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La conception d’un lyophilisateur est un projet d’ingénierie complexe. Des projets amateurs de petite envergure sont toutefois réalisables, mais les lyophilisateurs industriels doivent être réfrigérés avec une grande précision, être équipés de systèmes sous vide et de dispositifs de contrôle de haute qualité afin de produire des résultats reproductibles. Chez Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd., nous concevons et fabriquons des équipements de lyophilisation depuis plus de 20 ans. ,des appareils ménagers aux grandes lignes de production alimentaire et pharmaceutique. Ce qui suit décrit la construction des lyophilisateurs professionnels.
1. Conception de la chambre à vide et du condenseur
Le cœur de tout lyophilisateur est la chambre à vide. Celle-ci doit résister à la pression atmosphérique externe (14,7 psi), tout en maintenant simultanément un vide quasi total à l’intérieur. Dans le cas des lyophilisateurs de laboratoire ou domestiques de petite taille (0,5 à 5 m 2de surface d’étagères), la chambre est généralement un cylindre soudé en acier inoxydable équipé d’une porte à charnière et d’une vitre d’observation. Dans le cas des lyophilisateurs industriels destinés à l’industrie alimentaire ou pharmaceutique (30 -200+ m 2zone d'étagères), le récipient sous pression est une chambre cylindrique ou rectangulaire, équipée de plusieurs étagères, d'une porte de chargement et d'une deuxième chambre de condensation. Le condenseur se compose d'une série de serpentins refroidis (en acier inoxydable) qui congèlent la vapeur d'eau aspirée hors de la chambre. Toutes les surfaces en contact avec les produits chez Jiangsu Bolaike sont fabriquées en acier inoxydable alimentaire de qualité 304 ou 316. Des orifices permettant le montage de capteurs de vide, de sondes de température et de passages électriques étanches sont également intégrés dans la chambre.
2. Assemblage du Réfrigération et des systèmes de chauffage
Le système de réfrigération remplit deux fonctions essentielles : la congélation du produit et le refroidissement des serpentins du condenseur. Les compresseurs utilisés dans l'industrie (généralement à deux étages ou en cascade) doivent être capables d'atteindre des températures de -40 °C à -50 °C avec les produits alimentaires et -85 °C à usage pharmaceutique. Le système de chauffage fournit une chaleur douce et régulée pendant les cycles de séchage. Dans les lyophilisateurs industriels, les tablettes sont des plaques creuses remplies d’un fluide caloporteur (huile de silicone). Ce fluide est chauffé par une résistance électrique, puis mis en circulation dans les tablettes à l’aide d’une pompe. Le système de tablettes doit être aussi plat que possible (moins de 0,5 mm) afin d’assurer un séchage uniforme de tous les plateaux. Pour obtenir cette planéité, Jiangsu Bolaike utilise un usinage de précision et une soudure robotisée dans son processus de fabrication.
3. Intégration le Système sous vide et électronique de commande
Le système sous vide évacue l’air et les gaz non -gaz condensables dans la chambre permettant la sublimation. Une pompe à palettes rotatives à deux étages est suffisante pour les petits lyophilisateurs (atteignant < 10 Pa). Afin de réduire les durées de cycle, une combinaison de pompes de prévide et de pompes à vide élevé (soufflantes Roots) est utilisée dans les grands systèmes industriels. Le système de commande constitue le « cerveau » du lyophilisateur. Les automates programmables (PLC) surveillent la pression dans les chambres, la température des tablettes, la température des produits et la température des condenseurs. La recette de lyophilisation (congélation, séchage primaire (sublimation) et séchage secondaire (désorption)) est exécutée automatiquement par ces systèmes. Les systèmes de commande utilisés par Jiangsu Bolaike disposent d’interfaces tactiles, d’enregistrement des données et de fonctionnalités de surveillance à distance. La porte est équipée de verrous de sécurité empêchant son ouverture lorsque la chambre est sous vide.
4. Qualité Contrôle, Essais et certification
La construction réelle d'un lyophiliseur n'est pas terminée avec l'assemblage ; toutes les machines doivent être correctement testées. Le système à vide est vérifié pour détecter les fuites (le vide est maintenu pendant 24 heures ou plus sans augmentation supérieure à 5 Pa). Le système de réfrigération est évalué en fonction de la vitesse de refroidissement et de la température finale (par exemple, -50 °C en 60 minutes avec le condenseur). Le système de chauffage est vérifié afin de garantir une uniformité sur toutes les tablettes (généralement dans une fourchette de ±1°C ). Enfin, l'appareil est entièrement congelé puis séché à l'aide d'eau ou d'un substitut du produit afin de vérifier la durée du cycle et la teneur finale en humidité. L'usine de 12 000 m 2de Jiangsu Bolaike est certifiée selon la norme ISO 9001 en matière de management de la qualité, et nos machines sont également certifiées CE pour leur exportation vers l'Europe, l'Asie et les Amériques. Notre équipe d'ingénierie détient plus de 56 brevets nationaux et améliore constamment chaque composant, notamment des pompes à vide plus efficaces et des systèmes de dégivrage plus intelligents.
Conclusion
La construction d'un lyophilisateur professionnel exige une précision d'ingénierie dans la conception de la chambre à vide, du système de réfrigération et de chauffage, des pompes à vide et de l'électronique de commande. La livraison de chaque appareil est soumise à des tests d'étanchéité, de refroidissement, de chauffage et de cycle. Jiangsu Bolaike est un fabricant de lyophilisateurs domestiques, de laboratoire, pharmaceutiques et alimentaires, avec plus de 20 ans d'expérience, certifié ISO 9001 et CE, et titulaire de plus de 56 brevets nationaux. Lyophilisation ou visite d'usine à Changzhou, en Chine. Contactez-nous dès aujourd'hui pour discuter de vos besoins en lyophilisation ou pour organiser une visite d'usine.