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磁力攪拌器在制藥設(shè)備中有什么應(yīng)用?

更新時間:2019-11-23       點擊次數(shù):2395
   磁力攪拌器在制藥設(shè)備中有什么應(yīng)用?
  磁力攪拌器是使液體、氣體介質(zhì)強(qiáng)迫對流并均勻混合的設(shè)備,廣泛應(yīng)用在化工、食品、染料、化妝品、制藥行業(yè)中。發(fā)展到現(xiàn)在,攪拌器的應(yīng)用越來越多樣化、專業(yè)化,并且一步步不斷完善。
  攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動,有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動,有利于微觀混合。
  由于生物制藥對攪拌器軸封的無菌性和風(fēng)險控制提出了更高要求,工業(yè)用下磁力攪拌器在20世紀(jì)80年代在瑞典應(yīng)運而生?,F(xiàn)在,下磁力攪拌器成為市場的主流,并繼續(xù)朝著簡潔、大扭矩、大剪切力或者極低剪切力、軸承材質(zhì)安全、易于在線清洗、在線滅菌的方向發(fā)展。例如生物反應(yīng)器的下磁力攪拌器、高剪切力均質(zhì)用下磁力攪拌器等。是否能夠證明攪拌器可以在線清洗和在線滅菌、軸承材質(zhì)安全等成為生物制藥攪拌器選型前的金標(biāo)準(zhǔn)。
  臺式磁力攪拌器的工作原理就是利用磁性物質(zhì)同性相斥的特性,通過不斷變換基座的兩端的極性來推動磁性攪拌棒轉(zhuǎn)動;缺點是能量轉(zhuǎn)化效率低,只適合小體積液體攪拌。
  而工業(yè)用磁力攪拌器的工作原理是:由內(nèi)外兩個磁鋼,中間有隔離套隔開,靠電機(jī)驅(qū)動后內(nèi)外磁鋼產(chǎn)生磁耦合達(dá)到傳動的目的。應(yīng)用在泵類zui多,磁力泵可以達(dá)到*無泄漏、并且能量轉(zhuǎn)化zui。和下磁力攪拌器對應(yīng)的是上磁力攪拌器,由于仍然沒有*去除軸封帶來的風(fēng)險,應(yīng)用領(lǐng)域很局限。
  由于攪拌是一門實驗科學(xué),攪拌器的放大是與工藝過程有關(guān)的復(fù)雜問題,至今只能通過逐級經(jīng)驗放大,根據(jù)取得的放大依據(jù),外推至工業(yè)規(guī)模。目前下磁力攪拌器的放大主要依靠制造企業(yè)的以常見緩沖液為主要模式溶液的模擬試驗、并在此基礎(chǔ)上做的定型和放大,所有定制型都是在標(biāo)準(zhǔn)型號基礎(chǔ)上的改進(jìn),例如材料定制、功率定制、槳葉形狀定制等等。正確選型、選擇合適的磁力攪拌器成為擺在使用者面前的一道必須解決的問題。
  磁力攪拌器的應(yīng)用
  臺式磁力攪拌器和磁力棒已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但只局限于研發(fā)、小規(guī)模的水平,人們往往對磁力攪拌器產(chǎn)生錯覺,認(rèn)為磁力攪拌器的力度弱、功率小,不能用于大體積,以及死角、在線清洗(CIP)和在線滅菌(SIP)等,然而,這種觀點早已經(jīng)在現(xiàn)實應(yīng)用中被推翻。目前,下磁力攪拌器已經(jīng)可以zui大適合40t水的攪拌,甚至更大,應(yīng)用的種類也非常多。從結(jié)構(gòu)來看,一般下磁力攪拌器由帶陰軸承的轉(zhuǎn)頭;陽軸承、罐底焊接板、馬達(dá)組成。馬達(dá)驅(qū)動頭里有幾塊永磁鐵(不是環(huán)狀),轉(zhuǎn)頭里對應(yīng)的位置也有相同數(shù)量的永磁鐵,極性恰好相互吸引,當(dāng)安裝好以后,馬達(dá)驅(qū)動頭和轉(zhuǎn)頭里的永磁鐵相互之間磁力耦合,馬達(dá)驅(qū)動頭運轉(zhuǎn),磁力帶動轉(zhuǎn)頭運轉(zhuǎn),兩者被罐底板*隔開,沒有機(jī)械傳動軸貫穿罐體。
  轉(zhuǎn)頭的設(shè)計、轉(zhuǎn)頭與軸承的銜接、轉(zhuǎn)頭與軸承之間的間隙直接關(guān)系到CIP/SIP的效果,一般轉(zhuǎn)頭越開放越好。轉(zhuǎn)頭的材料,是316L不銹鋼,內(nèi)包永磁鐵,軸承材料zui常用的是碳化硅陶瓷,*惰性,適合pH1~14,熱膨脹小,在有水潤滑的情況下,可以耐受高達(dá)5000~6000rpm的轉(zhuǎn)速不磨損,由于工作狀態(tài)下的磁力攪拌器,是*浸在溶液下,潤滑槽的存在可使溶液通過,從而使整個摩擦界面始終被水膜覆蓋,在旋轉(zhuǎn)時,摩擦力非常小,不會出現(xiàn)可以檢測到的顆粒,對終產(chǎn)品不會構(gòu)成威脅。
  安裝的部位往往位于罐底斜底部,根據(jù)制造商的安裝指南進(jìn)行組裝,位置和人孔/手孔正對著罐底部,避開罐底閥的安裝位置,之所以這樣設(shè)計,可以形成渦流和湍流,從而達(dá)到更佳的攪拌效果,專家已經(jīng)作過這方面的實驗,有具體的參數(shù)可供參考,當(dāng)然這也和罐體的高徑比、溶液性質(zhì)、粘度、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌器的配型等因素有關(guān)。
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