轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)選型概述:由于軟膠囊的特殊性
,其烘干過(guò)程對(duì)溫度有著嚴(yán)格的限制
,不能過(guò)高以免損害產(chǎn)品品質(zhì)
。因此,為了提升生產(chǎn)效率
,我們必須在降低空氣濕度與增加干燥室內(nèi)的換氣次數(shù)上尋求突破
。為了確保軟膠囊干燥室內(nèi)的溫度、濕度
、潔凈度以及足夠的換氣次數(shù)
,同時(shí)滿足GMP標(biāo)準(zhǔn),我們必須精心構(gòu)建一個(gè)符合上述所有參數(shù)要求的人工環(huán)境
。
在軟膠囊烘干技術(shù)領(lǐng)域
,目前主要有三種方式:轉(zhuǎn)籠式烘干、履帶式烘干以及靜態(tài)托盤(pán)烘干
。經(jīng)過(guò)數(shù)年的實(shí)踐驗(yàn)證
,靜態(tài)托盤(pán)烘干技術(shù)因能確保軟膠囊表面光澤度佳、無(wú)破損率等優(yōu)勢(shì)
,已成為一種明顯的趨勢(shì)
。物料的烘干效果主要取決于空氣的溫度、濕度
、風(fēng)速及其自身的揮發(fā)率這四個(gè)核心要素
。

國(guó)內(nèi)的凈化空調(diào)制造商在保持干燥室內(nèi)溫度、潔凈度以及提供充足的送風(fēng)量方面已不存在技術(shù)難題
,但如何在低濕控制方面取得突破
,仍是一大挑戰(zhàn)。將濕度控制在50%~70%的范圍內(nèi)
,在夏季僅憑空調(diào)即可實(shí)現(xiàn)
。然而
,軟膠囊的最佳烘干濕度為20%~30%,這一要求遠(yuǎn)超一般空調(diào)及壓縮式制冷除濕機(jī)(物理機(jī)械除濕法)的能力范圍
,必須依靠化學(xué)除濕法方可達(dá)成
。當(dāng)前,氯化鋰/硅膠/分子篩轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是普遍采用的化學(xué)除濕手段
。
氯化鋰除濕機(jī)因具有強(qiáng)腐蝕性、易溶于水
、使用壽命短等缺點(diǎn)
,在國(guó)外已被淘汰,但國(guó)內(nèi)仍有部分單位因種種原因仍在使用
。硅膠除濕轉(zhuǎn)輪在國(guó)內(nèi)的發(fā)展也頗為緩慢
,技術(shù)尚不成熟,吸濕劑僅涂覆在纖維紙表面
,吸濕效率遠(yuǎn)低于國(guó)際成熟產(chǎn)品
。相比之下,進(jìn)口的硅膠轉(zhuǎn)輪成熟產(chǎn)品能在保證進(jìn)風(fēng)參數(shù)為27~30℃的前提下
,提供約6g/kg干空氣的除濕量
,而國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的除濕量則低于2g/kg干空氣。分子篩除濕轉(zhuǎn)輪則適用于對(duì)空氣濕度要求極低的場(chǎng)合
,如手機(jī)鋰電池制造
、特種塑料行業(yè)等,但其再生溫度高
、耗能大
、價(jià)格昂貴,故在一般制藥企業(yè)中不宜采用
。

軟膠囊烘干房的設(shè)計(jì)實(shí)例
面積60平方米
,高度2.6米,可容納軟膠囊約350千克
,干燥時(shí)間35~40小時(shí)
,潔凈度達(dá)到10萬(wàn)級(jí),房間溫度要求在18~25℃之間
,濕度控制在20%~30%
。用戶所在地夏季室外計(jì)算干球溫度為35℃,濕球溫度為28℃
。送風(fēng)方式采用上送上回
,工作人員最多4名,無(wú)其他濕源
。
轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的選型過(guò)程
首先
,我們需確定干燥室的送風(fēng)量
。根據(jù)《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定,潔凈度10萬(wàn)級(jí)時(shí)
,房間換氣次數(shù)應(yīng)不小于15次/小時(shí)
,本實(shí)例按換氣次數(shù)20次/小時(shí)設(shè)計(jì),送風(fēng)量L=20V=20×60×2.6m3/h=3120m3/h
。也有用戶為提高干燥效率
,將換氣次數(shù)提高至30次/小時(shí)。

其次
,計(jì)算干燥室的散濕量
。根據(jù)手冊(cè),室溫22℃時(shí)
,輕勞動(dòng)強(qiáng)度下
,成人散濕量為150g/h。室內(nèi)最多有4人工作
,即房間內(nèi)人體散濕量最大為600g/h
。由于軟膠囊品種不同,其揮發(fā)率各異
,散濕量為變值
,故本實(shí)例以夏季不放膠為前提設(shè)計(jì)。軟膠囊生產(chǎn)廠家應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定自家產(chǎn)品在何種溫濕度條件下干燥效果好
,以最終確定送風(fēng)之單位除濕量
。
接著,確定送風(fēng)的溫濕度
。由于房間無(wú)熱源及除工作人員外的其他濕源
,我們?nèi)∈覂?nèi)要求的中間值作為設(shè)計(jì)目標(biāo),即溫度22℃
,濕度25%
。考慮到送風(fēng)機(jī)5℃的溫升
,送風(fēng)溫度設(shè)定為17℃較為合適
。扣除人體每小時(shí)散濕量
,送風(fēng)的含濕量應(yīng)不大于3.8g/kg干空氣
。

然后,確定新風(fēng)量
。根據(jù)手冊(cè)
,潔凈室的新風(fēng)量應(yīng)取以下三個(gè)條件的最大值:保證房間正壓、保證工作人員平均每人每小時(shí)的平均吸氧量不小于45m3
、取總送風(fēng)量的10%
。夏季干燥時(shí)
,應(yīng)盡量減少新風(fēng)量以減少室外濕負(fù)荷向室內(nèi)的滲透,同時(shí)保證干燥室內(nèi)正壓
。針對(duì)本實(shí)例
,我們?nèi)⊙a(bǔ)充新風(fēng)量為300m3/h。
在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的選型上
,一般空調(diào)壓縮機(jī)的冷凍除濕法僅能將空氣露點(diǎn)溫度降至10℃
,而軟膠囊干燥室要求露點(diǎn)溫度達(dá)到1℃以下,故需采用空調(diào)制冷加轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的組合方式
,可使空氣露點(diǎn)溫度降至-40℃
。
空調(diào)制冷方式的選型方面,水冷型制冷機(jī)適用于大面積或大系統(tǒng)
,性價(jià)比高
;而針對(duì)小房間
,風(fēng)冷型管道機(jī)具有操作簡(jiǎn)單
、維護(hù)方便、無(wú)需水源等優(yōu)勢(shì)
,本實(shí)例選用風(fēng)冷型管道機(jī)較為合適
。
轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生方式的選型有兩種:電加熱和蒸汽加熱。蒸汽加熱的表壓力須不小于4kgf/cm2
。選用蒸汽加熱時(shí)
,最好選配耐高溫電磁閥以節(jié)約能源并延長(zhǎng)除濕轉(zhuǎn)輪使用壽命。當(dāng)除濕干燥輪的實(shí)際處理風(fēng)量小于2000m3/h時(shí)
,選用電加熱的再生方式較為省力簡(jiǎn)單
。

除濕轉(zhuǎn)輪前制冷機(jī)的選型需考慮新風(fēng)與回風(fēng)混合后的空氣溫度和含濕量。為確保除濕效果
,我們將混合后的空氣降至10℃后再送入除濕轉(zhuǎn)輪
。按熱工公式計(jì)算,前制冷機(jī)需制冷量13.52KW
。
除濕干燥輪的選型需根據(jù)進(jìn)風(fēng)空氣溫度和含濕量來(lái)確定
。經(jīng)過(guò)校核計(jì)算,我們選用φ550×200的除濕轉(zhuǎn)輪
,其額定處理風(fēng)量為1500m3/h
,另1620m3/h的空氣需要旁通,混合后的空氣含濕量接近送風(fēng)含濕量要求
。
除濕轉(zhuǎn)輪后制冷機(jī)的選型需根據(jù)除濕轉(zhuǎn)輪后的空氣溫度和含濕量以及送風(fēng)溫度來(lái)確定
。按熱工公式計(jì)算,后制冷機(jī)需制冷量7.28KW
。

過(guò)濾器的選型需根據(jù)工程實(shí)際情況選擇初效和中效過(guò)濾器
。風(fēng)機(jī)的選型則需考慮各部件的阻力總和以及送風(fēng)量
、風(fēng)壓等因素,為確保送風(fēng)量
、增大風(fēng)壓
、提高干燥效率,我們串聯(lián)一臺(tái)低噪音全壓500Pa的空調(diào)風(fēng)機(jī)
。
在控制選型上
,經(jīng)過(guò)對(duì)傳統(tǒng)繼電接觸式控制、單片機(jī)控制
、PLC控制的多年實(shí)踐比較
,我們認(rèn)定PLC控制適合轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)。它具有可靠性高
、抗干擾能力強(qiáng)
、編程簡(jiǎn)單、使用方便
、體積小
、重量輕、功耗低等優(yōu)點(diǎn)
。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控
,還可加選觸摸屏或PC微機(jī)控制。
經(jīng)過(guò)以上詳盡的計(jì)算與考慮
,我們成功選型出一臺(tái)量身定制的軟膠囊烘干用除濕空調(diào)凈化一體機(jī)組
。該機(jī)組的外殼采用保溫板,目前普遍采用50mm厚的夾芯板
,保溫層有聚乙烯發(fā)泡和聚安酯發(fā)泡兩種
,其中聚安酯發(fā)泡耐高溫但價(jià)格較高。
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