Конструювання ліофілізатора — це складний інженерний проект. Малі саморобні проекти можна здійснити, однак промислові ліофілізатори повинні мати досконалу систему охолодження, вакуумну систему та високоякісний контроль для отримання відтворюваних результатів. У компанії Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. ми розробляємо та виробляємо обладнання для ліофілізації понад 20 років ,від побутових приладів до великих ліній з виробництва харчових продуктів та фармацевтичних препаратів. Нижче наведено опис конструкції професійних ліофілізаторів.
1. Конструювання вакуумної камери та конденсатора
Основним елементом будь-якого ліофілізатора є вакуумна камера. Вона повинна витримувати зовнішній атмосферний тиск (14,7 psi), але одночасно забезпечувати внутрішнє середовище, близьке до вакууму. У разі малих лабораторних і побутових ліофілізаторів (площа полиць — від 0,5 до 5 м 2у квадраті) камера зазвичай виконана у вигляді зварного циліндра з нержавіючої сталі з підвісною дверкою та оглядовим склом. У великих ліофілізаторах для харчової та фармацевтичної промисловості (30 -200+ м 2площа полиць), резервуар під тиском — це циліндрична або прямокутна камера з кількома полицями, завантажувальним отвором і другою конденсаційною камерою. Конденсатор складається з ряду холодних спіралей (з нержавіючої сталі), які заморожують водяну пару, що відсмоктується з камери. Усі поверхні контакту продукту в компанії Jiangsu Bolaike виготовлені з харчової нержавіючої сталі марок 304 або 316. У камері також передбачені отвори для вакуумних датчиків, термопар і електричних виводів.
2. Збирання ## Охолодження та системи нагріву
Холодильна система виконує дві важливі функції: заморожування продукту та охолодження спіралей конденсатора. Компресори, що використовуються в промисловості (зазвичай двоступеневі або каскадні), повинні забезпечувати температуру від –40 °C до –50 °C з харчовими продуктами та –85 °C з фармацевтичним використанням. Система нагріву забезпечує м’яке й регульоване тепловідведення під час циклів сушіння. У промислових ліофілізаторах полиці виконані у вигляді порожнистих пластин, заповнених теплоносієм (силіконовим маслом). Нагрівання теплоносія здійснюється за допомогою електричного нагрівника, а його циркуляція по полицях — за допомогою насоса. Система полиць має бути якомога рівною (відхилення менше ніж 0,5 мм), щоб забезпечити однакове сушіння всіх лотків. Для досягнення такої рівності компанія Jiangsu Bolaike використовує у своєму виробничому процесі прецизійну механічну обробку та роботизоване зварювання.
3. Інтеграція труби Вакуумна система та керуюча електроніка
Вакуумна система видаляє повітря та інші -конденсовані гази в камері, що дозволяють сублімацію. Для малих ліофілізаторів достатньо двоступеневого роторного пластинчастого насоса (що забезпечує тиск <10 Па). Щоб скоротити тривалість циклу, у великих промислових системах застосовують комбінацію попередніх (грубих) насосів і високовакуумних насосів (кореневі нагнітачі). «Мозком» ліофілізатора є система керування. Програмовані логічні контролери (PLC) контролюють тиск у камерах, температуру на полицях, температуру продуктів та температуру конденсаторів. Рецепт ліофілізації (заморожування, первинне висушування (сублімація) та вторинне висушування (десорбція)) автоматично виконується ними. Системи керування, що використовуються в Jiangsu Bolaike, мають сенсорні інтерфейси, реєстрацію даних і можливість віддаленого моніторингу. Двері мають систему блокування безпеки, яка запобігає їх відкриттю, коли в камері створено вакуум.
4. Якість Керування, Випробування та сертифікація
Фактична конструкція ліофілізатора завершується не лише збиранням — всі машини мають бути належним чином протестовані. Вакуумну систему перевіряють на герметичність (вакуум підтримується протягом 24 годин або більше без підвищення більш ніж на 5 Па). Холодильну систему перевіряють за швидкістю охолодження та кінцевою температурою (наприклад, −50 °C за 60 хвилин із конденсатором). Систему нагріву перевіряють, щоб забезпечити однаковий рівень нагріву на всіх полицях (зазвичай в межах діапазону ±1°C ). Нарешті, машину повністю заморожують, а потім сушать водою або замінником продукту, щоб перевірити тривалість циклу та кінцевий вміст вологи. Завод Jiangsu Bolaike потужністю 12 000 м 2працює відповідно до стандарту ISO 9001 у сфері управління якістю, а наші машини також мають сертифікат CE, що дозволяє експортувати їх до Європи, Азії та Америки. Наша інженерна команда має понад 56 національних патентів і постійно вдосконалює всі компоненти, включаючи більш ефективні вакуумні насоси та розумніші системи розморожування.
Висновок
Виготовлення професійного ліофілізатора вимагає високої точності інженерних рішень щодо вакуумної камери, систем охолодження та нагріву, вакуумних насосів і керуючої електроніки. Кожна машина перед поставкою проходить випробування на герметичність, охолодження, нагрівання та циклічну роботу. Компанія Jiangsu Bolaike — виробник побутових, лабораторних, фармацевтичних та харчових ліофілізаторів з понад 20-річним досвідом роботи, сертифікована за стандартами ISO9001 та CE, має понад 56 національних патентів. Ліофілізація або огляд виробництва у місті Чанчжоу, Китай. Зв’яжіться з нами вже сьогодні, щоб обговорити ваші потреби у ліофілізації або домовитися про огляд виробництва.