韓旭光，戢兵，吳中意，劉新邦，林耿旭

（湯臣倍健股份有限公司，廣東 珠海 519040）

連續(xù)制粒線也稱為連續(xù)氣流混產(chǎn)線，是具有將2種或2種以上的粉末按照工藝配方要求進(jìn)行連續(xù)混合功能的自動(dòng)化設(shè)備。該產(chǎn)線屬于一種全程密閉式自動(dòng)混料系統(tǒng)，特別適合在制藥、食品、化工等行業(yè)中使用，可以杜絕混合過程中的人員、產(chǎn)品與環(huán)境之間的交叉污染風(fēng)險(xiǎn)。目前該產(chǎn)線在我司主要應(yīng)用于片劑線產(chǎn)品（氨糖軟骨素或多維等片劑產(chǎn)品）的前面物料混合工序，因該設(shè)備具有混合均勻度良好，穩(wěn)定性好，混合的批量生產(chǎn)量大，全程按照設(shè)定好的配方進(jìn)行無需人工參與的自動(dòng)混合等特點(diǎn)可與后段生產(chǎn)壓片，包衣等設(shè)備組線，實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化與無人化生產(chǎn)，有效地提升產(chǎn)線整體效率并極大程度減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。該整套設(shè)備完全符合藥品生產(chǎn)的GMP要求，是理想的片劑生產(chǎn)線物料混合的自動(dòng)化設(shè)備，在藥品、食品等物料混合的領(lǐng)域，未來將有很大的發(fā)展空間。

1 改造前真空泵站工作方式

在改造前狀況：

在實(shí)施改進(jìn)之前，還需要針對(duì)連續(xù)制粒線運(yùn)行的輔助設(shè)備系統(tǒng)——真空泵站（物料輸送采用負(fù)壓方式輸送，因此真空泵站為連續(xù)制粒線物料輸送提供動(dòng)力）的具體工作方式加以了解，這樣才能夠讓后續(xù)的整改更加具有針對(duì)性。所以，在改造之前，就需要了解到內(nèi)容如下：

真空泵站系統(tǒng)主要由真空泵組、冷卻水箱、負(fù)壓儲(chǔ)氣罐、隔斷真空泵與負(fù)壓儲(chǔ)氣罐單向閥、冷卻水進(jìn)水，補(bǔ)水系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。工作時(shí)，由連續(xù)線內(nèi)包系統(tǒng)控制，當(dāng)系統(tǒng)切換到自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí)，通過安裝在負(fù)壓儲(chǔ)氣罐上的壓力傳感器反饋模擬量信號(hào)控制真空泵的啟停動(dòng)作，當(dāng)壓力傳感器反饋信號(hào)低于設(shè)定值時(shí)，負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)負(fù)壓不足，真空泵啟動(dòng)運(yùn)行。通過與冷卻水箱連接的水管，將冷卻水進(jìn)入真空泵泵頭內(nèi)，通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)將進(jìn)入葉輪內(nèi)的冷卻水通過離心作用甩至泵殼形成一個(gè)水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進(jìn)氣空間逐漸擴(kuò)大，從而形成真空，經(jīng)過機(jī)械式的單向閥與負(fù)壓儲(chǔ)氣罐通過不銹鋼管道相連，將真空泵所產(chǎn)生的負(fù)壓儲(chǔ)存在負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)。當(dāng)負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)的負(fù)壓經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換的模擬量反饋到PLC內(nèi)達(dá)到程序設(shè)定值后，真空泵停止運(yùn)行，單向閥通過彈簧進(jìn)行復(fù)位，此時(shí)將負(fù)壓儲(chǔ)氣罐與真空泵進(jìn)行隔斷，形成兩端壓力平衡的狀態(tài)。改造之前的真空泵站（圖1）結(jié)構(gòu)為：（1）負(fù)壓儲(chǔ)氣罐連接內(nèi)包端的管道高度低于連接真空泵端高度。（2）隔斷真空泵與負(fù)壓儲(chǔ)氣罐使用的是機(jī)械式的單向閥，復(fù)位是通過安裝在單向閥閥桿上的彈簧進(jìn)行復(fù)位。雖然該整體結(jié)構(gòu)在前期生產(chǎn)的時(shí)候，可以滿足提供負(fù)壓的功能，但是在實(shí)際的生產(chǎn)跟蹤過程中，發(fā)現(xiàn)有的時(shí)候單向閥復(fù)位的彈簧因長(zhǎng)期壓縮展開動(dòng)作導(dǎo)致彈簧斷裂或彈力變小，而無法及時(shí)將單向閥進(jìn)行復(fù)位。因負(fù)壓儲(chǔ)氣罐通過管道與真空泵相連，負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)的負(fù)壓會(huì)通過沒有完全封好的單向閥位置形成反吸的現(xiàn)象。該現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)將冷卻水箱內(nèi)的水反吸到負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)，多次反吸后當(dāng)負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)儲(chǔ)存的水位高于連接內(nèi)包端管道位置的時(shí)候，反吸的冷卻水會(huì)經(jīng)過管道進(jìn)入內(nèi)包段，發(fā)生冷卻水倒灌異常，并且該異常不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，一旦該異常發(fā)生后并沒有被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員按照正常操作步驟，開啟真空管道與罐體之間的隔斷閥門進(jìn)行材料輸送，倒灌在真空管道內(nèi)的水會(huì)直接進(jìn)入存放材料的罐體內(nèi)，造成罐體內(nèi)的材料直接被真空泵冷卻水污染，導(dǎo)致大批量物料報(bào)廢，給公司帶來極大的成本浪費(fèi)。所以，在連續(xù)制粒線真空泵站沒有進(jìn)行改造之前，這樣的管道連接方式以及控制方式，很容易造成極大的物料浪費(fèi)的不必要的損失，這樣不僅會(huì)影響到給客戶交貨的納期，讓客戶對(duì)于產(chǎn)品感覺到失望，同時(shí)，對(duì)于企業(yè)自身而言，也會(huì)帶來極大的損失。因此，還需要積極探尋有效的解決路徑，來實(shí)現(xiàn)對(duì)于連續(xù)制粒線真空泵站的合理改進(jìn)。

圖1

2 連續(xù)制粒線真空泵站改進(jìn)方法

為了能夠滿足各個(gè)方面提出的要求，杜絕真空泵站冷卻水倒灌的發(fā)生，就需要針對(duì)連續(xù)制粒線真空泵站進(jìn)行對(duì)應(yīng)的改造。在本次改造中選擇真空泵站防冷卻水倒灌以及無檢測(cè)反饋報(bào)警等改進(jìn)方法，利用這一種方式的選擇，就能夠滿足生產(chǎn)的實(shí)際需求，同時(shí)也能夠避免給公司帶來極大的物料報(bào)廢的損失。

改進(jìn)后：根據(jù)討論與現(xiàn)場(chǎng)跟蹤確認(rèn)，通過調(diào)整在負(fù)壓儲(chǔ)氣罐上的管道連接布局以及將原來的機(jī)械式單向閥更換位帶信號(hào)反饋蝶閥結(jié)構(gòu)（見圖2），連接內(nèi)包端管道在負(fù)壓儲(chǔ)氣罐最頂端，連接真空泵的管道設(shè)置在罐體的下面，在隔斷真空泵與連接負(fù)壓儲(chǔ)氣罐與真空泵之間將原來的機(jī)械式的單向閥更換位氣動(dòng)蝶閥，并在蝶閥后面增加信號(hào)反饋。經(jīng)過極限測(cè)試，如發(fā)生倒灌后，在負(fù)壓儲(chǔ)氣罐內(nèi)水位超過連接真空泵端的管道后，罐體內(nèi)的水會(huì)在真空泵運(yùn)行的時(shí)候被反吸回到冷卻水箱內(nèi)，保持罐體內(nèi)的水位不會(huì)超過該連接管道的高度，并且將隔斷蝶閥人為設(shè)置故障后，可通過連接在蝶閥后面的信號(hào)及時(shí)反饋PLC進(jìn)行警報(bào)提示與切斷程序運(yùn)行，可有效的避免異常發(fā)生時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致異常擴(kuò)大，造成物料報(bào)廢的極大的成本浪費(fèi)。將原來的運(yùn)轉(zhuǎn)過程無針對(duì)性異常反饋改善成帶反饋控制的控制過程，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，避免異常的擴(kuò)大發(fā)生，通過如上的改善，實(shí)現(xiàn)杜絕真空泵站冷卻水倒灌導(dǎo)致物料報(bào)廢目的。針對(duì)改進(jìn)之后的真空泵站進(jìn)行了解，對(duì)于其在連續(xù)制粒線之中的應(yīng)用也能夠產(chǎn)生良好的推動(dòng)作用，不僅可以滿足生產(chǎn)的需求，同時(shí)，也能徹底杜絕冷卻水倒灌導(dǎo)致的材料報(bào)廢的異常發(fā)生，對(duì)于今后連續(xù)制粒線真空泵站的應(yīng)用也可以奠定良好的基礎(chǔ)條件。

圖2

3 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)階段各種自動(dòng)化設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用，并且對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的自動(dòng)化程度與智能化程度的要求也在逐漸的提高。就目前的實(shí)際情況分析來看，在藥品與保健品行業(yè)連續(xù)制粒線的應(yīng)用已經(jīng)成為比較常見的研究話題。所以，在連續(xù)制粒線的真空泵站的改造就成為需要重點(diǎn)思考的問題。但是因?yàn)樵诟纳浦按嬖诶鋮s水倒灌的安全隱患。所以，就需要積極的進(jìn)行改造，選擇合理的方式來進(jìn)行處理與推進(jìn)。改善后試做生產(chǎn)以及進(jìn)行極限測(cè)試，未出現(xiàn)過冷卻水倒灌的異常，徹底解決連續(xù)制粒線生產(chǎn)過程中真空泵站冷卻水倒灌的異常發(fā)生，改善有效。