Преодоление проблем высокой вязкости: Двухвинтовые насосы для густых сиропов и мазей

Производство жидких пероральных форм может включать материалы, которые гораздо сложнее перекачивать, чем может показаться на первый взгляд. Концентрированные сиропы, лекарственные пасты, суспензии и другие высоковязкие составы предъявляют повышенные требования к системе перекачки, особенно когда вязкость изменяется в зависимости от температуры, концентрации или условий приготовления.

Для инженеров фармацевтического оборудования задача заключается не просто в перемещении густого продукта из одной емкости в другую. Насос должен надежно работать в рамках гигиенического процесса, обеспечивать контролируемое перемещение продукта, адаптироваться к различным условиям эксплуатации и поддерживать очистку между производственными партиями. Санитарный двухвинтовой насос может удовлетворить эти требования, являясь частью комплексной системы обработки жидких пероральных форм.

Почему высоковязкие пероральные жидкости требуют иного подхода к перекачке

Жидкости с низкой вязкостью часто можно перекачивать с помощью обычного центробежного оборудования. Однако с ростом вязкости условия эксплуатации существенно меняются. Материал оказывает большее сопротивление движению по трубам и оборудованию, при этом условия на всасывании становятся все более важными.

Густые сиропы и лекарственные пасты также могут проходить через несколько стадий производства, включая приготовление, промежуточное хранение, перекачку, фильтрацию или обработку и розлив. Насос, выбранный только на номинальный расход, может работать иначе при изменении концентрации или температуры продукта.

Именно здесь объемное вытеснение становится ценным. Вместо того чтобы полагаться в основном на скорость, создаваемую рабочим колесом, двухвинтовой насос перемещает продукт через замкнутые полости, образованные двумя вращающимися винтами. Непрерывное осевое движение обеспечивает контролируемый путь перекачки, который хорошо подходит для вязких фармацевтических материалов.

Создание участка перекачки с учетом характеристик продукта

В линии производства жидких пероральных форм насос для перекачки следует рассматривать совместно с резервуарами, трубопроводами, арматурой, нагревательными устройствами, разливочным оборудованием и контурами очистки. Цель состоит в создании участка перекачки, который может обрабатывать продукт, не вводя ненужных ограничений в процесс.

В санитарном двухвинтовом насосе SLGP используются два не контактирующих друг с другом винта для образования герметичных полостей внутри корпуса насоса. При вращении винтов эти полости переносят среду от входа к стороне нагнетания. Поскольку винты не имеют металлического контакта с корпусом насоса, насос также может применяться для сред с низкой смазывающей способностью и материалов, содержащих примеси.

Для систем с высоковязкими пероральными жидкостями такая конструкция обеспечивает гибкость, когда состав ведет себя не так, как простая жидкость с низкой вязкостью. Насос может быть сконфигурирован с различными размерами корпуса и винтов, что позволяет точнее согласовать участок перекачки с требуемыми условиями эксплуатации.

Управление густыми сиропами без излишнего усложнения системы

Концентрированные сиропы могут становиться значительно более сложными для перекачки по мере увеличения содержания твердых веществ и вязкости. Сопротивление трубопровода становится более значительным, и насос должен поддерживать стабильное перемещение продукта, работая против давления нижестоящей системы.

Широкий диапазон скоростей SLGP, от 100 до 3600 об/мин, обеспечивает рабочий диапазон для регулировки перекачки в соответствии с технологическими требованиями. Различные конфигурации винтов также могут обеспечивать различную производительность при одинаковых условиях вязкости, давления и скорости.

Эта гибкость полезна, когда одна линия производства жидких пероральных форм обрабатывает более одного состава. Вместо того чтобы проектировать весь участок перекачки вокруг одной фиксированной рабочей точки, насос можно выбрать и настроить в соответствии с характеристиками обрабатываемых продуктов.

Когда лекарственные пасты меняют требования к перекачке

Лекарственные пасты представляют собой еще одну проблему. Их высокая вязкость может сделать самовсасывание и непрерывную перекачку более требовательными, чем обычная работа с жидкостями. В этих условиях насосу необходима достаточная способность к самовсасыванию, а также способность выдерживать значительные изменения вязкости.

SLGP может обеспечивать уровень вакуума до 0,8 бар, когда камера насоса содержит продукт, что поддерживает самовсасывание при перекачке продукта. Его объемный принцип работы позволяет непрерывно транспортировать материал через герметичную камеру насоса, а не полагаться на высокоскоростное действие рабочего колеса.

Для проектировщиков фармацевтического оборудования это может упростить соединение между резервуаром для продукта и нижестоящим технологическим оборудованием, особенно когда состав обладает ограниченной текучестью.

Один насос для перекачки продукта и гигиенической очистки

Система для жидких пероральных форм должна быть спроектирована не только с учетом производственной перекачки. Очистка между партиями является не менее важной частью эксплуатации оборудования.

SLGP спроектирован с проточным трактом без застойных зон, что обеспечивает гигиеническую очистку и соответствует требованиям GMP, 3-A и FDA. Его широкий рабочий диапазон также позволяет использовать один и тот же насос как для перекачки продукта, так и для операций CIP/SIP очистки.

Практическое преимущество заключается в упрощении системы. Вместо установки отдельного CIP насоса с дополнительными трубопроводами и арматурой, один и тот же насос может использоваться как для производственной перекачки, так и для циркуляции очистки, если это позволяет конструкция системы.

Во время очистки моющая среда проходит через внутренний проточный тракт насоса. Это позволяет насосу стать частью общего циркуляционного контура CIP/SIP, а не оставаться вне контура очистки.

Для полного комплекта оборудования для жидких пероральных форм такой подход может уменьшить количество специальных компонентов и сэкономить монтажное пространство.

Реверсивная перекачка для более гибких фармацевтических систем

Еще одной полезной функцией для оборудования для жидких пероральных форм является реверсивная перекачка.

SLGP может изменять направление перекачки путем простого изменения направления вращения вала. Таким образом, функции входа и выхода меняются местами без необходимости механической модификации других компонентов насоса.

Эта возможность может быть полезна в комплексной системе перекачки, где перемещение продукта и циркуляция очистки требуют разных направлений потока. Она также может поддерживать извлечение продукта из участков технологической линии в зависимости от общей схемы трубопроводов.

Вместо того чтобы рассматривать прямую и обратную перекачку как изолированную функцию насоса, проектировщики оборудования могут интегрировать ее в компоновку резервуаров, трубопроводов и контуров очистки.

Проектирование для различных фармацевтических условий эксплуатации

Составы жидких пероральных форм не всегда сохраняют одинаковую вязкость на протяжении всего процесса. Температура, концентрация, стадия приготовления и состав продукта могут влиять на то, как материал ведет себя внутри системы перекачки.

SLGP доступен в стандартном исполнении и с рубашкой обогрева. Вариант с рубашкой можно рассматривать, когда управление температурой является частью требований к перекачке. Насос поддерживает температуру среды до 130 °C и температуру очистки до 140 °C, в зависимости от применимой конфигурации оборудования и условий процесса.

Широкий диапазон вязкости, до 500 000 сСт, также обеспечивает гибкость для систем, работающих как с относительно текучими жидкими пероральными формами, так и с существенно более густыми фармацевтическими составами.

Цель состоит не в том, чтобы использовать один насос для каждого возможного продукта, а в том, чтобы выбрать соответствующую конфигурацию насоса, чтобы перекачивающее оборудование оставалось совместимым с фактическим составом и рабочим окном.

Решение для перекачки в составе полного оборудования для жидких пероральных форм

Сиропы с высокой вязкостью и лекарственные пасты демонстрируют, почему обработка фармацевтических жидкостей не может рассматриваться отдельно от общей конструкции оборудования. Выбор насоса влияет на условия всасывания, сопротивление трубопровода, контроль перекачки, схемы очистки и количество компонентов, необходимых в системе.

Санитарный двухвинтовой насос обеспечивает сочетание объемной перекачки, широкого диапазона регулирования скорости, реверсивной работы, способности к самовсасыванию и гигиенической конструкции проточного тракта. Благодаря конфигурируемым корпусам насоса и размерам винтов, SLGP может быть интегрирован в системы производства жидких пероральных форм, работающие с различными требованиями по вязкости и технологическому процессу.

Для производителей оборудования и фармацевтических предприятий ключевым моментом является проектирование насоса как части общей архитектуры перекачки и очистки, а не просто как отдельного устройства. Когда насос, трубопроводы, резервуары, разливочное оборудование и циркуляция CIP/SIP рассматриваются вместе, обработка высоковязких жидких пероральных форм может стать более управляемой частью общей фармацевтической производственной системы.