本文關鍵詞：層流熱風滅菌隧道烘箱的設計與研究

  更多相關文章： 層流 去熱原 隧道烘箱 CFD

【摘要】：隧道烘箱是制藥行業(yè)中粉針劑聯(lián)動線上的主要滅菌設備。通過對滅菌技術的基本理論、GMP對隧道烘箱的要求以及實際生產中的經驗，開發(fā)設計了一種層流式隧道烘箱。同時結合有限元分析軟件FLUENT，對原有的遠紅外隧道烘箱進行了模擬研究，并結合實驗數(shù)據(jù)進行對比。同時對本次開發(fā)的層流式隧道烘箱進行了模擬研究，并對一些常見的關鍵部位提出優(yōu)化。 根據(jù)客戶需求，設計出可用于對西林瓶進行干熱滅菌的隧道烘箱。采用層流熱空氣滅菌方式，將潔凈空氣加熱至高溫后，對西林瓶進行滅菌和去熱原效處理，同時使滅菌后的西林瓶處于層流保護之中。設備總共包括預熱、滅菌、冷卻三段，西林瓶在滅菌段進行滅菌和去熱原，處理后的西林瓶內的細菌內毒素在數(shù)量上要降低3個對數(shù)級以上。 通過對所設計的層流式隧道烘箱進行CFD計算仿真，驗證該層流式隧道烘箱完全能夠滿足GMP中對溫度分布均勻性以及對滅菌對象的層流保護的要求，同時對比多組風速下的模擬情況，得出熱風最佳的速度范圍為0.5-0.9m/s，并在得出的合理速度范圍內選取0.7m/s對烘箱進行分析。 通過對隧道烘箱的模擬，結合實際生產中的經驗，認為加熱段進料口的高度方向距離西林瓶瓶口5-10mm左右的距離最適宜，此時產生的由內部流向外部的氣流既能帶走更少的熱量，同時還能保護加熱段內的潔凈環(huán)境，減少污染。加熱段入風口的工況進行模擬分析，，為了達到保護過濾器，節(jié)約能耗，應對入風口的風量分配進行人工干預。 根據(jù)現(xiàn)有遠紅外隧道烘箱，建立其CFD模型，通過采用FLUENT軟件對遠紅外隧道烘箱進行數(shù)值模擬，并與實驗數(shù)據(jù)比較。結果表明，利用CFD數(shù)值模擬能夠較好地得到遠紅外隧道烘箱內的溫度分布，溫度曲線模擬值與實驗所測趨勢吻合且空載時的數(shù)據(jù)誤差較小。
【關鍵詞】：層流 去熱原 隧道烘箱 CFD
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH788
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 文獻綜述11-19
• 1.1 滅菌介紹12-13
• 1.1.1 物理滅菌法12-13
• 1.1.2 化學滅菌法13
• 1.2 西林瓶的干熱滅菌設備13-19
• 1.2.1 GMP 對干熱滅菌的要求14
• 1.2.2 常見干熱滅菌設備介紹14-17
• 1.2.3 GMP 及實際生產對干熱隧道烘箱的要求17
• 1.2.4 烘箱設計及研究現(xiàn)狀17-19
• 2 層流隧道烘箱原理及結構19-23
• 2.1 等效滅菌時間19-20
• 2.2 層流隧道烘箱結構介紹20-23
• 2.2.1 預熱段20-21
• 2.2.2 加熱段21-22
• 2.2.3 冷卻段22
• 2.2.4 其他構成22-23
• 3 隧道烘箱工藝計算與設計23-33
• 3.1 設計要求23-25
• 3.1.1 機器概述23
• 3.1.2 工藝描述23-24
• 3.1.3 運行要求24-25
• 3.2 工藝計算25-27
• 3.2.1 滅菌工藝計算25
• 3.2.2 尺寸計算25-26
• 3.2.3 風量計算26
• 3.2.4 保溫層計算26-27
• 3.3 機械結構設計27-28
• 3.3.1 箱體結構27
• 3.3.2 傳動部分27-28
• 3.3.3 空氣過濾部分28
• 3.3.4 氣流流動系統(tǒng)28
• 3.3.5 進出瓶系統(tǒng)28
• 3.4 控制系統(tǒng)28-29
• 3.4.1 操作調速28
• 3.4.2 顯示和記錄28-29
• 3.4.3 連鎖要求29
• 3.4.4 監(jiān)控報警29
• 3.5 安裝環(huán)境及其他要求29
• 3.6 驗證及文件29-33
• 3.6.1 設計確認（DQ）29-30
• 3.6.2 安裝確認（IQ）30
• 3.6.3 運行確認（OQ）30-33
• 4 層流熱風滅菌隧道 CFD 模擬33-55
• 4.1 FLUENT 介紹33-34
• 4.2 Gambit 介紹34-35
• 4.3 層流式隧道烘箱模擬35-42
• 4.3.1 物理模型35
• 4.3.2 理論基礎35-37
• 4.3.3 隧道烘箱滅菌段的 CFD 模擬37-42
• 4.4 烘箱滅菌段內部模擬42-52
• 4.4.1 滅菌段進出料42-44
• 4.4.2 入風口44-45
• 4.4.3 物料層45-49
• 4.4.4 滅菌段整體49-52
• 4.5 小結52-55
• 5 遠紅外隧道烘箱模擬55-59
• 5.1 遠紅外滅菌隧道原理55-56
• 5.2 物理模型及網格劃分56
• 5.3 模擬結果與實驗數(shù)據(jù)對比56-58
• 5.4 小結58-59
• 6 結論59-61
• 致謝61-63
• 參考文獻63-67
• 附錄67-69
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄69-70

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊占國;紅外烘道的烘干特性研究[D];河北農業(yè)大學;2009年

2 鄭志偉;基于FLUENT的加熱爐模擬與優(yōu)化[D];中國石油大學;2010年

本文編號：569386