Jak zbudować liofilizator

Suszona liofilizacja (liofilizacja) to skomplikowana praktyka przemysłowa, która usuwa wilgoć i zachowuje strukturę, kolor oraz składniki odżywcze produktu. Choć małe urządzenia do liofilizacji typu DIY można zbudować jako sprzęt edukacyjny, maszyny przeznaczone do użytku komercyjnego są zaprojektowane z dużą precyzją, wyposażone w wydajny system chłodzenia oraz podlegają ścisłej kontroli jakości. Firma Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. produkuje urządzenia do liofilizacji (od urządzeń domowych po linie produkcyjne na skalę przemysłową dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego) od ponad 20 lat. Poniżej przedstawiono opis budowy profesjonalnych suszarek liofilizacyjnych.

1. Główne komponenty suszarki liofilizacyjnej

W każdym suszarku lyofilizacyjnym, niezależnie od jego rozmiaru, znajdują się cztery podstawowe systemy. System chłodzenia zamraża produkt i skrapla parę wodną w cewkach kondensatora. Komora próżniowa eliminuje ciśnienie, dzięki czemu lód ulega sublimacji bezpośrednio do postaci pary. System grzewczy dostarcza kontrolowanego ciepła na tyle łagodnego, aby wspierać proces sublimacji, ale nie powodującego stopienia produktu. Na koniec system sterowania monitoruje temperaturę i ciśnienie. Inżynierowie firmy Jiangsu Bolaike projektują każdy z tych systemów tak, aby był energooszczędny i niezawodny. Ich system chłodzenia wykorzystuje sprężarki przemysłowe; komora próżniowa wykonana jest ze stali nierdzewnej, odpornoj na korozję; system grzewczy składa się z oleju krzemowego lub elektrycznych koców grzewczych zapewniających jednolite rozprowadzanie ciepła; zaś system sterowania zawiera sterowniki logiczne programowalne (PLC), umożliwiające automatyczne sterowanie cyklami pracy systemu.

2. Dobór wymiarów oraz Projektowanie komora próżniowa

Suszarka lyofilizacyjna składa się z komory próżniowej. Powinna ona wytrzymać ciśnienie atmosferyczne zewnętrzne (14,7 psi) i zapewniać prawie próżnię w swojej wnętrzu. W małych suszarkach lyofilizacyjnych laboratoryjnych i domowych (0,5 -5 m ²powierzchni półek) komora wykonana jest ze spawanego stali nierdzewnej w kształcie cylindra z drzwiami zawiasowymi i okienkiem obserwacyjnym. W dużych suszarkach lyofilizacyjnych do przemysłu spożywczego i farmaceutycznego (30 -200+ m ²powierzchni półek) naczynie ciśnieniowe ma kształt prostokątny lub cylindryczny z kilkoma półkami, drzwiami załadunkowymi oraz niezależną komorą kondensatora. Wszystkie powierzchnie produktów firmy Jiangsu Bolaike są wykonane ze stali nierdzewnej klasy żywnościowej 304 lub 316. Konstrukcja komory powinna również zapewniać jednolite temperatury na półkach, możliwość czyszczenia (systemy CIP w modelach farmaceutycznych) oraz jak najmniejszą liczbę mostków cieplnych zużywających energię.

3. Produkcja Polka i systemów kondensatora

Tacy z produktami są przechowywane na półkach i wymieniają ciepło w cyklu suszenia. W przemysłowych suszarkach liofilizacyjnych półki składają się z płyt pustych, przez które krąży ciecz robocza do wymiany ciepła (olej krzemowy). Układ półek powinien być jak najbardziej płaski, aby zapewnić jednolity proces suszenia na wszystkich tacach. Skraplacz składa się z zestawu rurek (zwykle ze stali nierdzewnej), w których skrapla się para wodna usuwana z komory. Aby zapewnić całkowite usunięcie wilgoci, skraplacz musi osiągać temperatury na poziomie −40 °C -50°C lub nawet niższe. Proces produkcyjny Jiangsu Bolaike obejmuje obróbkę precyzyjną, dzięki której półki są płaskie z dokładnością do 0,5 mm. Nasze skraplacze są zaprojektowane tak, aby można je było łatwo odmrażać między cyklami, co skraca czasy postoju. W przypadku modeli farmaceutycznych wyposażamy komorę i skraplacz w dysze CIP (czyszczenie na miejscu).

4. Jakość Kontrola, Badania i certyfikacja

Zamrażanie sublimacyjne nie polega jedynie na montażu poszczególnych komponentów, lecz przede wszystkim na jakości działania i bezpieczeństwie. Wszystkie maszyny poddawane są szczegółowym testom przed opuszczeniem fabryki. System próżniowy jest sprawdzany pod kątem szczelności (próżnia utrzymywana przez co najmniej 24 godziny). Sprawdzany jest również chłodnik pod względem szybkości osiągania temperatury oraz końcowej temperatury. System grzewczy jest testowany pod kątem jednolitości temperatury na wszystkich półkach (zwykle w zakresie ±1 °C). Na koniec wykonywany jest pełny cykl suszenia sublimacyjnego przy użyciu wody lub substytutu produktu, aby zweryfikować czas trwania cyklu oraz końcową zawartość wilgoci. ^o Fabryka Jiangsu Bolaike o powierzchni 12 000 m² działa zgodnie z systemem zarządzania jakością ISO 9001, a nasze maszyny posiadają certyfikat CE, umożliwiający ich eksport do Europy, Azji oraz Ameryk. ²Nasi inżynierowie posiadają ponad 56 patentów krajowych i stale doskonalą poszczególne elementy maszyn, w tym bardziej wydajne pompy próżniowe oraz bardziej inteligentne oprogramowanie sterujące.

Podsumowanie

Profesjonalne suszenie liofilizacyjne obejmuje systemy chłodzenia, próżniowe, grzewcze oraz sterowania zaprojektowane z dużą precyzją. Komora próżniowa powinna wytrzymywać ciśnienie atmosferyczne; półki powinny być w 100% płaskie; kondensatory powinny osiągać temperaturę −40 °C lub niższą, a wszystkie jednostki powinny zostać przetestowane, aby upewnić się, że nie występują w nich wycieki ani wady związane z wydajnością. ^o Jiangsu Bolaike ma ponad 20-letnie doświadczenie w produkcji domowych, laboratoryjnych, farmaceutycznych i spożywczych suszarek liofilizacyjnych w zakładzie o powierzchni 12 000 m². ²Skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać informacje na temat swoich wymagań dotyczących suszenia liofilizacyjnego lub umówić się na wizytę fabryczną w Changzhou w Chinach.