CN103335507A - 一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却装置 - Google Patents

一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，包括两端分别设有端盖的筒体，2个端盖的外侧分别设有硅油进口、硅油出口；筒体内设有盘管，盘管的两端分别与筒体外侧的冷却水进口、冷却水出口连接；盘管通过内部盘管固定端板固定于筒体内；每块内部盘管固定端板与端盖之间设有进出水隔离板；2块内部盘管固定端板之间设有间隔布置的上、下挡板；筒体设有排空口及排污口。本冷却装置和冻干机的硅油循环***结合使用，连接和使用起来比较方便，占地面积小，而且灭菌后的冷却效果显著，是一种有效且可靠的冻干机灭菌后迅速降温的冷却装置，有效缩短药厂的生产周期，积极的帮助药厂扩大产量。

Description

一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却装置
技术领域
本发明涉及真空冷冻干燥机技术领域，安装于真空冷冻干燥机上的循环***，主要用于将真空冷冻干燥机在灭菌后的箱内温度迅速降低。
背景技术
现有的灭菌后降温方式，主要是夹套冷却和制冷***冷却等方式，夹套冷却主要是夹套内单独循环冷却水，对箱壁降温的效果有限，尤其是对板层的降温效果很差，也有夹套内走硅油的方式，温度可控且温度更低，但这种降温方式对夹套的制作有很高要求，夹套内的压力控制也比较高，安全性有所降低且实际效果没有显著提升。另外一种冷却方式是制冷***对板层内的硅油进行降温，这种方式对制冷***尤其是压缩机的冷冻油质量有很大影响，且压缩机低压端压力过高，对压缩机性能和寿命弊端较多。还有一些冷却方式常采用板式换热器，成本和占地面积较大，连接不便。
发明内容
本发明所要解决的是现有冷却装置对板层降温效果差、工艺复杂、安全性不高、寿命短等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，包括筒体，筒体的两端分别设有端盖，2个端盖的外侧分别设有硅油进口、硅油出口；筒体内设有盘管，筒体的上侧两端分别设有冷却水进口、冷却水出口，盘管的两端分别与冷却水进口、冷却水出口连接；盘管通过筒体内两端的内部盘管固定端板固定于筒体内；每块内部盘管固定端板与端盖之间设有进出水隔离板；2块内部盘管固定端板之间设有上挡板固定架及下挡板固定架，上挡板固定架上设有至少一块上挡板，下挡板固定架上设有至少一块下挡板；筒体的上侧设有排空口，下侧设有排污口。
优选地，所述的硅油进口与硅油出口不在同一水平面上，硅油进口位于下侧，硅油出口位于上侧。
优选地，所述的盘管内壁设有螺旋状内齿，螺旋角为18°～23°。
进一步地，所述的盘管内壁设有40头内齿。
优选地，所述的筒体下侧的两端分别设有一个支腿。
优选地，所述的上挡板与下挡板间隔布置。
优选地，所述筒体的下侧设有液位检测口。
进一步地，所述的排污口、液位检测口设于硅油进口或硅油出口和与之最接近的上挡板或下挡板之间。
优选地，所述排空口设有排空阀。
优选地，所述排污口设有排污阀。
本发明所采用的技术方案是在冻干机的板层循环支路内串联该冷却装置。该冷却装置是1个管壳式换热器，符合《固定式压力容器安全技术监察规程》、《制冷装置用压力容器》等规范。壳体的材料为304不锈钢，不同于平常管壳式换热器的是，管程的材料也为304不锈钢。为进一步提高换热效果，盘管内表面进行轧齿，形成螺旋角＝18°～23°、40头左右的内齿，迫使硅油在管内形成紊流以减少换热实时间。管程为三线程，管子和管板的焊接方式采用贴胀+焊接，氦检合格后再将2个端盖焊接。
本冷却器的应用能有效解决现有冻干机蒸汽灭菌后，冷却时间长导致药厂整体药品生产周期长，进而均产量下降的问题。可最大化帮助客户提升产量，增加销售额。而且相比板式换热器，该冷却器制造简单，成本低，连接方便，其尺寸形状更适用于冻干机各零部件的整体布局，在现有布局中循环管路上留出冷却器长度即可直接安装。冷却器的冷却水进出口通过自动阀门与冻干机制冷***的水冷凝器进出水支路相连，且设置有排空阀，排污阀，液位检测等功能，都是由PLC实现相关的互锁及自动控制，使用方便安全。而且管壳式换热器的结构使得更便于排尽壳体内部的冷却水，这也是相比其他换热器结构的优势。
附图说明
图1为本发明提供的用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却装置的结构示意图；
图2为盘管的示意图；
图3为本发明使用时的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1-2所示，为本发明提供的用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置的结构示意图，包括筒体5，筒体5的两端分别安装一个端盖2，2个端盖2的外侧分别设有硅油进口1、硅油出口16，硅油进口1位于下侧，硅油出口16位于上侧。筒体5内设有盘管(如图2所示)，筒体5的上侧两端分别设有冷却水进口11、冷却水出口15，盘管的两端分别与冷却水进口11、冷却水出口15连接。盘管通过筒体5内两端的内部盘管固定端板10固定在筒体5内。每块内部盘管固定端板10与端盖2之间安装一块进出水隔离板9。2块内部盘管固定端板10之间设有上挡板固定架12及下挡板固定架6，上挡板固定架12上安装3块上挡板14，下挡板固定架6上安装2块下挡板7，上挡板14与下挡板7间隔布置。筒体5的上侧中间位置设有排空口13，下左侧设有液位检测口3及排污口4，液位检测口3设于硅油进口1和与之最接近的上挡板14之间，排污口4设于硅油进口1和与之最接近的下挡板7之间。排空口13设有排空阀；排污口4设有排污阀。筒体5下侧的两端分别安装一个支腿8，使用时，将冷却装置的右侧垫高，方便排污。
使用时，如图2所示，将本发明的硅油进口1、硅油出口16分别与冻干机板层循环***17的进出口连接，形成循环回路；冷却水进口与进水支路8连接；冷却水出口15与出水支路19连接；液位检测口与液位检测装置20连接。壳程内的循环介质为冻干机板层循环***17内的介质：盘管管程内循环介质为冷却水，来源为制冷***的水冷凝器所用的冷却水，温度一般为5-32℃；通过低温的冷却水和硅油进行热交换，从而将灭菌后循环***内高达120℃的硅油将至常温。筒体5上设置了排空口13和排污口4便于排水，另外，为有效检测筒体5内是否有残留水，筒体5上还设置了用于安装液位检测口3。冷却器内部的挡流板，即上挡板14与下挡板7，便于提高冷却水利用率。
本发明采用管壳式结构的原因主要是，成本低；连接方便，在循环管路上留出冷却器长度即可，壳体上的冷却水进出口通过自动阀门与冻干机制冷***的水冷凝器进出水支路相连；管壳式换热器更便于排尽换热器内的冷却水，这同时也是为什么壳程里边介质为水的原因。
本发明的使用主要分2个方面
1、在冻干机非灭菌降温阶段，循环***正常运转时，冻干机隔板内的硅油不管是在降温还是升温阶段，该冷却器仅起流通作用，壳程内没有冷却水流通，冷却水的进水支路18、出水支路19都安装有自动控制阀门，控制***根据当前冻干机所处阶段，自动将冷却水出水支路19上的阀门关闭，同时在循环***的硅油在低温循环前，通过判断安装于壳体底部的液位检测装置20的液位开关的状态，确定是否开启硅油制冷，如果壳体内有水，将无法启动硅油制冷，以避免使冷却器内部水分结冰，进而损坏冷却器。
2、在冻干机灭菌后降温冷却阶段，冷却水的进水支路18、出水支路19上的阀门自动打开，冻干机循环***的硅油进行循环，与冷却水进行热量交换，完成硅油的降温，进而完成冻干机板层，箱壁的降温。
经理论模拟计算及实际验证，本发明提供的冷却装置将硅油从120℃下降至35℃仅需3到4小时，而传统的夹套冷却，经常需要24小时甚至更长的时间。

Claims (10)

1.一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，包括筒体(5)，筒体(5)的两端分别设有端盖(2)，2个端盖(2)的外侧分别设有硅油进口(1)、硅油出口(16)；筒体(5)内设有盘管(21)，筒体(5)的上侧两端分别设有冷却水进口(11)、冷却水出口(15)，盘管(21)的两端分别与冷却水进口(11)、冷却水出口(15)连接；盘管(21)通过筒体(5)内两端的内部盘管固定端板(10)固定于筒体(5)内；每块内部盘管固定端板(10)与端盖(2)之间设有进出水隔离板(9)；2块内部盘管固定端板(10)之间设有上挡板固定架(12)及下挡板固定架(6)，上挡板固定架(12)上设有至少一块上挡板(14)，下挡板固定架(6)上设有至少一块下挡板(7)；筒体(5)的上侧设有排空口(13)，下侧设有排污口(4)。
2.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述的硅油进口(1)与硅油出口(16)不在同一水平面上，硅油进口(1)位于下侧，硅油出口(16)位于上侧。
3.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述的盘管(21)内壁设有螺旋状内齿，螺旋角为18°～23°。
4.如权利要求3所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述的盘管(21)内壁设有40头内齿。
5.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述的筒体(5)下侧的两端分别设有一个支腿(8)。
6.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述的上挡板(14)与下挡板(7)间隔布置。
7.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述筒体(5)的下侧设有液位检测口(3)。
8.如权利要求7所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述的排污口(4)、液位检测口(3)设于硅油进口(1)或硅油出口(16)和与之最接近的上挡板(14)或下挡板(7)之间。
9.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述排空口(13)设有排空阀。
10.如权利要求1所述的一种用于真空冷冻干燥机的灭菌冷却的冷却装置，其特征在于，所述排污口(4)设有排污阀。
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