CN113899187B - 隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法及隧道式灭菌干燥机 - Google Patents

隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法及隧道式灭菌干燥机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法及隧道式灭菌干燥机，该方法根据容器药瓶队列的首瓶到达的位置，降低对应功能段的进风量，并根据容器药瓶队列的尾瓶到达的位置，增加对应功能段的进风量，从而保证在工作过程中各功能段内部的压力维持不变，实现外界发生波动时整机压力依然可以平衡，隧道式灭菌干燥机在预热段、加热段以及冷却段中每一段均设置可调的进风机组件、可调的排风机组件以及压力梯度监测单元，从而对于预热段、冷却段的压力情况可以分别单独控制。本发明能够对于预热风机、冷却风机的进风量分别进行调节，从而对于各功能段的压力梯度进行精确调节，实现外界发生波动时整机风压平衡的精确控制。

Description

隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法及隧道式灭菌干燥机
技术领域
本发明涉及食品、药品生产领域，尤其涉及一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法及隧道式灭菌干燥机。
背景技术
现有的隧道式灭菌干燥机结构如图1所示，包括洗烘间内依次连接的预热段、加热段和冷却段，预热排风和冷却排风通过管道融通后共用一个排风机予以排出。为了确保三个功能段能够各司其职，通常需各段间维持一定的压力梯度，一般情况下为1-2pa，如果压力失衡将会产生如下情况：当预热段压力低于加热段1-2pa时，加热段的热风灌入到预热段，导致预热段温度升高，可能会影响预热高效过滤器的性能及寿命，当加热段的热风流至预热段后压力降低，冷却段的冷风亦会灌入加热段，从而影响加热段的灭菌和去热源效果。反之，如果预热段的压力高于加热段，预热段的空气会流入加热段，既而加热段内压力增加从而导致热空气流入冷却段，故影响冷却段的冷却效果。
现有技术调节冷却段的排风机排风量时，预热段和冷却段的压力会同时升高和降低，且排风机位于冷却段底部（排风机吸风口距离预热排风口和冷却排风口的距离不一），故对各功能段的压力梯度的调节难以控制，此外现有技术的预热风机、冷却风机为固定频率运转，即预热风机、冷却风机排风量为定值，无法调节，综合导致整机风压平衡在外界发生波动时控制相对困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法及隧道式灭菌干燥机，能够对于预热风机、冷却风机的排风量分别进行调节，从而对于各功能段的压力梯度进行精确调节，实现外界发生波动时整机风压平衡的精确控制。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，包括以下步骤：
S1）调整各功能段的进风量，使得各功能段相对外部的压力梯度值均在预设的阈值范围内，将此时各功能段的进风量作为初始值；
S2）若在进瓶阶段，根据容器药瓶队列的首瓶到达预热段或者冷却段的位置，降低对应功能段的进风量，直到所述功能段段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内；
S3）若在尾瓶排空阶段，根据容器药瓶队列的尾瓶到达预热段或者冷却段的位置，增加对应功能段的进风量，直到所述功能段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内，容器药瓶排空后，将各功能段的进风量恢复初始值。
进一步的，步骤S1）的具体步骤包括：
获取所述功能段的预热段相对外部的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第一阈值范围之外，调整预热段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第一阈值范围之内；
获取所述功能段的加热段相对外部的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第二阈值范围之外，调节加热段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第二阈值范围之内；
获取所述功能段的冷却段相对外部的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第三阈值范围之外，调节冷却段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第三阈值范围之内。
进一步的，步骤S2）的具体步骤包括：
S21）容器药瓶队列的首瓶到达所述功能段的加热段入口之前，若预热段相对外部的压力梯度值大于第一上限值，降低预热段的进风量，直到所述压力梯度值小于第一上限值；
S22）容器药瓶队列的首瓶到达所述功能段的加热段入口之后，并在到达所述功能段的冷却段入口之前，保持预热段、加热段和冷却段的进风量不变；
S23）容器药瓶队列的首瓶到达冷却段入口之后，若冷却段相对外部的压力梯度值大于第二上限值，降低冷却段的进风量，直到所述压力梯度值小于第二上限值。
进一步的，步骤S3）的具体步骤包括：
S31）容器药瓶队列尾瓶到达所述功能段的预热段入口后，若所述功能段的预热段相对外部的压力梯度值小于第一下限值，增加预热段的进风量，直到所述压力梯度值大于第一下限值；
S32）容器药瓶队列尾瓶到达所述功能段的冷却段入口后，若冷却段相对外部的压力梯度值小于第二下限值，增加冷却段的进风量，直到所述压力梯度值大于第二下限值；
S33）容器药瓶队列的尾瓶从冷却段排空后，将预热段和冷却段的进风量恢复初始值。
本发明还提出一种隧道式灭菌干燥机，用于执行任一所述的隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，包括依次连接的预热段、加热段以及冷却段，还包括控制单元，所述预热段、加热段以及冷却段中每一段均设有可调的进风机组件、可调的排风机组件以及压力梯度监测单元，所述压力梯度监测单元的输出端分别和控制单元的输入端连接，所述排风机组件的控制端分别和控制单元的输出端连接，其特征在于：
所述进风机组件包括设置于对应的预热段或加热段或冷却段中的第一风机以及第一变频器，所述控制单元的输出端通过第一变频器和第一风机连接，所述排风机组件包括设置于对应的预热段或加热段或冷却段外部的第二风机以及第二变频器，所述控制单元的输出端通过第二变频器和第二风机连接，使得第一变频器、第二变频器受控调整第一风机以及第二风机转速，以改变所述预热段或加热段或冷却段相对外部的压力梯度值。
进一步的，所述预热段包括第一进风口和第一排风管道，所述第一进风口、第一风机以及排风管道依次布置形成第一风道，所述第二风机设置于第一排风管道上。
进一步的，所述加热段包括补风口、回风框以及第二排风管道，所述补风口、第一风机、回风框依次布置形成循环风道，所述回风框和第二排风管道连通形成排风通道，所述第二风机设置于第二排风管道上。
进一步的，所述冷却段包括第二进风口和第三排风管道，所述第二进风口、第一风机和第三排风管道依次布置形成第二风道，所述第二风机设置于第三排风管道上。
进一步的，所述压力梯度监测单元为压力变送器，所述压力变送器的第一采集端设置于对应的预热段或加热段或冷却段中，所述压力变送器的第二采集端设置于对应的预热段或加热段或冷却段外部，所述压力变送器的输出端和控制单元的输入端连接。
本发明还提出一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制***，包括：
初始压力调整单元，用于调整各功能段的进风量，使得各功能段相对外部的压力梯度值均在预设的阈值范围内，将此时各功能段的进风量作为初始值；
压力降低单元，根据容器药瓶队列的首瓶到达预热段或者冷却段的位置，降低对应功能段的进风量，直到所述预热段或者冷却段段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内；
压力提升单元，获取容器药瓶队列的尾瓶到达预热段或者冷却段的位置后，增加对应功能段的进风量，直到所述预热段或者冷却段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内，还用于容器药瓶排空后，将各功能段的进风量恢复初始值。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1. 本发明根据容器药瓶队列的首瓶和尾瓶在隧道式灭菌干燥机中的到达位置，并结合实际情况实时分别调整预热段以及冷却段的进风量或者排风量，从而保持各功能段内部的压力维持不变，实现外界发生波动时整机压力依然可以平衡。
2. 本发明的隧道式灭菌干燥机中，预热段、冷却段分别设置有独立的排风管道、进风机组件以及排风机组件，从而对于预热段、冷却段的压力情况可以分别单独控制，避免两个功能段的压力同时升高或者降低的情况。
附图说明
图1为现有隧道式灭菌干燥机的结构示意图。
图2为本发明实施例一的方法的流程图。
图3为本发明实施例二的隧道式灭菌干燥机的结构示意图。
图4为本发明实施例二的隧道式灭菌干燥机的电气结构示意图。
图5为本发明实施例二预热段的结构示意图。
图6为本发明实施例二加热段的结构示意图。
图7为本发明实施例二冷却段的结构示意图。
图例说明：1-预热段、2-加热段、3-冷却段、4-容器药瓶、5-输瓶网带、11-预热粗效过滤器、12-预热层流风机、13-预热风罩、14-预热高效过滤器、15-预热箱体、16-预热排风机、17-第一排风管道、21-高温层流风机、22-加热组件、23-补风口、24-高温箱体、25-回风框、26-高温排风机、27-第二排风管道、28-高温高效过滤器、29-加热风罩、31-冷却层流风机、32-冷却段进风口、33-冷却段粗效过滤器、34-第三排风管道、35-冷却箱体、36-冷却高效过滤器、37-冷却风罩、38-冷却排风机、40-预热风机变频器、41-冷却风机变频器、42-预热排风变频器、43-预热压力变送器、44-冷却排风变频器、45-高温排风变频器、46-控制单元、47-高温压力变送器、48-冷却压力变送器。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例一
对于现有的隧道式灭菌干燥机，其各工作阶段的压差情况分析如下：
空载阶段分析：
空载由于网带上方没有瓶子，加热入口风闸SV1、加热出口风闸SV2、烘箱出口风闸SV3关闭，各功能段压差较低，压差变化大多仅受预热层流风机、高温层流风机、冷却层流风机影响，波动较小。
进瓶阶段分析：
进瓶阶段是一个从空载(网带上无瓶)到满载（网带上有瓶），加热入口风闸SV1、加热出口风闸SV2、烘箱出口风闸SV3从关闭到打开的过程，进瓶开始，由于加热入口风闸SV1关闭，进瓶阻挡了预热层流风机吹下来的层流风，使得预热段和加热段压差逐步增大，压差波动；同理可得，进入加热段和冷却段时，加热段和冷却段压差亦增大，变为波动；当瓶子进入到烘箱出口风闸SV3前，当烘箱出口风闸SV3打开，瓶子阻挡的冷却层流风机的层流风及灌装间灌过来的风使得冷却段压差大于加热段，不符合控制要求。
满载阶段分析：
满载阶段时，加热入口风闸SV1、加热出口风闸SV2、烘箱出口风闸SV3已打开，层流风机频率无变化，压差大多仅受灌装间压差影响，压差稳定。
尾瓶排空阶段分析：
尾瓶排空阶段是一个从满载（网带上有瓶）到空载(网带上无瓶)、加热入口风闸SV1、加热出口风闸SV2、烘箱出口风闸SV3从打开到关闭的过程。
排空开始，加热入口风闸SV1打开前，预热段开始无瓶，没有瓶子阻挡预热层流风机吹下来的层流风，使得预热段和加热段压差逐步减少，而加热段、冷却段还处于满载状态（布满瓶子），因为加热段压力大于预热段和冷却段，加热段的风往预热段流动，使得压差波动；当预热段完全无瓶，加热入口风闸SV1关闭，影响预热段压差大部分因素变为预热层流风机转速（排风量）。同理可得，当加热段、冷却段上无瓶时，加热段、冷却段压差亦减小，变为波动；当瓶子走出烘箱出口风闸SV3时，烘箱出口风闸SV3打开，冷却段没有瓶子阻挡冷却层流风机的层流风，只剩下灌装间灌过来的风使得冷却段压差波动，冷却段压差减小；当所有瓶子走出烘箱出口风闸SV3后，烘箱出口风闸SV3关闭，预热段、加热段、冷却段压差的大部分影响因素为热层流风机、高温层流风机、冷却层流风机转速（排风量）导致的压差波动。
基于上述分析，预热段、加热段、冷却段的压差在空载，满载阶段一般不会发生改变，只要保持灌装间与洗瓶间压差稳定，设备压差则会稳定；在生产进瓶阶段和尾瓶排空阶段，进瓶阶段由于瓶子走带过程状态转变(空载到满载)和尾瓶排空阶段（满载到空载），一定会产出压差的波动。所以我们处理好进瓶阶段和尾瓶排空阶段的压差波动，则能维持好风压平衡。
针对以上预热段、加热段、冷却段在工作过程中的内部压力情况的分析，本实施例提出一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
S1）调整各功能段的进风量，使得各功能段相对外部的压力梯度值均在预设的阈值范围内，将此时各功能段的进风量及排风量作为初始值，具体的，分别调整预热段、加热段和冷却段的进风量，使得预热段、加热段和冷却段相对洗烘间的压力梯度值均在预设的阈值范围内，将此时预热段和冷却段的进风量及排风量作为初始值；
S2）根据容器药瓶队列的首瓶到达预热段或者冷却段的位置，降低对应功能段的进风量或增加对应功能段的排风量，直到所述功能段段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内，具体的，容器药瓶队列的首瓶到达预热段后，预热段降低进风量或增加排风量，直到预热段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内，容器药瓶队列的首瓶到达冷却段后，冷却段降低进风量或增加排风量，直到冷却段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内；
S3）根据容器药瓶队列的尾瓶到达预热段或者冷却段的位置，增加对应功能段的进风量或降低对应功能段的排风量，直到所述功能段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内，容器药瓶排空后，将各功能段的进风量及排风量恢复初始值，具体的，容器药瓶队列的尾瓶到达加热段后，预热段增加进风量或降低排风量，直到预热段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内，容器药瓶队列的尾瓶到达冷却段后，冷却段增加进风量或降低排风量，直到冷却段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内，容器药瓶从冷却段排空后，预热段和冷却段的进风量及排风量恢复初始值。
其中，步骤S1）的具体步骤包括：
获取预热段相对洗烘间的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第一阈值范围之外，调整预热段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第一阈值范围之内，本实施例中第一阈值范围为2-10pa；
获取加热段相对洗烘间的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第二阈值范围之外，调节加热段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第二阈值范围之内，本实施例中第二阈值范围为3-12pa；
获取冷却段相对洗烘间的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第三阈值范围之外，调节冷却段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第三阈值范围之内，本实施例中第三阈值范围为2-10pa。
在调试完成后，此时预热段、加热段和冷却段的进风量以及排风量的值作为初始值，其中加热段的进风量不再变化，后续通过对于预热段和冷却段的进风量以及排风量的调节来完成隧道式灭菌干燥机风压平衡控制。
进瓶阶段：
当瓶子走带至预热段且到达加热入口风闸SV1风闸前，预热段与洗烘间的压力梯度增大，仅减小预热段的进风量或增大预热段的排风量，加热段和冷却段的进风量及排风量维持不变；
当瓶子走带至加热段且到达加热出口风闸SV2风闸前，加热段与洗烘间的压力梯度增大，因为要保持压差为：预热段<加热段且加热段>冷却段，所以不调节，预热段、加热段和冷却段的进风量及排风量维持不变；
当瓶子走带至冷却段时且到达烘箱出口风闸SV3风闸前，冷却段与洗烘间的压力梯度增大，仅减小冷却段的进风量或增大冷却段的排风量，预热段和加热段的进风量及排风量维持不变；
当瓶子走带至烘箱出口时且到达烘箱出口风闸SV3风闸后，受灌装间压差及瓶子满载状态影响，冷却段与洗烘间的压力梯度增大，仅减小冷却段的进风量或增大冷却段的排风量，预热段和加热段的进风量及排风量维持不变。
因此，本实施例中步骤S2）的具体步骤包括：
S21）容器药瓶队列的首瓶到达加热段入口之前，若预热段相对洗烘间的压力梯度值大于第一上限值，降低预热段的进风量或增加预热段的排风量，直到所述压力梯度值小于第一上限值，本实施例中的第一上限值即为第一阈值区域的上限值10pa；
S22）容器药瓶队列的首瓶到达加热段入口之后，并在到达冷却段入口之前，保持预热段、加热段和冷却段的进风量及排风量不变；
S23）容器药瓶队列的首瓶到达冷却段入口之后，若冷却段相对洗烘间的压力梯度值大于第二上限值，降低冷却段的进风量或增加冷却段的排风量，直到所述压力梯度值小于第二上限值，本实施例中的第二上限值即为第三阈值区域的上限值10pa。
尾瓶排空阶段：
当瓶子走带离开预热段时，加热入口风闸SV1关闭，预热段与洗烘间压力梯度降低，仅增大预热段的进风量或减小预热段的排风量，加热段和冷却段的进风量及排风量维持不变；
当瓶子走带离开加热段时，加热出口风闸SV2关闭，加热段与洗烘间的压力梯度降低，因为能保持压差为：预热段<加热段且加热段>冷却段，所以不调节，预热段、加热段和冷却段的进风量及排风量维持不变；
当瓶子走带至冷却段且烘箱出口风闸SV3打开时，冷却段与洗烘间的压力梯度降低，仅增大冷却段的进风量或减小冷却段的排风量，预热段和加热段的进风量及排风量维持不变；
当瓶子走带至烘箱出口且烘箱出口风闸SV3关闭时，冷却段与洗烘间的压力梯度降低，仅增大冷却段的进风量或减小冷却段的排风量，预热段和加热段的进风量及排风量维持不变，烘箱出口风闸SV3关闭后，隧道式灭菌干燥机整体恢复为空载状态，因此当冷却段与洗烘间的压力梯度的值回到第三阈值范围后，将预热段和冷却段的进风量及排风量恢复初始值。
因此，本实施例中的步骤S3）的具体步骤包括：
S31）容器药瓶队列尾瓶到达预热段入口后，若预热段相对洗烘间的压力梯度值小于第一下限值，增加预热段的进风量或降低预热段的排风量，直到所述压力梯度值大于第一下限值，本实施例中的第一下限值即为第一阈值区域的下限值2pa；
S32）容器药瓶队列尾瓶到达冷却段入口后，若冷却段相对洗烘间的压力梯度值小于第二下限值，增加冷却段的进风量或降低冷却段的排风量，直到所述压力梯度值大于第二下限值，本实施例中的第二下限值即为第三阈值区域的下限值2pa；
S33）容器药瓶队列尾瓶从冷却段排空后，将预热段和冷却段的进风量及排风量恢复初始值。
本实施例通过上述步骤，根据容器药瓶队列的首瓶和尾瓶在隧道式灭菌干燥机中的到达位置，并结合实际情况实时分别调整预热段以及冷却段的进风量或者排风量，从而保持各功能段内部的压力维持不变，实现外界发生波动时整机压力依然可以平衡，避免生产进瓶阶段及尾瓶排空阶段压差波动，从而避免影响各段的作业功能效果以及损坏过滤器等零部件。
实施例二
本实施例基于实施例一提出一种隧道式灭菌干燥机，如图3所示，包括依次连接的预热段1、加热段2以及冷却段3，加热段2的进料端设置有加热入口风闸SV1，加热段2的出料端设置有加热出口风闸SV2，冷却段3的出料端设置有烘箱出口风闸SV3。输瓶网带5上带动容器药瓶4依次穿过预热段1、加热段2以及冷却段3进行灭菌。
如图4所示，还包括控制单元46，预热段1、加热段2以及冷却段3中每一段均设有可调的进风机组件、可调的排风机组件以及压力梯度监测单元，压力梯度监测单元的输出端分别和控制单元46的输入端连接，控制单元46的输出端分别和进风机组件、排风机组件的控制端连接。
本实施例中，进风机组件包括设置于对应的预热段1或加热段2或冷却段3中的第一风机以及第一变频器，所述控制单元46的输出端通过第一变频器和第一风机连接，所述排风机组件包括设置于对应的预热段1或加热段2或冷却段3外部的第二风机以及第二变频器，所述控制单元46的输出端通过第二变频器和第二风机连接。
通过上述结构，控制单元46可以根据每个压力梯度监测单元的反馈信息，对预热段1、加热段2以及冷却段3中的各进风机组件以及排风机组件进行单独控制，即控制第一变频器、第二变频器来调整第一风机以及第二风机转速，以改变预热段1或加热段2或冷却段3相对外部的压力梯度值，避免每个功能段的压力同时升高或者降低的情况，且能够进行各功能段内部压力的单独调整，实现外界发生波动时整机压力依然可以平衡。
如图5至图7所示，本实施例中的第一风机为：预热层流风机12、高温层流风机21、冷却层流风机31；
第一变频器为：预热风机变频器40、冷却风机变频器41以及高温风机变频器（图中未画出）；
第二风机为：预热排风机16、高温排风机26、冷却排风机38；
第二变频器为：预热排风变频器42、冷却排风变频器44、以及高温排风变频器45；
预热层流风机12的控制端通过预热风机变频器40和控制单元46的输出端连接，高温层流风机21的控制端通过高温风机变频器和控制单元46的输出端连接，冷却层流风机31的控制端通过冷却风机变频器41和控制单元46的输出端连接，预热排风机16的控制端通过预热排风变频器42和控制单元46的输出端连接，高温排风机26的控制端通过高温排风变频器45和控制单元46的输出端连接，冷却排风机38的控制端通过冷却排风变频器44和控制单元46的输出端连接。
为节约成本，本实施例中预热段1、加热段2、冷却段3之间的压差监控无直接的监控装置，压力梯度监测单元为压力变送器，压力变送器为：预热压力变送器43、高温压力变送器47、冷却压力变送器48，其中，预热压力变送器43、高温压力变送器47、冷却压力变送器48的第一采集端设置于预热段1、加热段2、冷却段3中，预热压力变送器43、高温压力变送器47、冷却压力变送器48的第二采集端设置于预热段1、加热段2、冷却段3外部，即预热压力变送器43、高温压力变送器47、冷却压力变送器48的第二采集端设置于洗烘间，预热压力变送器43、高温压力变送器47、冷却压力变送器48的输出端分别和控制单元46的输入端连接。通过监测各个功能段与外部洗烘间的压差大小来进行换算各个功能段之间的压差大小（即预热段1和加热段2压差、加热段2和冷却段3压差）。
本实施例中，预热压力变送器43、高温压力变送器47、冷却压力变送器48的第一采集端分别设置于预热高效过滤器14、高温高效过滤器28、冷却高效过滤器36下方150mm的位置。以对于预热段1、加热段2、冷却段3的内部压力值进行较为准确的采集。
如图5所示，本实施例的预热段1包括设置于预热箱体15上的第一进风口，以及预热箱体15中的预热层流风机12、预热风罩13、预热高效过滤器14，还包括预热排风机16和第一排风管道17，第一进风口上设有预热粗效过滤器11。第一进风口、预热层流风机12以及第一排风管道17依次布置形成第一风道，预热排风机16设置于第一排风管道17上。结合图4中的风流箭头，本实施例的预热段1的风流采用外循环模式，从第一进风口进入的空气通过预热粗效过滤器11的初步过滤之后进入预热层流风机12所处的负压腔室，在预热层流风机12的吸附载荷下进入预热风罩13并均匀垂直吹向预热高效过滤器14进行再次过滤，经过再次过滤的层流空气垂直吹向输瓶网带5上方移动的容器药瓶4，对其进行预热工艺处理，此后层流风经过预热排风机16吸附下通过第一排风管道17予以排出。
如图6所示，本实施例中的加热段2包括设置于高温箱体24上的补风口23，以及设置于高温箱体24内的高温层流风机21、加热组件22、回风框25、高温高效过滤器28、加热风罩29，还包括高温排风机26和第二排风管道27。补风口23、高温层流风机21、回风框25依次布置形成循环风道，回风框25和第二排风管道17连通形成排风通道，高温排风机26设置于第二排风管道17上。结合图5中的风流箭头，本实施例中的加热段2的风流采用内循环模式，少许从补风口23位置进入的空气和大量的内循环风经过加热组件22的加热后在高温层流风机21的吸附载荷下进入到加热风罩29中并垂直吹向高温高效过滤器28，经过过滤的层流空气垂直吹向输瓶网带5上方移动的容器药瓶4，对其进行干燥及灭菌去热源的工艺处理，此后层流风经过加热段2的回风框25后进入下一个作业循环，其中由于加热段2的进料位置的空气湿度较大，因此在底部设置第二排风管道27，通过高温排风机26将部分高温高湿空气予以排出加热段2，与此同时也能够控制加热段2内部和外部的压力梯度。
如图7所示，本实施例中的冷却段3包括冷却箱体35上的第二进风口，还包括冷却箱体35中的冷却层流风机31、冷却高效过滤器36、冷却风罩37，还包括冷却排风机38和第三排风管道34，第二进风口为图6中的冷却段进风口32，冷却段进风口32上还设有冷却段粗效过滤器33，冷却段进风口32、冷却层流风机31和第三排风管道34依次布置形成第二风道，冷却排风机38设置于第三排风管道34上。结合图6中的风流箭头，本实施例中的冷却段3的风流采用外循环模式，大量的冷空气从冷却段进风口32进入，经过冷却段粗效过滤器33的初步过滤后在冷却层流风机31的吸附载荷下进入冷却风罩37中并垂直吹向冷却段高效过滤器36进行再次过滤，经过再次过滤的层流空气垂直吹向输瓶网带5上方移动的容器药瓶4,对其进行冷却降温的工艺处理，此后在冷却排风机38的作用下通过排风管道34排出冷却箱体35。
本实施例中，预热段1、冷却段3分别设置有独立的排风管道、进风机组件以及排风机组件，从而对于预热段1、冷却段3的压力情况可以分别单独控制，避免两个功能段的压力同时升高或者降低的情况。
以下是本实施例的具体实施过程：
空载状态：当整机在客户药厂安装完成后，将预热排风机16、冷却排风机38的工作开度调至其工作范围的合适值（即后续的调节中能够确保有上下可调的空间）并在此阶段保持不变，此时将洗烘间的房间压力以及灌装间的工作压力调至正常生产时的状态，在此通过压差显示来调节预热层流风机12、高温层流风机21、冷却层流风机31的工作频率以此来让整机***达到一个满足百级层流的风压平衡设计梯度，当平衡梯度稳定后，高温层流风机21的作业频率不再改变：
首先，通过预热压力变送器43监测到的预热段1和洗烘间的压力梯度，以0-50HZ的范围为步长渐进调节预热风机变频器40的频率来控制预热层流风机12的风量大小，直至预热段1的压力高于洗烘间2-10pa范围内。
然后，通过高温压力变送器47监测到的加热段2和洗烘间的压力梯度，以0-50HZ的范围为步长渐进调节高温风机变频器的频率来控制高温层流风机21的风量大小，直至加热段2的压力高于洗烘间3-12pa范围内。
最后，通过冷却压力变送器48监测到的冷却段3和洗烘间的压力梯度，以0-50HZ的范围为步长渐进调节冷却风机变频器41的频率来控制冷却层流风机31的风量大小，直至冷却段3的压力高于洗烘间2-10pa范围内。
需要注意的是，此处调节预热层流风机12、高温层流风机21、冷却层流风机31对应的频率时，调试人员还可以结合以往的经验值后将预热层流风机12、高温层流风机21、冷却层流风机31的工作频率调至合理频率后再以0-50HZ的范围为步长进行微调。
调试结束正常生产时，进瓶阶段开始，预热层流风机12、高温层流风机21、冷却层流风机31、预热排风机16、高温排风机26、冷却排风机38的初始工作频率不变，其此时的转速作为初始转速，后续根据进瓶位置自动调节预热层流风机12、冷却层流风机31、预热排风机16、冷却排风机38的工作频率来维持内部的压力梯度平衡，具体工况如下：
进瓶阶段：
生产进瓶阶段是一个从空载(网带上无瓶)到满载（网带上有瓶）、加热入口风闸SV1、加热出口风闸SV2、烘箱出口风闸SV3从关闭到打开的过程。进瓶开始，加热入口风闸SV1关闭，由于进瓶阻挡了预热层流风机12吹下来的层流风，使得预热段1压差逐步增大，此时预热压力变送器43监测到预热段1和洗烘间的压力梯度高于设定的第一上限，故为了维持整机原有压力梯度值，控制单元46开始控制预热风机变频器40调低预热层流风机12转速，降低排风风量，避免预热压差波动，为了减少调整时间，控制单元46还可以控制预热排风变频器42提高预热排风机16转速；同理可得，进入加热段2、冷却段3，高温压力变送器47、冷却压力变送器48监测的压力梯度亦增大，变为波动；当瓶子进入到烘箱出口风闸SV3前，当烘箱出口风闸SV3打开，瓶子阻挡的冷却层流风机31的层流风及灌装间灌过来的风使得冷却段3压差继续增大，此时冷却压力变送器48监测到冷却段3和洗烘间的压力梯度高于设定的第二上限，故为了维持整机原有压力梯度值，控制单元46开始控制冷却风机变频器41调低冷却层流风机31转速，降低排风风量，避免冷却压差波动，满足控制要求，为了减少调整时间，控制单元46还可以控制冷却排风变频器44提高冷却排风机38转速。
尾瓶排空阶段：
生产尾瓶排空阶段是一个从满载（网带上有瓶）到空载(网带上无瓶)、加热入口风闸SV1、加热出口风闸SV2、烘箱出口风闸SV3从打开到关闭的过程。
排空开始，由于瓶子走空没能阻挡预热层流风机12吹下来的层流风，使得预热段1压差逐步减小，此时预热压力变送器43监测到预热段1和洗烘间的压力梯度低于设定的第一下限值，故为了维持整机原有压力梯度值，控制单元46开始控制预热风机变频器40提高预热层流风机12转速，增加排风风量，避免预热压差波动，为了减少调整时间，控制单元46还可以控制预热排风变频器42降低预热排风机16转速；当网带走过加热入口风闸SV1完全进入加热段2时，预热段1处于空载状态，加热入口风闸SV1关闭，这时，加热段2对预热段1的影响变小，预热段1压差大部分受预热层流风机12转速影响，控制单元46开始控制预热风机变频器40调整预热层流风机12转速恢复初始设定值，维持空载压差。同理可得，瓶子排空经过加热段2、冷却段3，高温压力变送器47、冷却压力变送器48监测的压力梯度亦减小，变为波动；当瓶子排空到冷却段3后部的烘箱出口风闸SV3前，瓶子排空后没有能阻挡的冷却层流风仅有灌装间灌过来的风，此时冷却压力变送器48监测到冷却段3和洗烘间的压力梯度可能低于设定的第二下限值，故为了维持整机原有压力梯度值，控制单元46开始控制冷却风机变频器41提高冷却层流风机31转速，提升压差，避免冷却压差波动，满足控制要求，为了减少调整时间，控制单元46还可以控制冷却排风变频器44降低冷却排风机38转速。当瓶子排空走出烘箱出口风闸SV3之后，烘箱出口风闸SV3关闭，控制单元46开始控制冷却风机变频器41调整冷却层流风机31恢复初始转速，并控制冷却排风变频器44调整冷却排风机38恢复初始转速，烘箱整个状态恢复为空载状态。此时，仅按空载状态执行。这就完成了生产全流程过程控制。
实施例三
本实施例根据实施例一提出一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制***，包括：
初始压力调整单元，用于分别调整预热段、加热段和冷却段的进风量，使得预热段、加热段和冷却段相对洗烘间的压力梯度值均在预设的阈值范围内，将此时预热段和冷却段的进风量及排风量作为初始值；
压力降低单元，用于容器药瓶队列的首瓶到达预热段后，降低预热段进风量或增加预热段排风量，直到预热段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内，还用于容器药瓶队列的首瓶到达冷却段后，降低冷却段进风量或增加冷却段排风量，直到冷却段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内；
压力提升单元，用于容器药瓶队列的尾瓶到达加热段后，增加预热段进风量或降低预热段排风量，直到预热段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内，还用于容器药瓶队列的尾瓶到达冷却段后，增加冷却段进风量或降低冷却段排风量，直到冷却段相对洗烘间的压力梯度值在预设的阈值范围内，还用于容器药瓶从冷却段排空后，将预热段和冷却段的进风量及排风量恢复初始值。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1）调整各功能段的进风量，使得各功能段相对外部的压力梯度值均在预设的阈值范围内，将此时各功能段的进风量作为初始值；
S2）若在进瓶阶段，根据容器药瓶队列的首瓶到达预热段或者冷却段的位置，降低对应功能段的进风量，直到所述预热段或者冷却段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内；
S3）若在尾瓶排空阶段，根据容器药瓶队列的尾瓶到达预热段或者冷却段的位置，增加对应功能段的进风量，直到所述预热段或者冷却段相对外部的压力梯度值在预设的阈值范围内，容器药瓶排空后，将各功能段的进风量恢复初始值。
2.根据权利要求1所述的隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，其特征在于，步骤S1）的具体步骤包括：
获取所述功能段的预热段相对外部的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第一阈值范围之外，调整预热段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第一阈值范围之内；
获取所述功能段的加热段相对外部的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第二阈值范围之外，调节加热段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第二阈值范围之内；
获取所述功能段的冷却段相对外部的压力梯度值，若所述压力梯度值在预设的第三阈值范围之外，调节冷却段的进风量，直至所述压力梯度值在预设的第三阈值范围之内。
3.根据权利要求1所述的隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，其特征在于，步骤S2）的具体步骤包括：
S21）容器药瓶队列的首瓶到达所述功能段的加热段入口之前，若预热段相对外部的压力梯度值大于第一上限值，降低预热段的进风量，直到所述压力梯度值小于第一上限值；
S22）容器药瓶队列的首瓶到达所述功能段的加热段入口之后，并在到达所述功能段的冷却段入口之前，保持预热段、加热段和冷却段的进风量不变；
S23）容器药瓶队列的首瓶到达冷却段入口之后，若冷却段相对外部的压力梯度值大于第二上限值，降低冷却段的进风量，直到所述压力梯度值小于第二上限值。
4.根据权利要求1所述的隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，其特征在于，步骤S3）的具体步骤包括：
S31）容器药瓶队列尾瓶到达所述功能段的预热段入口后，若所述功能段的预热段相对外部的压力梯度值小于第一下限值，增加预热段的进风量，直到所述压力梯度值大于第一下限值；
S32）容器药瓶队列尾瓶到达所述功能段的冷却段入口后，若冷却段相对外部的压力梯度值小于第二下限值，增加冷却段的进风量，直到所述压力梯度值大于第二下限值；
S33）容器药瓶队列的尾瓶从冷却段排空后，将预热段和冷却段的进风量恢复初始值。
5.一种隧道式灭菌干燥机，用于执行权利要求1~4任一所述的隧道式灭菌干燥机风压平衡控制方法，包括依次连接的预热段（1）、加热段（2）以及冷却段（3），还包括控制单元（46），所述预热段（1）、加热段（2）以及冷却段（3）中每一段均设有可调的进风机组件、可调的排风机组件以及压力梯度监测单元，所述压力梯度监测单元的输出端分别和控制单元（46）的输入端连接，所述排风机组件的控制端分别和控制单元（46）的输出端连接，其特征在于：
所述进风机组件包括设置于对应的预热段（1）或加热段（2）或冷却段（3）中的第一风机以及第一变频器，所述控制单元（46）的输出端通过第一变频器和第一风机连接，所述排风机组件包括设置于对应的预热段（1）或加热段（2）或冷却段（3）外部的第二风机以及第二变频器，所述控制单元（46）的输出端通过第二变频器和第二风机连接，使得第一变频器、第二变频器受控调整第一风机以及第二风机转速，以改变所述预热段（1）或加热段（2）或冷却段（3）相对外部的压力梯度值。
6.根据权利要求5所述的隧道式灭菌干燥机，其特征在于，所述预热段（1）包括第一进风口和第一排风管道（17），所述第一进风口、第一风机以及第一排风管道（17）依次布置形成第一风道，所述第二风机设置于第一排风管道（17）上。
7.根据权利要求5所述的隧道式灭菌干燥机，其特征在于，所述加热段（2）包括补风口（23）、回风框（25）以及第二排风管道（27），所述补风口（23）、第一风机、回风框（25）依次布置形成循环风道，所述回风框（25）和第二排风管道（27）连通形成排风通道，所述第二风机设置于第二排风管道（27）上。
8.根据权利要求5所述的隧道式灭菌干燥机，其特征在于，所述冷却段（3）包括第二进风口和第三排风管道（34），所述第二进风口、第一风机和第三排风管道（34）依次布置形成第二风道，所述第二风机设置于第三排风管道（34）上。
9.根据权利要求5所述的隧道式灭菌干燥机，其特征在于，所述压力梯度监测单元为压力变送器，所述压力变送器的第一采集端设置于对应的预热段（1）或加热段（2）或冷却段（3）中，所述压力变送器的第二采集端设置于对应的预热段（1）或加热段（2）或冷却段（3）外部，所述压力变送器的输出端和控制单元（46）的输入端连接。
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Application publication date: 20220107

Assignee: Changsha Pharmaceutical Equipment Industrial Technology Research Institute Co.,Ltd.

Assignor: TRUKING TECHNOLOGY Ltd.

Contract record no.: X2023980051833

Denomination of invention: Wind Pressure Balance Control Method and Tunnel Sterilization and Drying Machine for Tunnel Sterilization and Drying

Granted publication date: 20230328

License type: Common License

Record date: 20231213