Водокольцевые вакуумные насосы - это решения в области фармацевтического применения, которые включают производство активных фармацевтических ингредиентов и конечных фармацевтических продуктов. Данный тип насоса часто применяется в кристаллизации и концентрации а также:
- вакуумной сушки;
- системе терморегулирования;
- системе теплопередачи;
- очистке газов и извлечение растворителей;
- дистилляции;
- абсорбции и во многих других процессах. Далее рассмотрим эти процессы.
Области применения водокольцевых вакуумных насосов
1. Вакуумная сушка
Термические процессы в фармацевтической промышленности часто протекают в вакууме, чтобы предотвратить термическое разложение термочувствительных сред. Как правило, давление для наиболее распространенных сред обычно находится в диапазоне от 10 мбар до 1 мбара.
2. Дистилляция
Дистилляция - это процесс термического отключения, преимущество которого заключается в том, что обычно не требуется добавлять дополнительные вещества, такие как растворители. В процессе дистилляционного нагрева фракции отделяются от жидкости.
3. Очистка газов и извлечение растворителей
Выбросы парообразных растворителей медленно разлагаются в атмосфере и представляют потенциальную опасность как для населения, так и для окружающей среды. Поэтому были приняты международные и местные правила по чистоте воздуха, которые устанавливают максимальные пределы выбросов.
4. Вакуумная кристаллизация
Термические процессы в фармацевтической промышленности часто протекают в вакууме, чтобы предотвратить термическое разложение термочувствительных сред. Как правило, давление стандартных условий находится в диапазоне от 10 мбар до 1 мбара для наиболее распространенных сред.
5. Дистилляция - Испарение в тонкой пленке
Все аспекты процесса сушки должны точно контролироваться, чтобы продукт был неизменно отличного качества. Такие критические аспекты включают уровни давления, температуру, скорость перемешивания и т.д.
6. Система терморегулирования
Термические процессы в фармацевтической промышленности часто протекают в вакууме, чтобы предотвратить термическое разложение термочувствительных сред. Как правило, давление обычно находится в диапазоне от 10 мбар до 1 мбара для наиболее распространенных сред.
7. Дистилляция - Нисходящий поток
Технологические системы в фармацевтической промышленности обычно делятся на две основные половины (1) Технологический процесс и (2) Нисходящий поток. Насосные системы часто классифицируются как расположенные ниже по потоку, но могут подчиняться некоторым строгим руководящим принципам, ориентированным на технологический процесс.
8. Реакционный сосуд для дистилляции
Термические процессы в фармацевтической промышленности часто протекают в вакууме, чтобы предотвратить термическое разложение термочувствительных сред. Как правило, давление обычно находится в диапазоне от 10 мбар до 1 мбара для наиболее распространенных сред.
9. Резервуарные парки
Резервуарные парки часто встречаются на химических заводах, и резервуары используются как для хранения сырья для различных процессов на заводах, так и для хранения готовой продукции.
10. Перегонка - Выпаривание с падающей пленкой
Термические процессы в фармацевтической промышленности часто протекают в вакууме, чтобы предотвратить термическое разложение термочувствительных сред. Как правило, давление обычно находится в диапазоне от 10 мбар до 1 мбара для наиболее распространенных сред.
11. Системы теплопередачи
Большинство процессов в промышленном машиностроении протекают там, где энергия поглощается или высвобождается одновременно. Только определенный уровень температуры позволяет протекать требуемым реакциям или рабочим процессам. Преимуществом использования жидкостей-теплоносителей является то, что в любом из этих процессов можно легко управлять и поддерживать контроль.
В этом случае теплоноситель циркулирует между источником тепла и потребителем тепла. Рабочая температура в этих контурах теплоносителя обычно составляет от 100 ° C до 400 ° C, и для передачи энергии используются различные жидкости-теплоносители.
12. Концентрирование
Термические процессы в фармацевтической промышленности часто протекают в вакууме, чтобы предотвратить термическое разложение термочувствительных сред. Как правило, давление обычно находится в диапазоне от 10 мбар до 1 мбара для наиболее распространенных сред.
13. Абсорбция и газоочистка
Правовые нормы, директивы и международные стандарты требуют, чтобы промышленность сводила к минимуму выбросы токсичных веществ, чтобы защитить как людей, так и окружающую среду. Для сокращения токсичных выбросов часто используется технология абсорбции.
Как определить тип насоса, который нужен для того или иного процесса?
Тип насоса в основном зависит от объема воздуха, вакуума или давления выхлопных газов. При работе насоса, следует обращать внимание на следующие два аспекта:
1) Необходимо, насколько это возможно, эксплуатировать в эффективной зоне, то есть в зоне критического вакуума или критического давления отработавших газов.
2) Не работать в условиях, близких к максимальному вакууму или давлению отработавших газов. Работая в этой области, не только эффективность очень низкая, но и работа очень нестабильная, легкая вибрация и шум. Для вакуумного насоса с более высокой степенью вакуума при работе в этой области часто возникает явление кавитации. Очевидным признаком этого явления является шум и вибрация внутри насоса.
Кавитация приведет к повреждению корпуса насоса, крыльчатки и других частей, так что насос не сможет работать.
В соответствии с вышеуказанными принципами, когда насосу требуется разрежение или не большое давление, может быть предпочтительным одноступенчатый насос. Если вакуум или давление выхлопных газов высокое, одноступенчатый насос часто не может соответствовать, или, насос требуется в случае высокого вакуума все еще большого количества воздуха, то есть кривая производительности в более высоком вакууме плоская, можно выбрать двухступенчатый насос.
Если степень вакуума превышает -710 мм рт. ст., в качестве вакуумного насосного устройства можно выбрать водокольцевой воздушный насос или водокольцевую вакуумную установку.
Влияние производительности водокольцевого вакуумного насоса
На производительность водокольцевых вакуумных насосов влияет температура воды, а кривые производительности насоса получены при температуре воды 15 ℃, поэтому при фактическом выборе насоса учитывается скорость откачки.
Фактическую скорость откачки водокольцевого насоса можно рассчитать в соответствии с
Qt=Q15K, K = (p1-pt)/(p1-p15),
где:
Qt – при температуре воды t ℃ после подачи газа м/мин;
Q15 – при температуре воды 15 ℃ после подачи газа м/мин;
P1 – давление всасывания водокольцевого насоса, мм рт.ст.;
Pt - давление насыщенного пара при температуре воды t ℃, мм рт.ст.;
P15 – давление насыщенного пара при температуре воды 15 ℃ мм рт.ст.;
K – поправочный коэффициент объема. Значение K водокольцевого вакуумного насоса при различных температурах и давлениях всасывания можно найти в следующей таблице
Температура воды
°C |
Давление всасывания, мм рт. ст. | ||||||||||||||||
25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 120 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | 600 | 760 | |
0 | 1.685 | 1.486 | 1.376 | 1.307 | 1.225 | 1.177 | 1.124 | 1.096 | 1.078 | 1.061 | 1.045 | 1.035 | 1.029 | 1.022 | 1.017 | 1.014 | 1.011 |
2 | 1.627 | 1.445 | 1.345 | 1.281 | 1.206 | 1.162 | 1.114 | 1.088 | 1.071 | 1.056 | 1.041 | 1.032 | 1.027 | 1.02 | 1.016 | 1.013 | 1.01 |
4 | 1.561 | 1.398 | 1.308 | 1.252 | 1.184 | 1.145 | 1.102 | 1.079 | 1.064 | 1.05 | 1.037 | 1.029 | 1.024 | 1.018 | 1.014 | 1.012 | 1.009 |
6 | 1.487 | 1.345 | 1.268 | 1.218 | 1.16 | 1.126 | 1.088 | 1.068 | 1.055 | 1.043 | 1.032 | 1.025 | 1.021 | 1.015 | 1.012 | 1.01 | 1.008 |
8 | 1.403 | 1.286 | 1.221 | 1.181 | 1.132 | 1.104 | 1.073 | 1.056 | 1.046 | 1.036 | 1.026 | 1.021 | 1.017 | 1.013 | 1.01 | 1.008 | 1.007 |
10 | 1.308 | 1.219 | 1.169 | 1.138 | 1.101 | 1.08 | 1.056 | 1.043 | 1.035 | 1.027 | 1.02 | 1.016 | 1.013 | 1.01 | 1.008 | 1.006 | 1.005 |
12 | 1.201 | 1.143 | 1.111 | 1.09 | 1.066 | 1.052 | 1.037 | 1.028 | 1.023 | 1.018 | 1.013 | 1.01 | 1.009 | 1.006 | 1.005 | 1.004 | 1.003 |
14 | 1.081 | 1.057 | 1.045 | 1.036 | 1.027 | 1.021 | 1.015 | 1.011 | 1.009 | 1.007 | 1.005 | 1.004 | 1.003 | 1.003 | 1.002 | 1.002 | 1.001 |
16 | 0.946 | 0.962 | 0.97 | 0.976 | 0.982 | 0.986 | 0.99 | 0.992 | 0.994 | 0.995 | 0.996 | 0.997 | 0.998 | 0.998 | 0.999 | 0.999 | 0.999 |
18 | 0.795 | 0.855 | 0.888 | 0.908 | 0.933 | 0.947 | 0.963 | 0.971 | 0.977 | 0.982 | 0.987 | 0.989 | 0.991 | 0.994 | 0.995 | 0.996 | 0.997 |
20 | 0.627 | 0.735 | 0.795 | 0.833 | 0.878 | 0.904 | 0.932 | 0.948 | 0.958 | 0.967 | 0.976 | 0.981 | 0.984 | 0.988 | 0.991 | 0.992 | 0.994 |
21 | 0.536 | 0.671 | 0.745 | 0.792 | 0.848 | 0.88 | 0.916 | 0.935 | 0.947 | 0.959 | 0.97 | 0.976 | 0.98 | 0.985 | 0.988 | 0.99 | 0.992 |
22 | 0.439 | 0.602 | 0.692 | 0.748 | 0.816 | 0.855 | 0.898 | 0.922 | 0.936 | 0.95 | 0.963 | 0.971 | 0.976 | 0.982 | 0.986 | 0.988 | 0.991 |
23 | 0.337 | 0.53 | 0.636 | 0.703 | 0.783 | 0.829 | 0.88 | 0.907 | 0.925 | 0.941 | 0.957 | 0.966 | 0.972 | 0.979 | 0.983 | 0.986 | 0.989 |
24 | 0.23 | 0.454 | 0.577 | 0.655 | 0.747 | 0.801 | 0.86 | 0.892 | 0.912 | 0.932 | 0.95 | 0.96 | 0.967 | 0.976 | 0.981 | 0.984 | 0.987 |
25 | 0.117 | 0.374 | 0.515 | 0.604 | 0.71 | 0.772 | 0.84 | 0.876 | 0.899 | 0.921 | 0.942 | 0.955 | 0.962 | 0.972 | 0.978 | 0.982 | 0.986 |
26 | 0 | 0.289 | 0.449 | 0.55 | 0.671 | 0.741 | 0.818 | 0.86 | 0.886 | 0.911 | 0.935 | 0.948 | 0.957 | 0.968 | 0.975 | 0.979 | 0.984 |
27 | - | 0.2 | 0.38 | 0.494 | 0.63 | 0.708 | 0.795 | 0.842 | 0.872 | 0.9 | 0.926 | 0.942 | 0.952 | 0.964 | 0.972 | 0.977 | 0.982 |
28 | - | 0.106 | 0.308 | 0.435 | 0.587 | 0.674 | 0.771 | 0.824 | 0.857 | 0.888 | 0.918 | 0.935 | 0.946 | 0.96 | 0.968 | 0.974 | 0.979 |
29 | - | 0.008 | 0.231 | 0.372 | 0.541 | 0.638 | 0.746 | 0.804 | 0.841 | 0.876 | 0.909 | 0.928 | 0.941 | 0.956 | 0.965 | 0.971 | 0.977 |
30 | - | - | 0.151 | 0.307 | 0.493 | 0.601 | 0.719 | 0.784 | 0.824 | 0.863 | 0.899 | 0.921 | 0.934 | 0.951 | 0.961 | 0.968 | 0.975 |
31 | - | - | 0.066 | 0.238 | 0.443 | 0.561 | 0.692 | 0.762 | 0.807 | 0.849 | 0.889 | 0.913 | 0.928 | 0.946 | 0.957 | 0.965 | 0.972 |
32 | - | - | - | 0.166 | 0.39 | 0.519 | 0.662 | 0.74 | 0.788 | 0.835 | 0.879 | 0.904 | 0.921 | 0.941 | 0.953 | 0.961 | 0.97 |
33 | - | - | - | 0.089 | 0.334 | 0.475 | 0.631 | 0.716 | 0.769 | 0.819 | 0.868 | 0.896 | 0.914 | 0.936 | 0.949 | 0.958 | 0.967 |
34 | - | - | - | 0.01 | 0.276 | 0.429 | 0.599 | 0.691 | 0.749 | 0.804 | 0.856 | 0.886 | 0.906 | 0.93 | 0.945 | 0.954 | 0.964 |
35 | - | - | - | - | 0.215 | 0.381 | 0.565 | 0.665 | 0.727 | 0.787 | 0.844 | 0.877 | 0.898 | 0.925 | 0.94 | 0.95 | 0.961 |
36 | - | - | - | - | 0.15 | 0.33 | 0.53 | 0.637 | 0.705 | 0.77 | 0.831 | 0.867 | 0.89 | 0.918 | 0.935 | 0.946 | 0.958 |
38 | - | - | - | - | 0.012 | 0.221 | 0.453 | 0.579 | 0.657 | 0.732 | 0.804 | 0.845 | 0.872 | 0.905 | 0.925 | 0.937 | 0.951 |
40 | - | - | - | - | - | 0.102 | 0.369 | 0.514 | 0.605 | 0.691 | 0.774 | 0.821 | 0.852 | 0.891 | 0.913 | 0.928 | 0.943 |
42 | - | - | - | - | - | - | 0.277 | 0.443 | 0.547 | 0.646 | 0.74 | 0.795 | 0.831 | 0.875 | 0.9 | 0.917 | 0.935 |
45 | - | - | - | - | - | - | 0.122 | 0.324 | 0.45 | 0.57 | 0.685 | 0.751 | 0.795 | 0.848 | 0.879 | 0.9 | 0.921 |
50 | - | - | - | - | - | - | - | 0.086 | 0.257 | 0.419 | 0.574 | 0.664 | 0.723 | 0.794 | 0.836 | 0.864 | 0.893 |
55 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.018 | 0.233 | 0.438 | 0.556 | 0.634 | 0.728 | 0.784 | 0.821 | 0.859 |
60 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.004 | 0.27 | 0.424 | 0.524 | 0.647 | 0.72 | 0.767 | 0.817 |
70 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | -0.18 | 0.068 | 0.23 | 0.429 | 0.546 | 0.624 | 0.704 |
80 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.115 | 0.297 | 0.417 | 0.542 |
100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0 |