專利名稱：全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)，用于把可凍干的含水物質(zhì)或溶液預(yù)先在低溫下凍結(jié)，然后在真空環(huán)境下使物質(zhì)脫水得到干燥的制品，屬于真空冷凍干 燥機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
真空冷凍干燥(簡稱凍干機(jī))就是把可凍干的含水物質(zhì)或溶液預(yù)先在低溫下凍 結(jié)，然后在真空環(huán)境下使物質(zhì)脫水得到干燥的制品。這種干燥方法與通常的曬干、烘干、煮 干、噴霧干燥和真空干燥相比有許多突出的優(yōu)點(diǎn)第一、不使蛋白質(zhì)、微生物之類產(chǎn)生變性 或失去生物活力；第二、物質(zhì)中的揮發(fā)性成分和受熱變性的營養(yǎng)成分損失小；第三、微生物 的生長和酶的作用幾乎無法進(jìn)行，能最好地保持物質(zhì)原來的性狀；第四、干燥后形態(tài)基本不 變，呈海綿狀疏松結(jié)構(gòu)；復(fù)水容易，能迅速地還原成原來的性狀；第五、在真空下干燥，氧氣 極少，使易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)；第六、能除去物質(zhì)中95% 99%的水分，制品保存期 長。正是由于上述優(yōu)點(diǎn)的存在，所以凍干機(jī)廣泛地應(yīng)用于制藥工業(yè)、生物制品；生物組織、 微生物類動植物；食品工業(yè)；化學(xué)工業(yè)；保健品類和中草藥等。目前的凍干機(jī)真空系統(tǒng)包括前箱、冷凝器(冷阱)、真空泵組、小蝶閥、泵頭閥、真 空規(guī)管；制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、油分離器、膨脹閥、氣液分離器、冷熱媒間接換熱系統(tǒng)(板式 換熱器及水冷凝器)及可活動擱板的液壓系統(tǒng)。但目前現(xiàn)有的凍干機(jī)存在下列缺陷凍干工藝手動操作。冷凍干燥工藝過程中必須要人工操作設(shè)備，從而來完成制品 的凍干。這就要求凍干設(shè)備操作人員有較高的專業(yè)知識及經(jīng)驗(yàn)，來判斷工藝關(guān)鍵點(diǎn)；另外操 作人員基本上不能離開凍干設(shè)備；操作人員素質(zhì)的差異從而導(dǎo)致凍干工藝差異，不同的操 作人員凍干制品性能不一樣，制品重演性不強(qiáng)。手動水噴淋、浸泡化霜。手動操作有很大隨意性，操作不一定規(guī)范；水化霜時間長， 化霜效果不太好；水浪費(fèi)比較嚴(yán)重，成本高。手動清洗及清洗壓力差，清洗均憑經(jīng)驗(yàn)操作，即過程控制的再現(xiàn)性不一致 ’清洗 效果不能保證，一致性差，增加了驗(yàn)證難度；清洗水用量無法保證；清洗水壓力無法保證， 由于箱體體積大，根據(jù)手動清洗方法，噴嘴數(shù)量布置較多，另外藥廠其他注射用水點(diǎn)相對較 多，這樣會造成清洗凍干設(shè)備時壓力不夠，清洗效果差。手動消毒滅菌。滅菌均憑經(jīng)驗(yàn)操作，即過程控制的再現(xiàn)性不一致；滅菌效果不能保 證，一致性差，增加了驗(yàn)證難度；人為錯誤無法避免；文件資料比較多，可追溯性不強(qiáng)。手動冷卻板層及箱體。蒸汽滅菌后箱體及板層溫度相當(dāng)高，手動冷卻速度慢，并且 效果差，增加了下一批藥品進(jìn)箱時間；常規(guī)水夾套冷卻，成本制作較高，制作工藝比較復(fù)雜。箱體進(jìn)氣不能保證是否二次污染產(chǎn)品，由于箱體進(jìn)氣過濾器基本上都安裝在一般 生產(chǎn)廠區(qū)，不屬于無菌環(huán)境，這對于進(jìn)氣過濾器是否完好無缺對于藥品的質(zhì)量致關(guān)重要。傳 統(tǒng)驗(yàn)證氣體過濾器的方法為，做好一批藥后，把氣體過濾器芯拆下來進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證安裝后 再進(jìn)行蒸汽滅菌，這就有一個非常大的風(fēng)險，由于氣體過濾器芯不能經(jīng)受太大的壓力差，蒸汽滅菌時蒸汽壓力有可能達(dá)到0. 3Mpa，如果蒸汽滅菌時把濾芯損壞，這可能會導(dǎo)致這一批 藥的報廢，損失將很大。手動泄露率測試，存在人為計(jì)算錯誤；不能自動提供泄露率不合格項(xiàng)報警。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種全自動智能型的真空冷凍干燥機(jī)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種全自動智能型真 空冷凍 干燥機(jī)，包括冷阱、前箱及壓縮機(jī)，在冷阱及前箱上分別設(shè)有冷阱盤管溫度探頭及制品溫度 探頭，在前箱的導(dǎo)熱油出口端及導(dǎo)熱油進(jìn)口端上分別設(shè)有導(dǎo)熱油出口溫度探頭及導(dǎo)熱油進(jìn) 口溫度探頭，其特征在于，前箱的導(dǎo)熱油出口端連接雙電機(jī)循環(huán)泵及電加熱器，在電加熱器 上設(shè)有溫度控制器及壓力繼電器，在電加熱器的出口端上連接有板式換熱器，板式換熱器 的出口端連接前箱的導(dǎo)熱油進(jìn)口，在壓縮機(jī)的高壓腔與低壓腔之間連接有高低壓繼電器， 容量調(diào)節(jié)閥的三個端口分別連接壓縮機(jī)的高壓腔、中壓腔及低壓腔，油分離器分別管路連 接壓縮機(jī)的高壓排氣口、油冷卻器及水冷凝器，油冷卻器連接壓縮機(jī)的中壓腔，壓縮機(jī)的低 壓吸氣口連接氣液分離器，氣液分離器管路連接板式換熱器，高低壓平衡閥的一端與水冷 凝器與油分離器之間的管路相連，高低壓平衡閥的另一端分別連接電機(jī)冷卻電磁閥及氣液 分離器與板式換熱器之間的管路，氣液分離器依次連接電磁閥組及膨脹閥組，膨脹閥組分 別連接冷阱及板式換熱器，在氣液分離器與壓縮機(jī)的低壓吸氣口之間設(shè)有回氣測溫探頭， 在油冷卻器與壓縮機(jī)的中壓腔之間設(shè)有油壓差繼電器。本實(shí)用新型提供的設(shè)備使得智能控制成為了可能，只要將具有電輸入及電輸出信 號的設(shè)備連接至PLC，經(jīng)過PLC邏輯控制方式，再由安裝有智能控制軟件的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動 運(yùn)行操作。本實(shí)用新型在前箱及冷阱連接的蝶閥或蘑菇閥上設(shè)置位置反饋信號，真空泵及冷 阱中間設(shè)置帶位置反饋的小蝶閥，冷阱頂部裝置壓力變送器，設(shè)置水環(huán)式真空泵，通用上述 的配置進(jìn)行程序邏輯控制，來達(dá)到自動化霜的目的。保證了冷阱盤管化霜的快速性，高效 性。本實(shí)用新型設(shè)置門開關(guān)信號，門自動鎖緊裝置及反饋信號，汽缸插銷及反饋信號， 采用專業(yè)的板層噴淋架設(shè)計(jì)，前箱頂部設(shè)置旋轉(zhuǎn)噴球，設(shè)置壓塞液壓缸防滑落接近開關(guān)，配 備帶壓力繼電器的液壓站，從而達(dá)到箱體及板層清洗的自動性。在同等的清洗效果下，節(jié)省 了箱體制作成本，節(jié)約了用水量。本實(shí)用新型設(shè)置門開關(guān)信號，門自動鎖緊裝置及反饋信號，汽缸插銷及反饋信號， 壓力變送器，電接點(diǎn)壓力表，安全閥，水環(huán)式真空泵，蒸汽進(jìn)汽總閥帶位置反饋信號，從而達(dá) 到箱體及冷阱蒸汽滅菌消毒的自動功能。蒸汽滅菌Ftl值可以根據(jù)實(shí)際情況，自由設(shè)定。本實(shí)用新型在制冷系統(tǒng)螺桿式壓縮機(jī)上設(shè)置了電機(jī)冷卻電磁閥，從而保證了蒸汽 滅菌后在溫度高達(dá)120度時，能開啟壓縮機(jī)直接制冷板層，來達(dá)到快速降溫的目的。綜上所述，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是保證了冷阱盤管化霜的快速性，高效性；在同等 的清洗效果下，節(jié)省了箱體制作成本，節(jié)約了用水量；蒸汽滅菌Ftl值可以根據(jù)實(shí)際情況，自 由設(shè)定；達(dá)到快速降溫的目的。[0019]
圖1為本實(shí)用新型提供的一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)的真空冷凍干燥部分的示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)的化霜、清洗及消毒 部分的示意圖；圖3為本實(shí)用新型中用的氣動閥的連接示意圖；圖4A為帶有噴淋架的前箱的側(cè)視圖；圖4B為帶有噴淋架的前箱的正視圖；圖4C為帶有噴淋架的前箱的俯視圖；圖4D為圖4B中的I部分放大圖；圖5為冷凍干燥流程圖；圖6為自動清洗流程圖；圖7為自動蒸汽滅菌流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例來具體說明本實(shí)用新型。實(shí)施例如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)的真空冷凍 干燥部分的示意圖，包括冷阱19、前箱22及壓縮機(jī)1，在冷阱19及前箱22上分別設(shè)有冷阱 盤管溫度探頭24及制品溫度探頭20，在前箱22的導(dǎo)熱油出口端及導(dǎo)熱油進(jìn)口端上分別設(shè) 有導(dǎo)熱油出口溫度探頭23及導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度探頭21，前箱22的導(dǎo)熱油出口端連接雙電機(jī) 循環(huán)泵7及電加熱器8，在電加熱器8上設(shè)有溫度控制器9及壓力繼電器10，在電加熱器8 的出口端上連接有板式換熱器11，板式換熱器11的出口端連接前箱22的導(dǎo)熱油進(jìn)口，在壓 縮機(jī)1的高壓腔與低壓腔之間連接有高低壓繼電器18，容量調(diào)節(jié)閥2的三個端口分別連接 壓縮機(jī)1的高壓腔、中壓腔及低壓腔，油分離器17分別管路連接壓縮機(jī)1的高壓排氣口、油 冷卻器6及水冷凝器5，油冷卻器6連接壓縮機(jī)1的中壓腔，壓縮機(jī)1的低壓吸氣口連接氣 液分離器13，氣液分離器13管路連接板式換熱器11，高低壓平衡閥66的一端與水冷凝器 5與油分離器17之間的管路相連，高低壓平衡閥66的另一端分別連接電機(jī)冷卻電磁閥12 及氣液分離器13與板式換熱器11之間的管路，氣液分離器13依次連接電磁閥組14及膨 脹閥組16，膨脹閥組16分別連接冷阱19及板式換熱器11，由圖1可知電磁閥組14可以分 為四個電磁閥，即第一電磁閥SV21、第二電磁閥SV31、第三電磁閥SVl及第四電磁閥SV11， 而膨脹閥組16也同樣分為四個，即第一膨脹閥TEV31、第二膨脹閥TEV41、第三膨脹閥TEVll 及第四膨脹閥TEV21，第一電磁閥SV21串聯(lián)第一膨脹閥TEV31后與串聯(lián)的第二電磁閥SV31 及第二膨脹閥TEV41相并聯(lián)，該并聯(lián)回路的一端連接冷阱19，第三電磁閥SVl與第三膨脹閥 TEVll串聯(lián)后連接板式換熱器11，第四電磁閥SVll串聯(lián)第四膨脹閥TEV21后連接另外一個 板式換熱器，在氣液分離器13與壓縮機(jī)1的低壓吸氣口之間設(shè)有回氣測溫探頭15，在油冷 卻器6與壓縮機(jī)1的中壓腔之間設(shè)有油壓差繼電器3。如圖2所示，為本實(shí)用新型提供的一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)的化霜、清 洗及消毒部分的示意圖，在冷阱19上分別設(shè)有冷阱最冷點(diǎn)溫度探頭29、控制蘑菇閥開關(guān)的 蘑菇閥液壓缸42、冷阱壓力變送器43及冷阱安全閥44，在蘑菇閥液壓缸42上設(shè)有接近開關(guān)40，冷阱19通過小蝶閥FV2連接真空泵組28，總排水閥FV33、蒸汽間排閥FV34與水環(huán) 泵30相并聯(lián)，該并聯(lián)回路的一端通過排水閥FV27連接冷阱19，在所述前箱22內(nèi)的側(cè)壁及 頂部上分別設(shè)有箱體板層清洗噴淋架59及箱體清洗噴球60，前箱安全閥62、電接點(diǎn)壓力 表45、前箱壓力變送器48、真空規(guī)管49及前箱最冷點(diǎn)溫度探頭31的一端伸入前箱22內(nèi)， 真空規(guī)管49為皮拉尼真空規(guī)，在前箱22的箱門上設(shè)有箱門接近開關(guān)32，壓塞液壓缸46設(shè) 于前箱22上，在壓塞液壓缸46上設(shè)有防滑落BALLUFF接近開關(guān)47，壓塞液壓缸46與帶壓 力繼電器50的液壓站51相連，箱體清洗噴球60的進(jìn)口通過管路與一級過濾器37的進(jìn)口 相連，純蒸汽總閥FV18及清洗水總閥FV19的一端連接在該管路上，一級過濾器37的兩端 分別連接進(jìn)氣總閥FV9及二級過濾器38，在進(jìn)氣總閥FV9上并聯(lián)有摻氣閥FV13，氮?dú)膺M(jìn)氣 閥25與進(jìn)潔凈空氣閥65的一端共連后分別連接進(jìn)氣總閥FV9及摻氣閥FV13的共 連點(diǎn)和 過濾器在線完整性檢測裝置34，過濾器完整性檢測裝置63同時連接一級過濾器37和二級 過濾器38，過濾器完整性檢測裝置63為重要防護(hù)環(huán)節(jié)，能切實(shí)保證藥品的無菌性，在一級 過濾器37和二級過濾器38上各自連接有并聯(lián)的排水蒸汽針閥26與排水汽閥FV83，過濾 器進(jìn)水閥36的一端連接在進(jìn)氣總閥FV9與一級過濾器37之間，過濾器進(jìn)水閥36的另一端 連接在一級過濾器37與二級過濾器38之間，二級過濾器38的出口端連接前箱22。如圖3 所示，小蝶閥FV2、進(jìn)氣總閥FV9、摻氣閥FV13、純蒸汽總閥FV18、清洗水總閥FV19、排水閥 FV27、總排水閥FV33、蒸汽間排閥FV34與排水汽閥FV83連接氣壓力繼電器53，由于上述閥 門都是氣動閥門，因此需要連接氣壓力繼電器53給出正常的氣壓，才能使得上述閥門正常 工作，同時，為了通過PLC來控制這些閥門的開啟與閉合，在每個閥門上都連接有一個電磁 閥，外置的PLC通過電磁閥來控制上述閥門的開啟與閉合。如圖4A至圖4D所示，為帶有噴淋架的前箱的結(jié)構(gòu)示意圖，由這些圖可以看出，箱 體板層清洗噴淋架59包括直管1-1，在直管1-1上由下至上依次設(shè)有與所述前箱22內(nèi)的板 層1-2位置相對應(yīng)的橫管1-3，在橫管1-3上設(shè)有至少一個扇型噴嘴1-4。如圖5為冷凍干燥流程圖，由該圖可知冷凍干燥的大致過程為設(shè)備進(jìn)入自動凍 干階段，雙電機(jī)循環(huán)泵7啟動(循環(huán)系統(tǒng)壓力通過壓力繼電器10來保護(hù)，壓力繼電器10的 常閉觸點(diǎn)的一端連接PLC另一端則連接循環(huán)管路內(nèi)部，壓力大小不在設(shè)定范圍內(nèi)，壓力繼 電器10的常閉觸點(diǎn)斷開，雙電機(jī)循環(huán)泵7會由一個電機(jī)自動切換到另一電機(jī)，并且報警)、 壓縮機(jī)1啟動(壓縮機(jī)啟動前必須具備條件的是水壓力繼電器4及氣壓力繼電器53在正 常壓力范圍，由于所有的閥門都為氣動閥門，這樣必須要求有氣壓力，這樣才能確保氣動閥 門能打開，因此要求氣壓力繼電器53在正常壓力范圍內(nèi))；啟動后通過高低壓繼電器18及 油壓差繼電器3來進(jìn)行壓縮機(jī)的自動控制保護(hù)并報警，制冷劑由壓縮機(jī)1高壓壓出再經(jīng)過 油氣分離器17到水冷凝器5，再由水冷凝器5通過板式換熱器到電磁閥組14(此時第三電 磁閥SVl及第四電磁閥SVll開啟)。制冷劑由油氣分離器17出來后還有一個小分支由油 氣分離器17到高低壓平衡閥66再到達(dá)氣液分離器13，雖然看其是分兩路，但實(shí)際控制是， 正常工作時，高低壓平衡閥66關(guān)閉，等到藥品凍干結(jié)束電磁閥組14關(guān)閉和壓縮機(jī)關(guān)閉后， 有PLC邏輯控制關(guān)系控制高低壓平衡閥66打開，實(shí)現(xiàn)高低壓區(qū)制冷劑平衡，防止停機(jī)后， 制冷劑積液。制冷劑經(jīng)過電磁閥組14后到達(dá)膨脹閥組16，再通過板式換熱器11回到氣液 分離器13，由壓縮機(jī)1將氣液分離器13內(nèi)的東西吸入到壓縮機(jī)低壓端，經(jīng)過壓縮機(jī)內(nèi)部壓 縮，實(shí)現(xiàn)連續(xù)循環(huán)制冷。根據(jù)凍干曲線，當(dāng)導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度探頭21達(dá)到設(shè)定溫度后，電磁閥組14中的第一電磁閥SV21及第二電磁閥SV31開啟，但第三電磁閥SVl及第四電磁閥SVll能根據(jù)凍干曲線中導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度探頭21和第一電磁閥SV21及第二電磁閥SV31自動切 換；當(dāng)冷阱盤管測溫探頭24溫度達(dá)到設(shè)定值后，圖2中的真空泵組28啟動，到設(shè)定時間后， 小蝶閥FV2開，到設(shè)定時間后，蘑菇閥42開(上面兩個時間是根據(jù)控制系統(tǒng)界面中的凍干 曲線參數(shù)來設(shè)定的，通過該控制系統(tǒng)能設(shè)定若干條凍干曲線，從而滿足客戶不同凍干工藝 的需要，設(shè)定參數(shù)以后，到設(shè)定時間后，由PLC輸出信號控制圖3中的電磁閥SV602，電磁閥 SV602得電，氣壓力通過氣管打開氣動蝶閥FV2，同理，到設(shè)定時間后，由PLC輸出信號控制 圖2中的液壓站51。打開蘑菇閥42，先關(guān)閉小蝶閥FV2，由于真空泵剛啟動時，電機(jī)運(yùn)行還 不太穩(wěn)定，如果這時都把小蝶閥FV2打開，會增加真空泵電機(jī)的負(fù)荷，燒壞電機(jī)，由于真空 冷凍干燥設(shè)備密封性要求非常高，小蝶閥FV2打開后，真空泵要先對冷阱抽真空，抽到一段 時間后，這樣再打開中隔閥42，這樣能形成前箱22的內(nèi)外壓力差，通過壓力差，這樣能保證 箱門與箱體很好的密封)，隨后根據(jù)凍干曲線及設(shè)定的溫度值，電加熱裝置8啟動開始第一 次升華干燥，接著根據(jù)凍干曲線，第二次升華干燥，通過真空規(guī)管49檢測箱體內(nèi)壓力變化 來完成凍干終點(diǎn)的自動判斷，之后進(jìn)氣總閥FV9開，充氮(保證藥品不接觸氧氣)，隨后自動 壓塞(壓力繼電器壓力變化，判斷壓塞液壓缸位置下限，并且可以自由設(shè)定壓塞次數(shù))，接 著壓縮機(jī)1、循環(huán)泵7、小蝶閥FV2、真空泵組28依次關(guān)，最后進(jìn)氣總閥35開，箱體內(nèi)恢復(fù)到 大氣壓，開箱門，制品出箱。自動凍干過程中，智能性主要體現(xiàn)在一、壓縮機(jī)啟動條件判斷上，例如水壓力繼 電器4、氣壓力繼電器53等；二、壓縮機(jī)保護(hù)方面，例如高低壓繼電器18、油壓差繼電器3 等；三、能量調(diào)節(jié)閥2 (三通閥)能根據(jù)壓縮機(jī)工作情況，自動切換(壓縮機(jī)開啟后，能量調(diào) 節(jié)閥2的高中壓接通，及時減少壓縮機(jī)開啟時電機(jī)的負(fù)荷，等壓縮機(jī)工作穩(wěn)定后，另外一路 接通，正常工作)；四、壓縮機(jī)電機(jī)冷卻電磁閥12能根據(jù)回氣溫度探頭15設(shè)定范圍自動冷 卻保護(hù)電機(jī)工況(回氣溫度探頭15測量的回氣溫度，通過輸入到PLC中的TC模塊轉(zhuǎn)換為 模擬量，進(jìn)行邏輯編程輸出開關(guān)量，從而達(dá)到邏輯控制的目的)；五、雙頭循環(huán)泵7能根據(jù)工 作壓力兩個電機(jī)間能自動切換；六、電加熱8加熱溫度能實(shí)現(xiàn)PID控制；七、凍干箱體22中 真空度能自動控制等等。全自動智能化凍干機(jī)是通過設(shè)備上專業(yè)功能的部件，輸入信號到 PLC內(nèi)，在PLC內(nèi)部進(jìn)行邏輯編程，輸出開關(guān)量信號進(jìn)行自動化、智能化的控制，實(shí)現(xiàn)全自動 智能的目的。自動化霜可以簡單描述為前箱制品出箱后或同時，既可以進(jìn)入自動化霜階段，首 先判斷蘑菇閥40的關(guān)信號、氣壓力繼電器53、水壓力繼電器4信號及小蝶閥FV2關(guān)信號，隨 后通過壓力變送器43判斷冷阱19內(nèi)壓力，水環(huán)泵30抽真空到設(shè)定值，之后蒸汽總閥FV18 開(帶反饋信號)及進(jìn)水汽閥門組開，通過壓力變送器43判斷冷阱19內(nèi)壓力，超過設(shè)定壓 力，氣動排水汽閥門組56開，排冷凝水(排水時間可以任意設(shè)定，由電接點(diǎn)壓力表45控制 總排水汽閥)，盤管溫度探頭24、排水溫度探頭29溫度同時達(dá)到設(shè)定值后化霜結(jié)束，氣動排 水汽閥門組56開，排水汽至冷阱19內(nèi)壓力到設(shè)定值，水環(huán)泵30抽真空對冷阱19汽化干燥， 到設(shè)定時間，干燥結(jié)束，化霜自動結(jié)束。如圖6所示，為自動清洗流程圖，自動清洗可以選擇單獨(dú)清洗前箱22或后箱冷阱 19或前箱22和后箱冷阱19同時清洗，僅以單獨(dú)清洗前箱為例該過程可以簡單描述為關(guān) 箱門，自動門鎖裝置58插入給出自動鎖緊信號57，判斷蘑菇閥40關(guān)信號、氣壓力繼電器53、水壓力繼電器4信號及門接近開關(guān)32關(guān)信號，隨后水環(huán)泵30抽真空到設(shè)定值，汽缸插 銷組54插入并給出壓緊箱門信號組61，自動門鎖裝置58收回、自動鎖緊信號57開，進(jìn)氣總 閥FV9開，復(fù)壓到設(shè)定值，氣動進(jìn)水汽閥門FV19開，氣動排水汽閥門FV27在氣動進(jìn)水汽閥 門FV19開后延時開，箱體清洗旋轉(zhuǎn)噴球60清洗箱體到設(shè)定時間，切換板層噴淋架59，噴淋 架噴嘴由圓錐型改進(jìn)為扇型，板層由靜止改進(jìn)為動態(tài)清洗，在噴淋架59清洗時，板層通過 壓塞液壓缸46及液壓站壓力繼電器50，判斷板層上下位置位置，進(jìn)行周期上下運(yùn)動，可以 任意設(shè)定周期及清洗時間，設(shè)定清洗周期到后氣動進(jìn)水汽閥門FV19關(guān)，壓力變送器48判斷 前箱22壓力到設(shè)定值，排水總閥關(guān)，汽化干燥(水環(huán)泵30抽真空到設(shè)定時間)，汽缸插銷組 54拔出，進(jìn)氣總閥FV9開，箱體內(nèi)恢復(fù)到大氣壓，自動清洗結(jié)束。如圖7所示，為自動蒸汽滅菌流程圖，自動蒸汽滅菌可以選擇單獨(dú)滅菌前箱22或 后箱冷阱19或前箱22和后箱冷阱19同時蒸汽滅菌，現(xiàn)以前后箱同時蒸汽滅菌介紹自動 滅菌工藝，其過程為進(jìn)入自動滅菌主界面，選擇前后箱同時蒸汽滅菌，關(guān)箱門，自動門鎖裝 置58插入并給出自動鎖緊信號57，判斷蘑菇閥40開信號、氣壓力繼電器53、水壓力繼電 器4信號、門接近開關(guān)32關(guān)及小蝶閥FV2關(guān)信號，水環(huán)泵30抽真空到設(shè)定值，汽缸插銷組 54插入壓緊箱門信號組61，自動門鎖裝置58收回、自動鎖緊信號57開，氣動進(jìn)水汽閥門 FV18開，前箱壓力變送器48及冷阱壓力變送器43到設(shè)定壓力，氣動進(jìn)水汽閥門FV18關(guān)， 水環(huán)泵30抽真空到設(shè)定值，氣動進(jìn)水汽閥門FV18開，前箱壓力變送器48及冷阱壓力變送 器43到設(shè)定壓力，然后再開水環(huán)泵30抽真空，循環(huán)利用進(jìn)蒸汽，抽真空可以把箱體內(nèi)不凝 性氣體抽出箱體，達(dá)到最好的滅菌效果，循環(huán)次數(shù)可以任意設(shè)定，若循環(huán)設(shè)定次數(shù)到且前箱 22和后箱冷阱19壓力到設(shè)定滅菌壓力(為了保證箱體內(nèi)壓力不超過壓力容器設(shè)計(jì)范圍， 設(shè)計(jì)采用三重保護(hù)功能，前箱壓力變送器48及冷阱壓力變送器43到設(shè)定壓力，氣動進(jìn)水汽 閥門FV18關(guān)，如果箱體內(nèi)蒸汽壓力還繼續(xù)上升，電接點(diǎn)壓力表45會打開總排水汽閥FV33， 如果箱體內(nèi)蒸汽壓力還繼續(xù)上升，前箱安全閥62及冷阱44安全閥會打開，進(jìn)行泄壓，它們 壓力設(shè)定由低到高設(shè)定)，根據(jù)前箱最冷點(diǎn)溫度探頭31及冷阱最冷點(diǎn)溫度探頭29來判斷溫 度并記錄Ftl值(Ftl值可以任意設(shè)定)，F(xiàn)tl值到達(dá)設(shè)定值后氣動進(jìn)水汽閥門FV18關(guān)，總排水 汽閥FV33打開排蒸汽泄壓，前箱壓力變送器48及冷阱壓力變送器43判斷前箱22及冷阱 19壓力到設(shè)定值，總排水汽閥FV33關(guān)，汽化干燥(水環(huán)泵30抽真空到設(shè)定時間)，汽缸插 銷組54拔出，進(jìn)氣總閥35開，箱體內(nèi)恢復(fù)到大氣壓，自動滅菌結(jié)束。自動滅菌結(jié)束后由于滅菌時的溫度要達(dá)到121度，所以滅菌后箱體的溫度還是非 常高的，如果要是正常冷卻的話，冷卻時間將非常長，肯定會影響生產(chǎn)周期及產(chǎn)量，因此，要 通過程序控制及工藝改進(jìn)來達(dá)到這一功能。該過程為自動滅菌結(jié)束，關(guān)箱門，壓縮機(jī)1啟 動，電磁閥組14中的第三電磁閥SVl及第四電磁閥SVll開，到設(shè)定時間后，第三電磁閥SVl 及第四電磁閥SVll關(guān)，循環(huán)泵7開，到設(shè)定時間后，循環(huán)泵7關(guān)，第三電磁閥SVl及第四電 磁閥SVll開，到設(shè)定時間后，第三電磁閥SVl及第四電磁閥SVll關(guān)，循環(huán)泵7開，到設(shè)定時 間后，循環(huán)泵7關(guān)，然后再開第三電磁閥SVl及第四電磁閥SV11，制冷系統(tǒng)通過第三電磁閥 SVl及第四電磁閥SVll開關(guān)對循環(huán)系統(tǒng)局部冷卻，然后開啟循環(huán)泵進(jìn)行板層冷卻，運(yùn)行到 設(shè)定時間后，循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)口溫度探頭21到設(shè)定溫度后，第三電磁閥SVl及第四電磁閥SVll 開，循環(huán)泵7開，對板層進(jìn)行快速冷卻，循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)口溫度探頭21到設(shè)定溫度后，板層冷卻 結(jié)束，切換電磁閥組14使得第一電磁閥SV21及第二電磁閥SV31開，冷卻冷阱19，盤管溫度探頭24到設(shè)定溫度后，電磁閥組14中的第一電磁閥SV21及第二電磁閥SV31關(guān)，冷卻結(jié)
束ο在自動冷卻過程，智能性主要體現(xiàn)在為 了保護(hù)壓縮機(jī)1的安全性，對冷卻過程中， 壓縮機(jī)1回氣溫度實(shí)行時時檢測，當(dāng)回氣溫度過高時，回氣溫度探頭15 (設(shè)定上下限，當(dāng)在 溫度上限時，電磁閥12打開，當(dāng)在溫度下限時，電磁閥12關(guān)閉)會控制壓縮機(jī)冷卻電磁閥 12，對壓縮電機(jī)進(jìn)行噴液冷卻，保護(hù)壓縮機(jī)。過濾器在線完整性檢測系統(tǒng)34主要功能有，一、能同時和前箱22或單獨(dú)進(jìn)行蒸汽 消毒滅菌，二、能在線進(jìn)行過濾器完整性檢測，三、進(jìn)行在線汽化干燥。安裝好一級過濾器37及二級過濾器38后，由于完整性檢測系統(tǒng)位于普通區(qū)域，過 濾器、安裝好以后，一定要對其進(jìn)行蒸汽滅菌后才能過濾潔凈氣體，才能保證防止二次污染 (如果過濾器芯自帶細(xì)菌，當(dāng)無菌的空氣通過有菌的濾芯后，空氣可能被污染，有菌的氣體 進(jìn)入箱體會污染產(chǎn)品)，蒸汽滅菌后，由于潔凈蒸汽有一定的壓力，并且濾芯不能承受較高 壓力，所以要驗(yàn)證滅菌后的過濾器芯的完整性，本設(shè)計(jì)理念采用最新型WIT (水浸入法)，過 濾器進(jìn)水閥36打開，水進(jìn)入過濾器殼內(nèi)，由于濾芯為疏水性材質(zhì)，水不會通過濾芯的，水把 濾芯浸入完全后，關(guān)閉過濾器進(jìn)水閥36，打開完整性檢測儀器，進(jìn)行自動檢測，完整性檢測 儀器會自動檢測結(jié)果并打印記錄，檢測合格后，開水環(huán)泵30通過管路進(jìn)行汽化干燥，到設(shè) 定時間后，水泵關(guān)閉，檢測結(jié)束，等下一批藥的生產(chǎn)。
權(quán)利要求一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)，包括冷阱(19)、前箱(22)及壓縮機(jī)(1)，在冷阱(19)及前箱(22)上分別設(shè)有冷阱盤管溫度探頭(24)及制品溫度探頭(20)，在前箱(22)的導(dǎo)熱油出口端及導(dǎo)熱油進(jìn)口端上分別設(shè)有導(dǎo)熱油出口溫度探頭(23)及導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度探頭(21)，其特征在于，前箱(22)的導(dǎo)熱油出口端連接雙電機(jī)循環(huán)泵(7)及電加熱器(8)，在電加熱器(8)上設(shè)有溫度控制器(9)及壓力繼電器(10)，在電加熱器(8)的出口端上連接有板式換熱器(11)，板式換熱器(11)的出口端連接前箱(22)的導(dǎo)熱油進(jìn)口，在壓縮機(jī)(1)的高壓腔與低壓腔之間連接有高低壓繼電器(18)，容量調(diào)節(jié)閥(2)的三個端口分別連接壓縮機(jī)(1)的高壓腔、中壓腔及低壓腔，油分離器(17)分別管路連接壓縮機(jī)(1)的高壓排氣口、油冷卻器(6)及水冷凝器(5)，油冷卻器(6)及水冷凝器(5)分別連接壓縮機(jī)(1)的中壓腔，壓縮機(jī)(1)的低壓吸氣口連接氣液分離器(13)，氣液分離器(13)管路連接板式換熱器(11)，高低壓平衡閥(66)的一端與水冷凝器(5)與油分離器(17)之間的管路相連，高低壓平衡閥(66)的另一端分別連接電機(jī)冷卻電磁閥(12)及氣液分離器(13)與板式換熱器(11)之間的管路，氣液分離器(13)依次連接電磁閥組(14)及膨脹閥組(16)，膨脹閥組(16)分別連接冷阱(19)及板式換熱器(11)，在氣液分離器(13)與壓縮機(jī)(1)的低壓吸氣口之間設(shè)有回氣測溫探頭(15)，在油冷卻器(6)與壓縮機(jī)(1)的中壓腔之間設(shè)有油壓差繼電器(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)，其特征在于，在所述冷阱 (19)上分別設(shè)有冷阱最冷點(diǎn)溫度探頭(29)、控制蘑菇閥開關(guān)的蘑菇閥液壓缸(42)、冷阱壓 力變送器(43)及冷阱安全閥(44)，在蘑菇閥液壓缸(42)上設(shè)有接近開關(guān)(40)，冷阱(19) 通過小蝶閥(FV2)連接真空泵組(28)，總排水閥(FV33)、蒸汽間排閥(FV34)與水環(huán)泵(30) 相并聯(lián)，該并聯(lián)回路的一端通過排水閥(FV27)連接冷阱(19)，在所述前箱(22)內(nèi)的側(cè)壁及 頂部上分別設(shè)有箱體板層清洗噴淋架(59)及箱體清洗噴球(60)，前箱安全閥(62)、電接點(diǎn) 壓力表(45)、前箱壓力變送器(48)、真空規(guī)管(49)及前箱最冷點(diǎn)溫度探頭(31)的一端伸 入前箱(22)內(nèi)，在前箱(22)的箱門上設(shè)有箱門接近開關(guān)(32)，壓塞液壓缸(46)設(shè)于前箱 (22)上，在壓塞液壓缸(46)上設(shè)有防滑落BALLUFF接近開關(guān)(47)，壓塞液壓缸(46)與帶壓 力繼電器(50)的液壓站(51)相連，箱體清洗噴球(60)的進(jìn)口通過管路與一級過濾器(37) 的進(jìn)口相連，純蒸汽總閥(FV18)及清洗水總閥(FV19)的一端連接在該管路上，一級過濾器 (37)的兩端分別連接進(jìn)氣總閥(FV9)及二級過濾器(38)，在進(jìn)氣總閥(FV9)上并聯(lián)有摻氣 閥(FV13)，氮?dú)膺M(jìn)氣閥(25)與進(jìn)潔凈空氣閥(65)的一端共連后分別連接進(jìn)氣總閥(FV9) 及摻氣閥(FV13)的共連點(diǎn)和過濾器完整性檢測裝置(63)，過濾器完整性檢測裝置(63)同 時連接一級過濾器(37)和二級過濾器(38)，在一級過濾器(37)和二級過濾器(38)上各 自連接有并聯(lián)的排水蒸汽針閥(26)與排水汽閥(FV83)，過濾器進(jìn)水閥(36)的一端連接在 進(jìn)氣總閥(FV9)與一級過濾器(37)之間，過濾器進(jìn)水閥(36)的另一端連接在一級過濾器 (37)與二級過濾器(38)之間，二級過濾器(38)的出口端連接前箱(22)，小蝶閥(FV2)、進(jìn) 氣總閥(FV9)、摻氣閥(FV13)、純蒸汽總閥(FV18)、清洗水總閥(FV19)、排水閥(FV27)、總排 水閥(FV33)、蒸汽間排閥(FV34)與排水汽閥(FV83)連接氣壓力繼電器(53)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)，其特征在于，所述箱體板 層清洗噴淋架(59)包括直管(1-1)，在直管(1-1)上由下至上依次設(shè)有與所述前箱(22)內(nèi) 的板層(1-2)位置相對應(yīng)的橫管(1-3)，在橫管(1-3)上設(shè)有至少一個扇型噴嘴(1-4)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全自動智能型真空冷凍干燥機(jī)，包括壓縮機(jī)、油冷卻器、氣動或電動閥門、真空泵及防止油污染的泵頭閥、過濾器、凍干箱、冷凝器、凍干箱及冷阱連接的帶位置反饋的蝶閥或蘑菇閥，凍干箱體內(nèi)制品及滅菌最冷點(diǎn)的溫度探頭，擱板組件冷熱媒間接換熱系統(tǒng)、判斷換熱系統(tǒng)溫度及壓力繼電器，帶壓力繼電器的液壓站，其特征在于，選用自控智能元件能自動判斷是否能運(yùn)行下去的條件，進(jìn)行判斷，通過繼續(xù)運(yùn)行或聲控報警設(shè)備來報警并記錄工藝路線、數(shù)據(jù)，具有斷電保護(hù)及記憶功能，重新供電后真空冷凍干燥設(shè)備能繼續(xù)按照前段工藝?yán)^續(xù)運(yùn)行。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是保證了冷阱盤管化霜的快速性，高效性；在同等的清洗效果下，節(jié)省了箱體制作成本，節(jié)約了用水量；蒸汽滅菌F0值可以根據(jù)實(shí)際情況，自由設(shè)定；達(dá)到快速降溫的目的。
文檔編號F26B5/06GK201569255SQ200920075550
公開日2010年9月1日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者鄭效東 申請人:上海東富龍科技股份有限公司