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    翻袋式离心机简介

    来宝网2007年11月2日 9:35 点击:3140

    范德顺, 李 焕, 黄 钟

    摘 要; 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。
    关键词; 翻袋式离心机; 过滤设备; 工作原理; 性能特点; 运用范围
        在1998 年11 月举办的?#26412;?#22269;际制药设备展销会上, 德国海因克尔(Heinkel) 公司隆重推出一?#20013;?#29983;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, ?#20197;?#36716;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?#27426;?#25552;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?#35752;?#34987;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 (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?#26412;?#20026;450 mm 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2000 r/m in 转速下装料60 s;
    (b)  在2300 r/m in 转速?#28388;?#24178;30 s;
    (c)  在2300 r/m in 转速?#24405;?#20837;洗涤水, ?#20013;?0s;
    (d)  在2300 r/m in 转速下第二次甩干20 s;
    ( e)  在2300 r/m in 转速下用加压蒸汽处理20s;
    (f)  在2300 r/m in 转速下第三次甩干30 s;
    (g)  在15 s 内将转速降至1150 r/m in;
    (h)  在10 s 内滤布外翻卸料。
        因此, 在转?#37027;?#24230;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2000 r/m in;
        工况2: 转鼓闭合, 转鼓满载(装载系数一般为018) , 转速为2300 r/m in;
        工况3: 转鼓闭合, 转鼓内只有干物料, 转速为1150 r/m in;
        工况4: 转鼓外翻, 转速为1150 r/m in;
    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?#35752;?#24471;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?#38469;?#19990;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?#38047;?#20102;新的?#40644;? 其先进性如?#38534;?BR>(1) 加压式离心
        在离心脱水的同时, 对加工区域(转鼓) 加压?#36234;?#20302;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016M Pa 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) ?#34892;?#22320;加工可塑性产品, 如赛璐璐等;
    (c) 缩短工艺流程时间以提高产量;
    (d) 蒸汽洗涤, 消?#22659;?#33740;;
    (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, ?#23460;?#21387;装置往往会造成?#29616;?#30340;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?#29616;?#30340;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?#35752;?#30340;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转的同时启动了卸料工艺, 当转鼓的转速超过危险值时, 计算机将自动地锁定转鼓的轴向运动以避免意外事?#30465;?BR>3 安全指标与运用范围
        HF 系列的标?#21450;?#20840;装置有以下特点:
    (1) 防爆气体保护
    (2) 轴?#24418;?#24230;及振动监测
    (3) 机壳锁定监测
    (4) 双重的转速监测及过载监测
    (5) 在过高转速下自动锁定转鼓的轴向运动, 禁止卸料
    (6) 特殊设计的轴承使蒸汽不能接触轴承以提高轴承寿命
        对于不同用户在选购离心过滤设备以前所提出的以下要求, 第二代HF 系列是符合这些要求的唯一选择。
    (1) 绝对密封的加工过程;
    (2) 无人看管的全自动操作;
    (3) 可通过循环系统来降?#22836;?#29190;气体的用量;
    (4) 卸料?#21271;?#35777;晶粒?#40644;?#30862;;
    (5) 物料在转鼓内分布均匀以减少离心过滤设备在运转时的振动, 可以保证离心机放在高层建筑?#24615;?#36716;;
    (6) 保证最佳洗涤效果, 相对于普通离心过滤设备的洗涤过程, HF 系列可?#36234;?#32422;90% 的洗涤剂用量;
    (7) 保证卸料后在滤袋上不留任何残余物料;
    (8) 只需对设备进行简单地清洗, ?#32431;?#29983;产其他产品, 其纯度可以达到很高的要求;
    (9) 自动控制填料, 并通过计算机测量转鼓内物料的质量, 还可计算出产品的湿度;
    ( 10) 可以加工常规固液分离设备不能加工的产品, 例如难以过滤的产品或易爆及可塑性产品。

    (来源: 来宝网 )


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