Superar os Desafios da Alta Viscosidade: Bombas de Duplo Fuso para Xaropes Espessos e Pomadas

A fabricação de líquidos orais pode envolver materiais muito mais difíceis de transferir do que sua aparência sugere. Xaropes concentrados, pastas medicinais, suspensões e outras formulações de alta viscosidade podem impor maiores demandas ao sistema de transferência, especialmente quando a viscosidade varia com a temperatura, concentração ou condições de formulação.

Para engenheiros de equipamentos farmacêuticos, o desafio não é simplesmente mover um produto espesso de um tanque para outro. A bomba deve operar de forma confiável dentro de um processo higiênico, manter o movimento controlado do produto, acomodar diferentes condições operacionais e apoiar a limpeza entre lotes de produção. Uma bomba sanitária de duplo parafuso pode atender a esses requisitos enquanto faz parte de um sistema completo de processamento de líquidos orais.

Por que Líquidos Orais de Alta Viscosidade Exigem uma Abordagem de Transferência Diferente

Líquidos orais de baixa viscosidade geralmente podem ser transferidos com equipamentos de bombeamento centrífugo convencionais. No entanto, à medida que a viscosidade aumenta, as condições operacionais mudam significativamente. O material torna-se mais resistente ao movimento através de tubulações e equipamentos, enquanto as condições de sucção se tornam cada vez mais importantes.

Xaropes espessos e pastas medicinais também podem precisar passar por várias etapas de produção, incluindo formulação, retenção intermediária, transferência, filtração ou processamento e envase. Uma bomba selecionada apenas para uma vazão nominal pode, portanto, ter um desempenho diferente quando a concentração do produto ou a temperatura mudam.

É aqui que o bombeamento de deslocamento positivo se torna valioso. Em vez de depender principalmente da velocidade gerada por um impulsor, uma bomba de duplo fuso move o produto através de cavidades fechadas formadas por dois parafusos rotativos. O movimento axial contínuo fornece um caminho de transferência controlado, bem adequado para materiais farmacêuticos viscosos.

Construindo a Seção de Transferência em Torno do Produto

Em uma linha de produção de líquidos orais, a bomba de transferência deve ser considerada em conjunto com tanques, tubulações, válvulas, arranjos de aquecimento, equipamentos de envase e circuitos de limpeza. O objetivo é criar uma seção de transferência que possa manusear o produto sem introduzir restrições desnecessárias no processo.

A bomba sanitária de duplo parafuso SLGP usa dois parafusos sem contato para formar cavidades seladas dentro do corpo da bomba. À medida que os parafusos giram, essas cavidades transportam o meio da entrada para o lado de descarga. Como os parafusos não fazem contato metal com metal com o alojamento da bomba, a bomba também pode ser aplicada a meios não lubrificantes e materiais contendo impurezas.

Para sistemas de líquidos orais de alta viscosidade, essa estrutura oferece flexibilidade quando a formulação não se comporta como um líquido simples de baixa viscosidade. A bomba pode ser configurada com diferentes tamanhos de corpo e parafuso, permitindo que a seção de transferência seja mais bem ajustada às condições operacionais exigidas.

Gerenciando Xaropes Espessos Sem Tornar o Sistema Excessivamente Complexo

Xaropes concentrados podem se tornar substancialmente mais difíceis de transferir à medida que seu teor de sólidos e viscosidade aumentam. A resistência da tubulação torna-se mais significativa, e a bomba deve manter o movimento estável do produto enquanto trabalha contra a pressão do sistema a jusante.

A ampla faixa de velocidade da SLGP, de 100 a 3.600 rpm, fornece uma faixa operacional para ajustar a transferência de acordo com os requisitos do processo. Diferentes configurações de parafuso também podem produzir diferentes vazões sob a mesma viscosidade, pressão e condições de velocidade.

Essa flexibilidade é útil quando uma linha de produção de líquidos orais lida com mais de uma formulação. Em vez de projetar toda a seção de transferência em torno de um único ponto operacional fixo, a bomba pode ser selecionada e configurada de acordo com as características dos produtos que estão sendo processados.

Quando as Pastas Medicinais Alteram o Requisito de Bombeamento

As pastas medicinais introduzem outro desafio. Sua alta viscosidade pode tornar a alimentação por sucção e a transferência contínua mais exigentes do que o manuseio convencional de líquidos. Nessas condições, uma bomba precisa de capacidade de autoescorvamento suficiente, bem como a capacidade de acomodar mudanças significativas de viscosidade.

A SLGP pode fornecer um nível de vácuo de até 0,8 bar quando a câmara da bomba contém produto, apoiando o autoescorvamento durante a transferência do produto. Seu princípio de operação de deslocamento positivo permite que o material seja continuamente transportado através da câmara de bombeamento fechada, em vez de depender da ação de um impulsor de alta velocidade.

Para projetistas de equipamentos farmacêuticos, isso pode simplificar a conexão entre um tanque de produto e o equipamento de processamento a jusante, particularmente onde a formulação tem fluidez limitada.

Uma Bomba para Transferência de Produto e Limpeza Higiênica

Um sistema de líquidos orais deve ser projetado para mais do que apenas a transferência de produção. A limpeza entre lotes é uma parte igualmente importante da operação do equipamento.

A SLGP é projetada com um canal de fluxo sem cantos mortos, apoiando a limpeza higiênica e atendendo aos requisitos de GMP, 3-A e FDA. Sua ampla faixa operacional também permite que a mesma bomba participe tanto da transferência de produto quanto das operações de limpeza CIP/SIP.

A vantagem prática é a simplificação do sistema. Em vez de instalar uma bomba CIP separada com tubulação e válvulas adicionais, a mesma bomba pode ser usada tanto para a transferência de produção quanto para o processo de circulação de limpeza, onde o projeto do sistema permitir.

Durante a limpeza, o meio de limpeza passa pelos canais de fluxo internos da bomba. Isso permite que a bomba faça parte da rota geral de circulação CIP/SIP, em vez de permanecer fora do circuito de limpeza.

Para um equipamento completo de líquidos orais, essa abordagem pode reduzir o número de componentes dedicados e ajudar a conservar o espaço de instalação.

Transferência Reversível para Sistemas Farmacêuticos Mais Flexíveis

Outra característica útil para equipamentos de líquidos orais é o bombeamento reversível.

A SLGP pode mudar a direção do bombeamento simplesmente alterando a rotação do eixo. As funções de entrada e saída são, portanto, trocadas sem exigir modificação mecânica em outros componentes da bomba.

Essa capacidade pode ser útil em um sistema de transferência completo onde o movimento do produto e a circulação de limpeza exigem direções de fluxo diferentes. Também pode apoiar a recuperação do produto de seções da linha de processo, dependendo do arranjo geral da tubulação.

Em vez de tratar o bombeamento direto e reverso como um recurso isolado da bomba, os projetistas de equipamentos podem incorporá-lo no layout dos tanques, tubulações e circuitos de limpeza.

Projetando para Diferentes Condições Operacionais Farmacêuticas

As formulações de líquidos orais nem sempre permanecem com a mesma viscosidade durante todo o processamento. Temperatura, concentração, estágio da formulação e composição do produto podem afetar como o material se comporta dentro do sistema de transferência.

A SLGP está disponível em configurações padrão e encamisada. A opção encamisada pode ser considerada onde o gerenciamento de temperatura faz parte do requisito de transferência. A bomba suporta temperaturas do meio de até 130°C e temperaturas de limpeza de até 140°C, sujeito à configuração aplicável do equipamento e às condições do processo.

Uma ampla faixa de viscosidade, de até 500.000 cSt, também oferece flexibilidade para sistemas que lidam tanto com líquidos orais relativamente fluidos quanto com formulações farmacêuticas substancialmente mais espessas.

O objetivo não é usar uma bomba para cada produto possível, mas selecionar a configuração de bomba apropriada para que o equipamento de transferência permaneça compatível com a formulação real e a janela operacional.

Uma Solução de Transferência para Equipamentos Completos de Líquidos Orais

Xaropes de alta viscosidade e pastas medicinais demonstram por que o manuseio de fluidos farmacêuticos não pode ser separado do projeto geral do equipamento. A seleção da bomba afeta as condições de sucção, a resistência da tubulação, o controle da transferência, os arranjos de limpeza e o número de componentes necessários no sistema.

Uma bomba sanitária de duplo parafuso oferece uma combinação de transferência por deslocamento positivo, amplo controle de velocidade, operação reversível, capacidade de autoescorvamento e projeto de caminho de fluxo higiênico. Com corpos de bomba e tamanhos de parafuso configuráveis, a SLGP pode ser incorporada em sistemas de produção de líquidos orais que lidam com diferentes viscosidades e requisitos de processo.

Para fabricantes de equipamentos e processadores farmacêuticos, a chave é projetar a bomba como parte da arquitetura completa de transferência e limpeza — não simplesmente como uma máquina independente. Quando a bomba, a tubulação, os tanques, os equipamentos de envase e a circulação CIP/SIP são considerados em conjunto, o manuseio de líquidos orais de alta viscosidade pode se tornar uma parte mais gerenciável do sistema geral de produção farmacêutica.