技術(shù)文章
接口位置設(shè)計(jì)的核心是 “貼合操作流程、減少人工干預(yù)、規(guī)避工藝死角",不同接口需匹配其功能場(chǎng)景(進(jìn)料、排料、清洗、取樣)的操作需求:
主流設(shè)計(jì)在罐體頂部或側(cè)壁上部(距罐頂 1/4 高度處),便利性體現(xiàn)在三方面:
· 適配不同投料方式:若為人工投塊狀 / 顆粒狀藥材,頂部進(jìn)料口(口徑通常 DN100-DN200)可搭配投料平臺(tái)或梯子,避免物料搬運(yùn)時(shí)的高度差過(guò)大;若為溶劑(如水、乙醇)或粉末狀物料,側(cè)壁上部進(jìn)料口可直接對(duì)接輸送泵 / 螺旋輸送機(jī),物料沿罐壁流入,減少飛濺(尤其溶劑投料時(shí),可避免沖擊液面產(chǎn)生氣泡)。
· 規(guī)避工藝干擾:進(jìn)料口避開(kāi)攪拌槳旋轉(zhuǎn)區(qū)域,防止物料投入時(shí)被槳葉撞擊破碎(如熱敏性藥材),同時(shí)避免與罐頂其他部件(如壓力表、視鏡)沖突,留出操作空間。
· 小容積罐(≤100L)因人工操作為主,進(jìn)料口常設(shè)計(jì)在罐頂居中位置,口徑略小(DN80-DN100),方便手持投料;大容積罐(>1000L)因機(jī)械投料為主,側(cè)壁上部進(jìn)料口可多設(shè) 1-2 個(gè)(如溶劑與藥材分開(kāi)進(jìn)料),減少切換時(shí)間。
分 “藥液出料口" 與 “藥渣出料口",位置設(shè)計(jì)直接影響排料效率:
· 藥液出料口:多在罐體中下部(距罐底 1/3 高度處),避開(kāi)罐底殘?jiān)练e區(qū),減少藥液含渣量(無(wú)需額外過(guò)濾即可對(duì)接下游設(shè)備)。位置高度需匹配輸送泵的吸入要求(通常高于泵進(jìn)口 500-800mm),避免泵因吸入高度不足產(chǎn)生氣蝕;同時(shí)靠近罐體外壁,方便管道連接,減少罐內(nèi)死角(如接口與罐壁平齊,無(wú)突出結(jié)構(gòu),避免藥液殘留)。
· 藥渣出料口:與底部出料結(jié)構(gòu)(錐形底、平底帶導(dǎo)流)結(jié)合,位于罐體正下方或底部側(cè)壁。錐形底罐的藥渣出料口在錐尖最-低處,利用重力自然排渣,無(wú)需人工清理;平底帶導(dǎo)流罐的出料口在導(dǎo)流板最-低端,配合罐底傾斜角度(5°-10°),藥渣可沿導(dǎo)流板滑出,操作時(shí)只需打開(kāi)底部閥門(mén),無(wú)需拆卸部件,符合連續(xù)生產(chǎn)需求。
分 “清洗液進(jìn)口" 與 “排污口",位置設(shè)計(jì)以 “全罐覆蓋" 為核心:
· 清洗液進(jìn)口:多在罐頂(居中或偏心位置),對(duì)接 CIP 清洗系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)噴淋球(噴淋球可 360° 旋轉(zhuǎn),覆蓋罐壁、攪拌槳、罐底)。進(jìn)口位置需保證清洗液有足夠壓力(通常距噴淋球高度≤300mm),避免壓力損失導(dǎo)致噴淋范圍不足;部分大容積罐會(huì)在罐體中下部增設(shè) 1-2 個(gè)側(cè)清洗口,針對(duì)攪拌槳下部、罐底死角補(bǔ)充清洗,無(wú)需人工拆罐清理,提升操作便利性。
· 排污口:在罐體底部最-低處(與藥渣出料口共用或單獨(dú)設(shè)置),清洗后污水可自然排空,避免罐底積水殘留。接口帶快開(kāi)閥門(mén),清洗完成后可快速排污,無(wú)需等待,適配批量生產(chǎn)的清洗節(jié)奏。
位置設(shè)計(jì)需兼顧 “取樣代表性" 與 “無(wú)安全風(fēng)險(xiǎn)",主流在罐體側(cè)壁中下部(距罐底 1/2 高度處):
· 代表性:中下部位置的藥液濃度與罐內(nèi)整體濃度一致(避免取到頂部低濃度或底部高殘?jiān)乃幰海雍鬅o(wú)需混合即可檢測(cè),符合工藝檢測(cè)要求;部分工藝需多點(diǎn)位取樣(如提取初期與后期濃度差異大),會(huì)在罐體中部與下部各設(shè) 1 個(gè)取樣口,無(wú)需移動(dòng)取樣設(shè)備,提升操作效率。
· 便利性:取樣口高度距地面 1.2-1.5m,符合人體操作習(xí)慣(無(wú)需彎腰或踮腳),接口帶截止閥與取樣閥(雙閥控制,防止藥液泄漏),取樣時(shí)只需打開(kāi)取樣閥即可接取,無(wú)需停機(jī)或拆罐,避免溶劑揮發(fā)(如乙醇提取時(shí))導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。
接口規(guī)格(法蘭型號(hào)、管徑)需與上下游設(shè)備(輸送泵、過(guò)濾器、CIP 系統(tǒng))“無(wú)縫匹配",核心遵循 “標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、流量適配" 原則:
· 壓力等級(jí):因提取罐工作壓力多為常壓或低壓(0.1-0.6MPa),法蘭壓力等級(jí)多選用PN1.0 或 PN1.6(HG/T 20592-2009 標(biāo)準(zhǔn)),與輸送泵(離心泵、轉(zhuǎn)子泵)、過(guò)濾器(袋式過(guò)濾器、板框過(guò)濾器)的法蘭壓力等級(jí)一致(下游設(shè)備通常也為 PN1.0-PN1.6),避免因壓力等級(jí)不匹配導(dǎo)致密封失效。
· 密封面與材質(zhì):法蘭密封面多為突面(RF)(適配墊片為耐油橡膠墊或四氟墊片),與上下游設(shè)備的密封面類(lèi)型統(tǒng)一(極少用凹凸面或榫槽面,避免增加連接復(fù)雜度);材質(zhì)與罐體一致(304 不銹鋼用于普通提取,316L 不銹鋼用于強(qiáng)腐蝕性溶劑提取),與下游設(shè)備材質(zhì)兼容,避免電化學(xué)腐蝕。
· 公稱(chēng)通徑(DN):法蘭公稱(chēng)通徑與接口管徑一致(如 DN50 接口配 DN50 法蘭),無(wú)變徑差異,方便直接對(duì)接(無(wú)需額外加裝變徑法蘭,減少泄漏風(fēng)險(xiǎn))。
管徑需根據(jù) “物料流量" 計(jì)算,與上下游設(shè)備的進(jìn)出口管徑匹配,核心規(guī)律如下:
· 進(jìn)料口管徑:溶劑進(jìn)料(如自來(lái)水、乙醇)適配輸送泵出口管徑(泵出口多為 DN50-DN100),故進(jìn)料口管徑設(shè)為DN50-DN100(如 200L 罐配 DN50,1000L 罐配 DN80);藥材進(jìn)料(塊狀)管徑需更大(DN150-DN200),避免塊狀藥材堵塞,與螺旋輸送機(jī)出口管徑(DN150-DN200)匹配。
· 藥液出料口管徑:與下游過(guò)濾器進(jìn)口管徑匹配(過(guò)濾器進(jìn)口多為 DN65-DN125),故管徑設(shè)為DN65-DN125(如 500L 罐配 DN65,3000L 罐配 DN100),保證藥液流量與過(guò)濾器處理能力適配(無(wú)流量瓶頸,如 DN65 管徑對(duì)應(yīng)流量約 20-30m3/h,與中小型過(guò)濾器處理量匹配)。
· 清洗口管徑:與 CIP 清洗泵出口管徑匹配(清洗泵流量多為 10-50m3/h),故清洗液進(jìn)口管徑設(shè)為DN40-DN65(如 1000L 罐配 DN40,5000L 罐配 DN65),排污口管徑與進(jìn)口管徑一致(避免清洗液排放時(shí)堵塞)。
· 取樣口管徑:因取樣量小(單次 100-500mL),管徑設(shè)為DN15-DN20,與取樣閥(常用 DN15-DN20)匹配,同時(shí)避免管徑過(guò)大導(dǎo)致取樣時(shí)藥液浪費(fèi)或飛濺。
· 變徑適配:若上下游設(shè)備管徑與提取罐接口存在差異(如泵出口 DN80,提取罐進(jìn)料口 DN65),會(huì)在接口處加裝同心異徑管(而非偏心異徑管,避免氣蝕),保證流量平穩(wěn)過(guò)渡,減少壓力損失。
· 快裝接口:部分食品、制藥行業(yè)設(shè)備采用快裝法蘭(衛(wèi)生級(jí),如 ISO 2852),與上下游衛(wèi)生級(jí)設(shè)備(如衛(wèi)生泵、無(wú)菌過(guò)濾器)直接卡箍連接,無(wú)需螺栓固定,拆裝便捷,符合 GMP 要求。
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