真空冷冻干燥机气动高真空蝶阀的改进

    一 前言
    由于真空冷冻干燥机具有“真空”和“低温”两大优点，真空冷冻干燥机已在制药、保健品、食品行业得到越来越广泛的应用。
    二 高真空蝶阀的作用
    真空冷冻干燥机一个工作周期一般为24小时左右，部分真空冷冻干燥机工作时间长达72-100小时，在整个工作期间有可能发生停电停水等现象（电为机组动力源、水为制冷系统冷却源）。如工作期间一旦停水，机组制冷系统，真空系统等马上停止工作，此时如制品处于干燥阶段（干燥阶段时间占整个周期约80%）将会造成干燥箱内制品中升华出来的水汽无法凝结在捕水器内，此时如果不能快速关闭干燥箱与捕水器之间的高真空蝶阀，就会发生油汽、水汽倒流进入干燥箱，导致制品污染整箱制品报废，造成巨大损失（有时每批药价值数十万人民币）。这种停电停水现象在某些地区是常常发生的（如整个电网停电，高压站故障停电，超量用电路闸等），当电网重新恢复供电供水时（一般在几分钟后备用发电机启动，恢复供电），机组的制冷系统，真空系统等重新工作，如突然打开高真空蝶阀，由于干燥箱与捕水器之间压力差产生气流冲击，使干燥箱中已基本干燥的制品大量飞散，无法回收利用，又会造成很大的损失。
    三 目前国内冻干机应用高真空蝶阀情况
    目前国内冻干机应用的高真空蝶阀有以下几种情况：
    1 采用手动高真空蝶阀（部分国产机）
    蝶阀的开启关闭全靠人工操作，反应速度很慢，在冷冻干燥过程中，如突然发生停电停水，操作人员万一迟缓去关闭高真空蝶阀，制品就会受到污染，引起报废。
    2 采用气动型、电动型自动高真空蝶阀（全部进口机，大部分国产机）
    蝶阀的开启关闭靠电、气推动蝶阀工作，反应速度较快，当冷冻干燥过程中突然发生停电停水，它会在1秒左右时间内自动关闭，但当恢复供电，阀门开启时间也为1秒左右，由于开启过快往往造成干燥制品飞散，引起很大损失。如图1。

图1 未改进型气动高真空蝶阀
1-进出气口；2-气缸、活塞；3-出进气口；4-连接体；5-活塞杆；6-阀门；7-法兰

    四 改进型高真空蝶阀的应用
    为了改变上述情况，我们设计了一种改进型气动高真空蝶阀，阀门结构如图2。改进型系统中我们在气动型高真空蝶阀上另设计制造一个“单向节流调节阀”（包括8、9、10、11四个主要零件），这就组成了我公司冷冻干燥机的特有的改进型高真空蝶阀。

图2 改进型气动高真空蝶阀
1-进出气口；2-气缸、活塞；3-出进气口；4-连接体；5-活塞杆；6-阀门；7-法兰
8-弹簧；9-阀芯钢珠；10-可调阀体；11-调节杆

    它的优点是开启关闭速度是异速的，即快速关闭（0.5-1秒可调），慢速开启（3-8秒可调），开启及关闭速度通过调节零件11调节杆即可实现，既避免了采用手动高真空蝶阀时停电停水时来不及关闭而常常发生的制品报废，又避免了采用高真空蝶阀恢复供电时，等速开启导致开启过快而发生的飞粉损失。
    改进型高真空蝶阀自1996年起在上海第一生化制药公司等多个单位，经过多年使用，效果良好，已经避免了多起因断电而引起冻干生产过程中报废事故（而在此之前一年中，仅一个公司报废损失就将近100万元人民币）。
    我公司已在前些看申请该改进型蝶阀专利，并已获得专利证书。