沸腾干燥机的使用与改造

来源：常州干燥设备管道安装调试改造技术维修中心  发布时间：2019/09/20

 干燥工序是中药固体制剂生产中一道重要工序，对药品的各种质量指标有直接的影响，是药品生产过程关键的质量控制工序。不同的剂型、不同规格的产品需要根据其特点选择干燥设备，选用FG-200型沸腾干燥机对水泛丸、水蜜丸进行干燥工序的生产，经过一年多的使用，发现该设备具有以下特点：①特别适合于干燥直径4mm以下的中药小丸。②物料受热均匀，干燥的时间短，无结块、裂丸，能较好保持丸形外观。③干燥后的药丸崩解时限合格率高（达98%以上），不破坏药品的有效成分。④与药品直接接触部位多为圆形结构，无死角，易清洗，符合GMP要求。⑤采用人机操作界面，操作控制可视化、图形化，便于操作。

由于产品生产规模不断扩大，原有干燥设备已不能满足日益增长的生产需要，如在原有生产场地增加设备需要对生产场地作较大规模的改造，而且施工工期长，需要停产施工，对生产造成较大影响。因此，根据设备结构原理对设备进行了一些改进，使设备的产能有了较大提高，并使设备对不同规格产品的适应性得到进一步提高。 

    一、结构与工作原理

    如图1所示，沸腾干燥机由引风机、袋式除尘器、亚高效过滤器、加热柜、主机、电气控制系统等组成。引风机为一台功率30k W，风量5690~6973m³/h、风压3857~8148Pa的离心风机，由变频器进行调速控制。采用蒸汽散热器作为加热部件。控制系统由触摸屏、PLC以及相关电磁阀组成，设备的运行参数通过触摸屏进行设定并显示实时监控数据。

                           图1沸腾干燥机结构简图

1.机座；2.项圈；3.气流分布板；4.料斗；5.风管；

6.引风机；7.袋式除尘器；8.亚高效过滤器；9.加热柜

    工作原理：物料放进料斗后，筒体处于一个相对密闭状态。起动引风机后，筒体内的空气被引风机排出，筒体处于相对负压状态。当负压达到一定值时，为了补充空气，气流在负压的作用下，经初、中、亚高效过滤器、换热器、送风管从气流分布板进入流化床，将物料抛起，形成流化态，物料同时被热风干燥。干燥过程产生的粉尘随气流排到袋式除尘器被捕尘袋搜集。 

    二、设备改造

    设备投产后各种产品销售量不断增长，为适应市场的需求，生产技术部门增大了每一批次产品的投料量，但是设备原设计的最大一次投料量为200kg，干燥最大丸径4mm，设备生产能力满足不了生产需要，干燥工序成为生产流程的瓶颈。若增加设备需要对原生产场地作大规模改动，不仅投资金额大，而且改造过程将影响正常的生产。为此，设备动力部会同车间工程技术人员对设备进行了以下改造，使设备的生产能力满足了生产需要。

    1．改变除尘方式，减小风阻改善沸腾效果

    原设计采用袋式除尘器除尘，除尘器放置在室内机房。使用袋式除尘器有如下缺点：①沸腾千燥过程产尘量较大，除尘器捕集袋容易堵塞，使排风不畅，筒体相对负压不足，影响沸腾效果。②由于粉尘多，捕集袋经常需要清洗，而捕集袋的拆装比较繁琐，所费工时较多，影响工作效率。③袋式除尘器保温气密性较差，热风的热量散发在机房，致使机房的环境温度偏n。

针对以上原因，拆除了袋式除尘器，排风管直接连接风机，在屋面排风管出口处安装水幕除尘装置，如图2所示。水幕除尘装置的箱体顶部装有喷淋头，形成水幕。带粉尘的气流经过喷淋下来的水幕，粉尘被水吸收，在箱体内沉淀到底部，通过排污管排出。水幕除尘装置，风阻小，除尘效果理想，清理方便，既减少了排风阻力，提高了沸腾效果，也减少了工人清理设备所用的工时，提高了工作效率。

                                    图2改造后设备示意图

1.机座2.项圈3.气流分布板4.流化床5.风门气缸6.风阀

7.风室8.风管9.水幕除尘装置10.风机11.亚高效过滤器12.加热柜13.调节风门

    2.增加鼓风机，增大风压风量

    沸腾干燥机原使用的风机为离心风机，作为引风机使用，电动机功率为30kW，风量为5690~6 973 m³/h，风压为3 857~8 148 Pa。为增大风压风量，尝试在其机械室内其中一台沸腾于燥机加装一台离心风机（电动机功率为18.5kW，风量为6440~7 513 m³/h，风压为5399~4 821 Pa），作为鼓风机使用（见表1）。在引风机的作用下，物料顶部产生相对负压；在鼓风机的作用下，物料底部产生相对正压，物料负压和正压的作用下，产生更佳的沸腾效果。在试验一段时间后，发现有这样的现象：沸腾干燥机的干燥室顶部有一个泄爆口，上面有一个盖子，设备运行时靠负压处于封闭状态。当表1增加风机效果对比起动鼓风机时此盖偶尔会打开，致使粉尘通过该泄爆口直接排出到操作间，污染了洁净室，经查是鼓风机风量大于引风机风量，破坏了干燥室的负压所致。为了控制鼓风机的风压风量，又在另一台沸腾干燥机上加装了离心风机（电动机功率为22kW，风量为6032~6 786m³/h，风压为7712~7 585Pa），另外还加了变频器进行控制。加装了变频器后，通过控制鼓风机的转速，保持干燥室负压状态，使该现象得到改善，并且可以根据不同规格产品和干燥时的不同阶段进行控制。