變頻器在制藥廠中的應(yīng)用
－、引言
目前國內(nèi)外生產(chǎn)抗生素的主要設(shè)各是發(fā)酵罐，其容量為5～40t，每一個(gè)廠擁有不同容量的發(fā)酵罐少則幾臺(tái)，多則十多臺(tái)。國產(chǎn)發(fā)酵罐多數(shù)是單一速度傳動(dòng)方式，其藥品的成品率較低，發(fā)酵單位值較低，耗電量大，單耗指標(biāo)高，同臺(tái)發(fā)酵罐不利生產(chǎn)多品種的藥品，生產(chǎn)周期較長，不適于現(xiàn)在藥品生產(chǎn)工藝過程對(duì)發(fā)酵罐的要求，急需進(jìn)行技術(shù)改造。目前最好的方法是選用變頻器對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行技術(shù)改造，能消除以上存在的缺點(diǎn)。用變頻器對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行技術(shù)改造后，不但能充分滿是生產(chǎn)工藝性的要求，而且調(diào)速方便，提高發(fā)酵單位值在5％～10％之間，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。一般投資回收期在1年左右，為此不少制藥廠都在進(jìn)行改造之中。國外進(jìn)口發(fā)酵罐一般都是采用變頻器進(jìn)行調(diào)速和實(shí)現(xiàn)節(jié)能的，但價(jià)格較昂貴，因此采用變頻器對(duì)發(fā)酵罐實(shí)行技術(shù)改造是改造老設(shè)各的主要途徑。
二、發(fā)酵過程的分析
抗生素藥晶一般都使用發(fā)酵罐來生產(chǎn)，雖然不同菌種生產(chǎn)周期有所不同，有幾十小時(shí)到上百小時(shí)，溫度、濕度、含氧量、轉(zhuǎn)速、壓力各不相同，同一菌種不同廠有不同的工藝條件和參數(shù)等，但歸納起來，發(fā)酵過程都有三個(gè)階段，即
1）攝氧量——快速樣品菌種的生長（時(shí)間較短）。
2）生產(chǎn)期——加速菌種的成長達(dá)一定濃度（時(shí)間較長）。
3）穩(wěn)定期——使菌種穩(wěn)定提高合格率（時(shí)間較短）。
發(fā)酵曲線n＝f(t)，即轉(zhuǎn)速與時(shí)間的關(guān)系，大致有四種，圖1所示。
圖1四種發(fā)酵曲線
?。╝）階梯下降式；（b）線性下降式；（c）凹浴盆式；（d）線性上升式
從圖6 － 34所示的四種發(fā)酵曲線可以看出在不同工藝時(shí)間段都需要速度的調(diào)節(jié)，這只有采用變頻器才最有利，應(yīng)用變頻器后甚至可以取消原有的龐大減速器，提高了傳動(dòng)效率。
發(fā)酵罐是屬“恒轉(zhuǎn)矩”負(fù)載，降速是降壓節(jié)電的節(jié)能方式，其節(jié)電比例約在15％～20％，是完全有可能達(dá)到的。請(qǐng)注意：計(jì)算節(jié)能，不能只看耗電量，要算單位產(chǎn)品的耗電量。
當(dāng)然發(fā)酵工藝過程不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，而且與罐內(nèi)的供氧量、溫度、壓力、黏度、濃度、濕度等有關(guān)，因此在發(fā)酵罐實(shí)行改造時(shí)應(yīng)與工藝人員密切配合，通過實(shí)際試驗(yàn)，摸索制定發(fā)酵曲線，取得一定實(shí)際的效果后，才能確定方案。
三、結(jié)束語
中、大型制藥廠是耗能大戶，無論是電、水、蒸氣、壓縮空氣等消耗量都是很大的，節(jié)能潛力很大，只要有節(jié)能意識(shí)，并采取一定措施，都會(huì)收到很好的效果。制藥廠除了主要工藝設(shè)備——發(fā)酵罐以外，還有下列設(shè)備，也是節(jié)能考慮的對(duì)象。例如：
1）各種用途的水泵——冷卻水泵、循環(huán)水泵、污水泵、清水泵、清洗泵、生活水泵等。
2）攪拌機(jī)、混料機(jī)、成球機(jī)、制片機(jī)、粉碎機(jī)等。
3）鍋爐房內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、爐排傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
4）中央空調(diào)系統(tǒng)中的制冷機(jī)、冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔、熱水泵、凈化風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)等。
5）空氣壓縮機(jī)。
6）各種干燥爐、烘箱。
總之，制藥廠是能耗大戶，各種設(shè)備用電量很大，可應(yīng)用變頻實(shí)現(xiàn)調(diào)速及節(jié)能的潛力很大，而且不少設(shè)備是連續(xù)開動(dòng)的，年運(yùn)行天數(shù)較長，只要采用合適的節(jié)能設(shè)備——變頻器，就能收到事半功倍的效果。
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