提供了在加压区域加压至016MPa的条件下对产品进行洗涤的可能性。新一代HF系列只是对加工区域加压,这样使所有至今生产的标准HF系列都可以改进成加压式离心。加压式离心的主要优点有:(a)超过离心法能达到的脱水极限,使被加工药品达到更低的湿度(见表1);(b)有效地加工可塑性产品,如
7、赛璐璐等;(c)缩短工艺流程时间以提高产量;(d)蒸汽洗涤,消毒除菌;(e)可同时利用干燥气体进一步干燥;(f)集脱水和烘干于一体的性能节省了普通加工工艺中的进一步干燥的工艺(如烘干工艺)并节省了能源。(2)无液压装置 现代化制药过程对环境的清洁及无菌有很高的要求,故液压装置往往会造成严重的后果。如由于设备装置不密封或导管的破裂将使大批产品造成严重的污染。 新一代的HF系列已经取消了所有的液压装置。翻袋和卸料过程中的轴向运动被机械装置替代。如果由于操作失误在转鼓高速运
