上海京华冷冻干燥机的发展及技术特点

Zawa Tiankuru（日本协和真空技术1（上海东风龙技术））简介随着中国制药行业全面实施GMP符合性验证，这对冷冻质量提出了更高的要求干燥机为了在上海京华医疗冷冻干燥机的开发过程中开发5m2原型机，我们的目标是确保该设备在技术性能方面达到国际水平，同时降低制造成本，并为中国人提供高质量和低价位的产品. 因此，上海京华的产品目标是使用由协和真空开发的冷冻干燥技术，该技术是与上海东风龙公司合作生产的，其性能规格和配置与日本原装产品相同，主要部件为从日本，其他则在中国制造，车身和搁板均经在上海组装. 其特点如下: 1）Republic Vacuum提供技术，设计和控制系统软件. 2）采用国际专利的三重热交换冷凝器冷却系统，冷凝器冷却板由共和公司制造. 3）装有神户制钢的螺杆式两级压缩式制冷机. 4）真空控制采用可变节流（升华干燥期）和冷凝器温度（分析干燥期）控制方法. 5）技术规格，配置和性能参数与共和党的相同. 6）S1P，Cee，干燥柜，冷凝器，主管，过滤器回路内的消毒. 7）有无菌确认保证项目. 8）橱柜，楼板等的生产以及组装由共和党技术人员指导和协助. 在开发过程中，由共和党人详细计算技术规格，配置和性能参数，由共和党人进行设计.

在中国准备的零件是由广华和特富龙之间的协议选择的，并在整个生产和组装过程中由广华技术人员进行管理和指导. 根据共和标准执行过程验证. 测试结果表明，该技术性能达到了日本的原始性能. 设备的运行非常稳定. 上海京瓷产品的主要技术特点如下. 2三重热交换冷凝器冷却系统以下是制冷系统的问题和解决方案的讨论，制冷系统是冷冻设备机械部分最重要的主题. 2.1制冷系统的问题f制冷系统是冷冻机J的核心. 该讨论是美国证券公司的首席工程师H. R. Powell在1980年华盛顿会议上解释的. 他谈到了冷冻干燥机的冰箱选择，并做出了巨大的努力. J还讨论了f，但不幸的是，冷冻干燥机所需的两级压缩式制冷机的开发落后于其他机器领域的发展. 然而，作为其他技术，至少有1）多套制冷机系统； 2）可以使用大型的集中式冰箱制冷剂存储系统. 60桑岛宏治等: 上海京华医用冷冻干燥机的发展及技术特点. 温度范围宽，并且该层从常温冷却. 50.低于C，冷凝器冷却至. 50〜. 70“ C. （2）负载波动很大，该层准备冻结，有时需要进行热处理以升高温度，然后冷却. 预冷冻后，必须将冰箱切换到冷凝器系统以快速进行冷冻干燥负荷随产品的不同而变化由于负荷的不同，干燥过程中负荷不断变化.

同时，冰箱的制冷剂的循环调节仅由膨胀阀执行. （3）长时间在零负载下强制运行. 随着升华干燥至分析干燥，干燥负荷降低. 膨胀阀节流湍流4制冷机在真空中运行. 冰箱制造商通常不保证该区域. 开/关操作会立即发生真空恶化. 从捕集水蒸气的冷凝器的角度来看，尽管它是全球使用的水，但从制冷剂侧来看，如果所供应的制冷剂液体没有完全交换热量，制冷剂将返回到冰箱. 该调整也必须通过膨胀阀进行调整. 每个人都认为，在如此严酷的操作条件下，冷冻干燥机中的冰箱故障最多. 现在，许多冷冻干燥设备处于这种不稳定的运行状态. 2.2直接膨胀式冷凝器冷却系统不言而喻，直接膨胀式冷凝器冷却系统存在以下问题: （1）平板冷凝器用于在预冷冻过程中冷却平板，并且需要将制冷剂回路切换到冷凝器侧. （2）温度控制性能差，难以适应负荷波动，应变差. 尽管成本低，但是操作不稳定. （3）因为冷凝器中仅存在制冷剂，所以热容量小. 一旦制冷系统发生故障或关闭电源，温度就会急剧上升，真空度会下降，并且通常无法在短时间内保持干燥. （41当负载低时，冰箱将在极限之外运行. （5）冷凝器的温度无法控制. （6）对于需要在低温下控制帘布层温度的干燥，专用的冰箱用于层必须已安装.

作为零负荷对策，请采取蓄热器，排气旁通等措施. 2.3多套制冷系统鲍威尔建议采用多套制冷系统作为技术解决方案. 该方法由多套制冷系统组成. 此方法不是直接解决问题的方法. 据说在事故前提下对症治疗并不过度. 故障的建立没有改变. 造成能源浪费. 2,4冷却液冷却器作为第二个解决方案，尽管鲍威尔建议对大型设备使用集中式冷却液冷却系统，即冷却液方法. 的确，冰箱的制冷工作介质仅对制冷剂进行冷却，并且始终具有负载，因此运行稳定. 然而，从冷冻干燥器到侧面，在制冷剂和制冷剂之间以及制冷剂和水蒸气之间发生第一热交换损失. 其次，由于制冷剂的循环而导致热和冷的损失. 特别是，戴冷的循环泵与制冷剂和制冷剂的传热系数密切相关，因此有必要选择大型的循环泵. 第三是制冷剂出口和冷凝器入口之间的温差. 由于仅热介质的表观成熟度，因此无法使用制冷剂独特的潜热. 因此. 为了获得与直接膨胀冷凝器相同的容量，需要大约1300 / o〜150％的冰箱容量. 2.5三重热交换冷却系统1978年，共和党人真空指责鲍威尔在鲍威尔出版之前就已经通过三重热交换系统解决了. 它的内容来自非常简单的想法. 即，制冷剂冷却器的热交换器的外表面被用作冷凝物.

制冷剂制冷剂回路是从初步冷冻到干燥结束的单回路，无需切换. 热交换器布置在冷凝体内部. 制冷静冷直接膨胀系统的缺点通过冷载静冷循环得以解决，同时，冷却剂冷却的缺点也被消除. 它是2002年11月的第七届全国冷冻干燥学会会议论文集的划时代的专利技术. 如图1所示，冷凝器不是作为冷却管制成的，而是在冷凝器板内部安装了制冷剂冷却管. . 制冷剂向内部流动，以在冷凝板的外部冷凝水蒸气. 制冷剂/制冷剂，制冷剂/水蒸气和制冷剂/水蒸气的三种介质有效地进行热交换. 因此，它被称为三重热交换系统. 图1.三重热交换冷凝板结构的横截面模型图. 如图所示，在初步冷冻期间使用冷却架子层的热交换器. 在初步冻结结束时，它已冷却到比架子层低的温度. 因此，无需将冰箱切换到冷凝器，这意味着可以直接抽真空. 在干燥期间，架子层系统与冷凝器系统分离，并且架子层系统通过加热器进入干燥阶段. 因为寒冷；基座的循环泵只需要使冷凝板中的制冷剂达到扰动水平，能耗低，制冷剂气体只需将板中的冷却管气化和膨胀2/3倍即可. 扩展的长度阀门调整就足够了. 在冷凝器的上部截留水蒸气的功能由制冷剂“制冷剂”承担，制冷剂侧依次交替. 因为冰箱通常只冷却制冷剂. 在低负载下将一部分制冷剂从架子层传递到冷凝器，可将冷凝器控制在恒定温度.

在需要过程验证的时代，这种冷凝器温度控制系统在产品稳定性和可重复性方有出色的性能. 图2三重热交换板冷凝器（RL3016BS）图2这是三重热交换板冷凝器的照片. 冷凝扳手由SUS制成，并以垂直风扇的形式布置. 来自上部的水蒸气进入冷凝器并流入冷凝器板，并且在右侧的上侧设有真空泵吸入口. 为了使水蒸气进入红酒上岛等: 上海京华医药冷冻干燥机的开发与技术特3构型螺杆制冷机组和精制合成油的使用上海京华医药冷冻在机座4冷却系统构型螺杆型两级压缩式制冷对于该装置，日本神户制钢的制冷质量为R22'，也可以使用R404A. 高性能，低噪音，运行稳定可靠，效率高，无需开门操作即可达到2.4万小时. 与活塞式冷却器相比，螺杆式冷却器即使被压缩，效率降低的程度也较小，但是压缩热可以注入，因此排气温度可以任意控制，通常为70. C〜100” C；只要它不吸入大量的液滴以使D制冷剂的液体回流，就不会有问题. 振动很小: 在相同容量的压缩机中，噪声是最低的；在运行过程中无需监视和维护. 每周超过20,000小时: 昏昏欲睡和非接触的部件，可以长期保持初始性能. 螺杆式制冷机的制冷量与活塞式制冷机相比，低温F制冷量远大于活塞式制冷机. 合成机油，具有优异的润滑性，低温特性和热化学稳定性.

通过这种方式，三重热交换冷却系统配备了螺杆式制冷压缩机，并使用精炼合成油使冷冻干燥机制冷系统的运行更加稳定，可靠和无故障，并实现了无人值守在晚上和节假日进行操作. 4.结合可变节流（升华时间）和冷凝器温度控制（分析干燥时间）的真空控制干燥箱真空控制的主要目的是确保每批产品的均等性并实现恒定产量. 在干燥期间，从板传递到药品瓶底部的热量与干燥箱的真空度密切相关. 如果不控制干燥箱的真空度，则不能保证每一批产品干燥速度的一致性. 图3可变节流阀真空控制（升华时间）目前，有三种主要的方法来控制干燥炉的真空度，即: 1）气体引入控制方法（修正泄漏法）； 2）可变节气门控制方式； 3）冷凝器温度控制该方法使用泄漏校正装置来控制干燥箱的真空度，即，当需要提高干燥箱的压力时，一部分已过滤的干燥空气或氮气会从干燥箱外部引入控制烤箱内部的压力. 其原理是降低冷凝器中的冷凝能力，并通过提高冷凝器的冰面温度来增加机柜的真空压力. 该方法的缺点是: a）降低水蒸气的冷凝能力. 一旦将不可冷凝气体（空气或氯气）从水箱外部引入，冷凝器中不可冷凝气体的分压将增加，从而在冷凝器表面形成气膜，防止水蒸气进入冷凝器. 冷凝表面，导致冷凝器的有效冷凝面积减小，冷凝物集中在升华水蒸气容易流入的部分. 由于冷凝器的结构，捕集的水量和引入的气体量，冷凝器中会发生结冰.

b）由于干燥箱，冷凝器和真空系统的控制，在发生电源故障时没有保留维持真空度的储备，并且系统中的真空度将立即下降. c）在干燥的第二阶段，水蒸气的分压无法控制. d）空中的灰尘蜘蛛可能会污染产品. 必须确保所引入气体的无菌性和可靠的管理系统. 有必要进行日常管理. 上海协和采用真空控制方法，将可变节流（升华时间）和冷凝器温度（分析干燥时间）控制相结合. 其特点是: （1）控制升华水蒸气从干燥箱流入冷凝器的流阻，从而控制干燥箱的真空度. （2）由于没有从罐的外部引入气体，所以不会发生由引入的气体引起的污染，确保了无菌性，并且提高了可靠性. （3）由于气体成分是在干燥炉中产生的水蒸气，因此水蒸气压力控件可以在相同条件下复制每个批次. （4）由于冷凝器中的不可冷凝气体很少，因此冷凝器的冷凝能力不会降低，冷凝器的面积得到有效利用. （5）干燥炉（真空控制装置）的真空度和冷凝器的真空度（冷凝器温度）可以分别控制. 冷凝器温度可以防止意外事故，例如电源故障. 可控的过度冷却. （6）由于采用了三重热交换冷凝器和可变节流真空控制装置，冷凝器的热容量增加了，并且冷凝器具有低温热的真空储备，其断电保持能力是其的几倍. 直接膨胀冷凝器. 使系统能够抵抗长期停电.

时间由操作柜上的显示屏设置，并且自动恢复时间最多可设置为10分钟. 可变节流控制与气体引入（校正泄漏）控制冷凝器结冰状态不同. 在可变节流控制期间，冷凝器均匀冻结: 在气体引入（校正泄漏）控制期间，冰在冷凝器前面集中. ■提供无菌确认和保证项目. 在无菌保证过程验证方面，根据冷冻过程中的无菌确认项目，使用选项. 5.1多压过滤风机的除芽及结构完整性试验. 冻干完成后，为了将基不冻结的5〜lo），可以验证无菌操作，并且可以使培养基灌装项目自动化.

5.4压制速度和抑制飞散的颗粒为了防止冷冻干燥箱中的颗粒卷起并造成瓶子中产品的污染，在压制过程中控制放气速率非常重要. 微粒的沉降速度取决于压力. 根据干燥箱的压力，调节和控制空气释放速度以抑制微粒的飞散. 同时，丁二尔的重新压缩时间不太长，并且重新压缩过程是自动化的. 5.5泄漏测试为确保冷冻干燥设备的完整性，必须进行泄漏测试并验证过程. 允许的标准是002mbar L / sec（151usec），用作制药公司和FD制造商之间交货的制造标准. 生产一批产品并对其进行蒸汽灭菌后，进行泄漏测试. 将冷凝器温度控制在一定值可以保持蒸汽压力恒定冻干机冷凝器的作用，打开主阀，然后关闭121阀以测试系统中的空气泄漏率，并记录批次内部泄漏率. 65第七届全国冻干学会纪事11月5.6防止外来物质污染的措施作为外来杂质的污染措施，1）严格选择冷冻干燥箱内物料的真空气体排放特性； 2）严格选择液压活塞油； 3）为了使真空泵油反向扩散，请安装防扩散环或使用干燥的真空泵. 参考文献1. HR PowcU“国际冷冻冻干生物产品国际研讨会” S. Karger Basel 1977 P. 1t7一1 E129 2. 2. Sasaki，Kawamura和稻田监督“ ISO之前标准无菌药品生产管理和质量管理” 13标准协会3. 萧林正和国际制冷委员会C1 1985萧林瑶，他在PDAASIAN研讨会上的发言1994

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