本文關(guān)鍵詞：層流熱風(fēng)滅菌隧道烘箱的設(shè)計(jì)與研究

  更多相關(guān)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(dòng)線上的主要滅菌設(shè)備。通過對滅菌技術(shù)的基本理論、GMP對隧道烘箱的要求以及實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種層流式隧道烘箱。同時(shí)結(jié)合有限元分析軟件FLUENT，對原有的遠(yuǎn)紅外隧道烘箱進(jìn)行了模擬研究，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。同時(shí)對本次開發(fā)的層流式隧道烘箱進(jìn)行了模擬研究，并對一些常見的關(guān)鍵部位提出優(yōu)化。 根據(jù)客戶需求，設(shè)計(jì)出可用于對西林瓶進(jìn)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(jìn)行滅菌和去熱原效處理，同時(shí)使滅菌后的西林瓶處于層流保護(hù)之中。設(shè)備總共包括預(yù)熱、滅菌、冷卻三段，西林瓶在滅菌段進(jìn)行滅菌和去熱原，處理后的西林瓶內(nèi)的細(xì)菌內(nèi)毒素在數(shù)量上要降低3個(gè)對數(shù)級(jí)以上。 通過對所設(shè)計(jì)的層流式隧道烘箱進(jìn)行CFD計(jì)算仿真，驗(yàn)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(hù)的要求，同時(shí)對比多組風(fēng)速下的模擬情況，得出熱風(fēng)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(nèi)選取0.7m/s對烘箱進(jìn)行分析。 通過對隧道烘箱的模擬，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為加熱段進(jìn)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(shí)產(chǎn)生的由內(nèi)部流向外部的氣流既能帶走更少的熱量，同時(shí)還能保護(hù)加熱段內(nèi)的潔凈環(huán)境，減少污染。加熱段入風(fēng)口的工況進(jìn)行模擬分析，，為了達(dá)到保護(hù)過濾器，節(jié)約能耗，應(yīng)對入風(fēng)口的風(fēng)量分配進(jìn)行人工干預(yù)。 根據(jù)現(xiàn)有遠(yuǎn)紅外隧道烘箱，建立其CFD模型，通過采用FLUENT軟件對遠(yuǎn)紅外隧道烘箱進(jìn)行數(shù)值模擬，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較。結(jié)果表明，利用CFD數(shù)值模擬能夠較好地得到遠(yuǎn)紅外隧道烘箱內(nèi)的溫度分布，溫度曲線模擬值與實(shí)驗(yàn)所測趨勢吻合且空載時(shí)的數(shù)據(jù)誤差較小。
【關(guān)鍵詞】：層流 去熱原 隧道烘箱 CFD
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH788
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 文獻(xiàn)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(xué)滅菌法13
• 1.2 西林瓶的干熱滅菌設(shè)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(shè)備介紹14-17
• 1.2.3 GMP 及實(shí)際生產(chǎn)對干熱隧道烘箱的要求17
• 1.2.4 烘箱設(shè)計(jì)及研究現(xiàn)狀17-19
• 2 層流隧道烘箱原理及結(jié)構(gòu)19-23
• 2.1 等效滅菌時(shí)間19-20
• 2.2 層流隧道烘箱結(jié)構(gòu)介紹20-23
• 2.2.1 預(yù)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(gòu)成22-23
• 3 隧道烘箱工藝計(jì)算與設(shè)計(jì)23-33
• 3.1 設(shè)計(jì)要求23-25
• 3.1.1 機(jī)器概述23
• 3.1.2 工藝描述23-24
• 3.1.3 運(yùn)行要求24-25
• 3.2 工藝計(jì)算25-27
• 3.2.1 滅菌工藝計(jì)算25
• 3.2.2 尺寸計(jì)算25-26
• 3.2.3 風(fēng)量計(jì)算26
• 3.2.4 保溫層計(jì)算26-27
• 3.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-28
• 3.3.1 箱體結(jié)構(gòu)27
• 3.3.2 傳動(dòng)部分27-28
• 3.3.3 空氣過濾部分28
• 3.3.4 氣流流動(dòng)系統(tǒng)28
• 3.3.5 進(jìn)出瓶系統(tǒng)28
• 3.4 控制系統(tǒng)28-29
• 3.4.1 操作調(diào)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(bào)警29
• 3.5 安裝環(huán)境及其他要求29
• 3.6 驗(yàn)證及文件29-33
• 3.6.1 設(shè)計(jì)確認(rèn)（DQ）29-30
• 3.6.2 安裝確認(rèn)（IQ）30
• 3.6.3 運(yùn)行確認(rèn)（OQ）30-33
• 4 層流熱風(fēng)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(chǔ)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(nèi)部模擬42-52
• 4.4.1 滅菌段進(jìn)出料42-44
• 4.4.2 入風(fēng)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(jié)52-55
• 5 遠(yuǎn)紅外隧道烘箱模擬55-59
• 5.1 遠(yuǎn)紅外滅菌隧道原理55-56
• 5.2 物理模型及網(wǎng)格劃分56
• 5.3 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比56-58
• 5.4 小結(jié)58-59
• 6 結(jié)論59-61
• 致謝61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄67-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué);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(xué);2010年

本文編號(hào)：569386