Viscositeitsuitdagingen overwinnen: Dubbelschroefspindelpompen voor dikke stropen en zalven

Bij de productie van orale vloeistoffen kunnen materialen voorkomen die veel moeilijker te verpompen zijn dan op het eerste gezicht lijkt. Geconcentreerde stropen, medicinale pasta's, suspensies en andere hoogviskeuze formuleringen stellen hogere eisen aan het transportsysteem, met name wanneer de viscositeit verandert onder invloed van temperatuur, concentratie of formuleringsomstandigheden.

Voor farmaceutische apparatuuringenieurs is de uitdaging niet simpelweg het verplaatsen van een dik product van het ene vat naar het andere. De pomp moet betrouwbaar werken binnen een hygiënisch proces, een gecontroleerde productbeweging handhaven, zich aanpassen aan verschillende bedrijfsomstandigheden en de reiniging tussen productiebatches ondersteunen. Een sanitaire dubbelschroefpomp kan aan deze vereisten voldoen en tegelijkertijd deel uitmaken van een compleet systeem voor de verwerking van orale vloeistoffen.

Waarom hoogviskeuze orale vloeistoffen een andere transportaanpak vereisen

Laagviskeuze orale vloeistoffen kunnen vaak worden verpompt met conventionele centrifugaalpompen. Naarmate de viscositeit toeneemt, veranderen de bedrijfsomstandigheden echter aanzienlijk. Het materiaal biedt meer weerstand tegen stroming door leidingen en apparatuur, terwijl de aanzuigomstandigheden steeds belangrijker worden.

Dikke stropen en medicinale pasta's moeten mogelijk ook verschillende productiestadia doorlopen, waaronder formulering, tussentijdse opslag, transport, filtratie of verwerking en vulling. Een pomp die alleen is geselecteerd op basis van een nominaal debiet kan daarom anders presteren wanneer de productconcentratie of -temperatuur verandert.

Dit is waar de verdringerpomp zijn waarde bewijst. In plaats van voornamelijk te vertrouwen op snelheid gegenereerd door een waaier, verplaatst een dubbelschroefpomp het product door ingesloten holtes die worden gevormd door twee roterende schroeven. De continue axiale beweging zorgt voor een gecontroleerd transportpad dat zeer geschikt is voor viskeuze farmaceutische materialen.

Het transportgedeelte rond het product bouwen

In een productielijn voor orale vloeistoffen moet de transportpomp worden beschouwd in samenhang met tanks, leidingen, afsluiters, verwarmingsinrichtingen, vulapparatuur en reinigingscircuits. Het doel is een transportgedeelte te creëren dat het product kan verwerken zonder onnodige beperkingen in het proces te introduceren.

De SLGP sanitaire dubbelschroefpomp maakt gebruik van twee niet-contactmakende schroeven om afgesloten holtes in het pomphuis te vormen. Terwijl de schroeven draaien, transporteren deze holtes het medium van de inlaat naar de uitlaatzijde. Omdat de schroeven geen metaal-op-metaal contact maken met het pomphuis, kan de pomp ook worden toegepast voor niet-smerende media en materialen die onzuiverheden bevatten.

Voor hoogviskeuze orale vloeistofsystemen biedt deze structuur flexibiliteit wanneer de formulering zich niet gedraagt als een eenvoudige laagviskeuze vloeistof. De pomp kan worden geconfigureerd met verschillende pomphuis- en schroefafmetingen, waardoor het transportgedeelte beter kan worden afgestemd op de vereiste bedrijfsomstandigheden.

Omgaan met dikke stropen zonder het systeem onnodig complex te maken

Geconcentreerde stropen kunnen aanzienlijk moeilijker te verpompen worden naarmate het gehalte aan vaste stoffen en de viscositeit toenemen. De weerstand in de leidingen wordt significanter en de pomp moet een stabiele productbeweging handhaven terwijl hij werkt tegen de druk van het stroomafwaartse systeem.

Het brede toerentalbereik van de SLGP, van 100 tot 3.600 rpm, biedt een bedrijfsbereik voor het aanpassen van het transport aan de procesvereisten. Verschillende schroefconfiguraties kunnen ook verschillende debieten produceren onder dezelfde viscositeit, druk en toerentalomstandigheden.

Deze flexibiliteit is nuttig wanneer een productielijn voor orale vloeistoffen meer dan één formulering verwerkt. In plaats van het hele transportgedeelte rond één enkel vast bedrijfspunt te ontwerpen, kan de pomp worden geselecteerd en geconfigureerd op basis van de kenmerken van de producten die worden verwerkt.

Wanneer medicinale pasta's de pompvereisten veranderen

Medicinale pasta's vormen een extra uitdaging. Hun hoge viscositeit kan het aanzuigen en continu transporteren veeleisender maken dan bij conventionele vloeistofbehandeling. Onder deze omstandigheden heeft een pomp voldoende zelfaanzuigend vermogen nodig, evenals het vermogen om aanzienlijke viscositeitsveranderingen op te vangen.

De SLGP kan een vacuümniveau tot 0,8 bar leveren wanneer de pompkamer product bevat, wat het zelfaanzuigen tijdens producttransport ondersteunt. Het verdringerprincipe maakt het mogelijk het materiaal continu door de gesloten pompkamer te transporteren, in plaats van te vertrouwen op hogesnelheidswaaierwerking.

Voor ontwerpers van farmaceutische apparatuur kan dit de verbinding tussen een producttank en stroomafwaartse verwerkingsapparatuur vereenvoudigen, met name wanneer de formulering een beperkte vloeibaarheid heeft.

Eén pomp voor producttransport en hygiënische reiniging

Een systeem voor orale vloeistoffen moet niet alleen worden ontworpen rond productietransport. Reiniging tussen batches is een even belangrijk onderdeel van de apparatuurbediening.

De SLGP is ontworpen met een stromingskanaal zonder dode hoeken, wat hygiënische reiniging ondersteunt en voldoet aan de GMP-, 3-A- en FDA-vereisten. Het brede bedrijfsbereik maakt het ook mogelijk dat dezelfde pomp deelneemt aan zowel producttransport als CIP/SIP-reinigingsoperaties.

Het praktische voordeel is systeemvereenvoudiging. In plaats van een aparte CIP-pomp met extra leidingen en afsluiters te installeren, kan dezelfde pomp worden gebruikt voor zowel productietransport als het reinigingscirculatieproces, waar het systeemontwerp dit toelaat.

Tijdens het reinigen stroomt het reinigingsmedium door de interne stromingskanalen van de pomp. Dit maakt het mogelijk dat de pomp deel uitmaakt van de algehele CIP/SIP-circulatieroute, in plaats van buiten het reinigingscircuit te blijven.

Voor complete orale vloeistofapparatuur kan deze aanpak het aantal specifieke componenten verminderen en helpen bij het besparen van installatieruimte.

Omkeerbaar transport voor flexibelere farmaceutische systemen

Een andere nuttige functie voor orale vloeistofapparatuur is omkeerbaar pompen.

De SLGP kan de pomprichting veranderen door simpelweg de draairichting van de as te wijzigen. De inlaat- en uitlaatfuncties worden dus omgewisseld zonder dat mechanische aanpassingen aan andere pompcomponenten nodig zijn.

Deze mogelijkheid kan nuttig zijn in een compleet transportsysteem waar productbeweging en reinigingscirculatie verschillende stromingsrichtingen vereisen. Het kan ook productterugwinning uit delen van de proceslijn ondersteunen, afhankelijk van de algehele leidingindeling.

In plaats van voorwaarts en achterwaarts pompen te beschouwen als een geïsoleerde pompfunctie, kunnen apparatuurontwerpers dit integreren in de lay-out van tanks, leidingen en reinigingscircuits.

Ontwerpen voor verschillende farmaceutische bedrijfsomstandigheden

Orale vloeistofformuleringen blijven niet altijd dezelfde viscositeit behouden tijdens de verwerking. Temperatuur, concentratie, formuleringsstadium en productsamenstelling kunnen allemaal van invloed zijn op hoe het materiaal zich gedraagt in het transportsysteem.

De SLGP is verkrijgbaar in standaard en gemanchetteerde uitvoeringen. De gemanchetteerde optie kan worden overwogen waar temperatuurbeheer deel uitmaakt van de transportvereiste. De pomp ondersteunt mediatemperaturen tot 130°C en reinigingstemperaturen tot 140°C, afhankelijk van de toepasselijke apparaatconfiguratie en procesomstandigheden.

Een breed viscositeitsbereik, tot 500.000 cSt, biedt ook flexibiliteit voor systemen die zowel relatief vloeibare orale vloeistoffen als aanzienlijk dikkere farmaceutische formuleringen verwerken.

Het doel is niet om één pomp te gebruiken voor elk mogelijk product, maar om de juiste pompconfiguratie te selecteren, zodat de transportapparatuur compatibel blijft met de werkelijke formulering en het bedrijfsvenster.

Een transportoplossing voor complete orale vloeistofapparatuur

Hoogviskeuze stropen en medicinale pasta's tonen aan waarom farmaceutisch vloeistofbeheer niet kan worden gescheiden van het algehele apparatuurontwerp. Pompkeuze beïnvloedt aanzuigomstandigheden, leidingweerstand, transportregeling, reinigingsarrangementen en het aantal componenten dat in het systeem nodig is.

Een sanitaire dubbelschroefpomp biedt een combinatie van verdringertransport, brede toerentalregeling, omkeerbare werking, zelfaanzuigend vermogen en een hygiënisch stromingspadontwerp. Met configureerbare pomphuizen en schroefafmetingen kan de SLGP worden geïntegreerd in productiesystemen voor orale vloeistoffen die verschillende viscositeits- en procesvereisten aan kunnen.

Voor apparatuurfabrikanten en farmaceutische verwerkers is de sleutel het ontwerpen van de pomp als onderdeel van de complete transport- en reinigingsarchitectuur, en niet simpelweg als een op zichzelf staande machine. Wanneer de pomp, leidingen, tanks, vulapparatuur en CIP/SIP-circulatie samen worden beschouwd, kan het hanteren van hoogviskeuze orale vloeistoffen een beter beheersbaar onderdeel worden van het algehele farmaceutische productiesysteem.