Jak zbudować urządzenie do liofilizacji

Projekt liofilizatora to skomplikowany projekt inżynierski. Można wykonać małe projekty typu DIY, jednak liofilizatory przeznaczone do zastosowań komercyjnych muszą być starannie chłodzone, wyposażone w systemy próżniowe oraz wysokiej klasy systemy kontroli jakości, aby zapewnić powtarzalne wyniki. W Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. opracowujemy i produkujemy sprzęt do liofilizacji od ponad 20 lat ,od urządzeń domowych po duże linie produkcyjne do przemysłu spożywczego i farmaceutycznego. Poniżej przedstawiono opis budowy profesjonalnych liofilizatorów.

1. Projektowanie komory próżniowej i kondensatora

Podstawowym elementem każdego liofilizatora jest komora próżniowa. Musi ona wytrzymać zewnętrzną ciśnienie atmosferyczne (14,7 psi), ale jednocześnie zapewniać wewnętrzne ciśnienie bliskie próżni. W przypadku małych liofilizatorów laboratoryjnych i domowych (o powierzchni półek od 0,5 do 5 m ²powierzchni półek) komora ta zwykle stanowi spawany cylinder ze stali nierdzewnej z drzwiami zawiasowymi i okienkiem obserwacyjnym. W przypadku dużych liofilizatorów przeznaczonych do przemysłu spożywczego i farmaceutycznego (30 -200+ m ²strefa półek), zbiornik ciśnieniowy jest komorą cylindryczną lub prostokątną, wyposażoną w szereg półek, drzwiczki załadunkowe oraz drugą komorę skraplacza. Skraplacz składa się z serii chłodzonych cewek (ze stali nierdzewnej), które zamrażają parę wodną usuwaną z komory. Wszystkie powierzchnie kontaktujące się z produktem w Jiangsu Bolaike wykonane są ze stali nierdzewnej klasy żywnościowej 304 lub 316. W komorze zaprojektowano również otwory umożliwiające montaż czujników próżni, sond temperatury oraz przewodów elektrycznych przechodzących przez ściany komory.

2. Montaż Chłodzenie i systemów grzewczych

System chłodzenia pełni dwie ważne funkcje: zamrażanie produktu oraz obniżanie temperatury cewek skraplacza. Sprężarki stosowane w przemyśle (zwykle dwustopniowe lub kaskadowe) muszą być w stanie osiągnąć temperaturę od −40 °C do −50 °C w przypadku produktów spożywczych oraz −85 °C z zastosowaniem farmaceutycznym. System grzewczy dostarcza łagodnego i regulowanego ciepła w cyklach suszenia. W przemysłowych suszarkach liofilizacyjnych półki są pustymi płytami wypełnionymi cieczą przenoszącą ciepło (olej silikonowy). Ciecz ta jest ogrzewana za pomocą elektrycznego nagrzewacza, a pompą cyrkulowana przez półki. System półek powinien być jak najbardziej płaski (odchylenie mniejsze niż 0,5 mm), aby zapewnić jednolite suszenie wszystkich tack. Aby osiągnąć taką płaskość, Jiangsu Bolaike stosuje w swoim procesie produkcyjnym frezowanie precyzyjne oraz spawanie robotyczne.

3. Integracja the Systemu próżniowego i elektroniki sterującej

System próżniowy usuwa powietrze i gazy niereaktywne -gazy skraplalne w komorze umożliwiające sublimację. Dla małych suszarek liofilizacyjnych wystarczający jest dwustopniowy pompka wirnikowa (osiągająca ciśnienie <10 Pa). Aby skrócić czas cyklu, w dużych systemach przemysłowych stosuje się kombinację pomp wstępnych z pompami wysokiego próżniowego (dmuchawami Roots). „Mózgiem” suszarki liofilizacyjnej jest system sterowania. Sterowniki programowalne (PLC) monitorują ciśnienie w komorach, temperaturę półek, temperaturę produktów oraz temperaturę kondensatorów. Przepis liofilizacji (zamrażanie, suszenie podstawowe (sublimacja) i suszenie wtórne (desorpcja)) jest wykonywany przez nie w sposób automatyczny. Systemy sterowania stosowane w Jiangsu Bolaike są wyposażone w interfejsy dotykowe, rejestrację danych oraz możliwość zdalnego monitoringu. Drzwi są wyposażone w blokady bezpieczeństwa zapobiegające ich otwarciu, gdy w komorze panuje próżnia.

4. Jakość Kontrola, Badania i certyfikacja

Rzeczywista konstrukcja suszarki próżniowej nie kończy się montażem – wszystkie maszyny należy odpowiednio przetestować. Układ próżniowy sprawdza się pod kątem wycieków (próżnia utrzymywana przez 24 godziny lub dłużej bez wzrostu ciśnienia o więcej niż 5 Pa). System chłodzenia mierzy się pod względem szybkości obniżania temperatury oraz końcowej temperatury (np. –50 °C w ciągu 60 minut przy kondensatorze). °C system ogrzewania sprawdza się pod kątem jednolitości temperatury na wszystkich półkach (zwykle w zakresie ± ±1°C °C). Na końcu przeprowadza się pełny cykl zamrażania, a następnie suszenia wody lub substytutu produktu, aby zweryfikować czas cyklu oraz końcową zawartość wilgoci. Fabryka Jiangsu Bolaike o powierzchni 12 000 m² działa zgodnie z systemem zarządzania jakością ISO 9001, a nasze maszyny posiadają również certyfikat CE umożliwiający ich eksport do Europy, Azji i Ameryk. ²nasz zespół inżynierski posiada ponad 56 patentów krajowych i stale doskonali każdą część urządzenia, w tym bardziej wydajne pompy próżniowe oraz inteligentniejsze systemy odmrażania.

Podsumowanie

Konstrukcja profesjonalnego suszarki próżniowo-mroźnej wymaga precyzyjnego zaprojektowania komory próżniowej, systemu chłodzenia i ogrzewania, pomp próżniowych oraz elektroniki sterującej. Dostawa każdej maszyny podlega testom szczelności, chłodzenia, ogrzewania oraz cyklu pracy. Jiangsu Bolaike to producent domowych, laboratoryjnych, farmaceutycznych oraz spożywczych suszarek próżniowo-mroźnych z ponad 20-letnim doświadczeniem, posiadający certyfikaty ISO 9001 i CE oraz ponad 56 krajowych patentów. Suszenie próżniowo-mroźne lub wizyta fabryczna w Changzhou w Chinach. Skontaktuj się z nami już dziś, aby omówić swoje potrzeby związane z suszeniem próżniowo-mroźnym lub umówić wizytę fabryczną.