Размещено на http://allbest.ru

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ ”КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ“

Факультет біотехнології і біотехніки

Кафедра біотехніки та інженерії

реферат

На тему: “Дозуючі присторої та вимоги до реагентів стічних вод“

дисципліна: “Автоматизація фармацевтичних виробництв”

Виконав:

Студент Дородько А.С.

Перевірла: Мельник В.М.

Київ 2016

Вступ

Дозування - це процес відмірювання заданої кількості матеріалу з необхідною точністю. Ступінь точності визначається технологічними вимогами. Відомі два основних способи дозування матеріалів - по об'ємі і масі.

Дозування по об'ємі більш простіший метод, але менш точний. В біотехнологічному виробництві застосовують багато видів обладнання. Дозатори є важливим типом обладнання. Так як точне дозування забезпечить більший шанс успішного виробництва. А не якісне дозування може привести до зміни характеристик отримуваного продукту.

Така ситуація призводить до не виконання поставленої задачі, що тягне за собою матеріальні втрати. Тому область дослідження дозаторів є актуальною і по наш час.

1. Дозатори

1.1 Класифікація дозаторів і вимоги до них

По характеру протікання процес дозування може бути порціонним і безперервним. Пристрої визначені для вимірювання і видачі дози матеріалу називаються дозаторами.

Ваговий метод дозволяє отримати більш точні результати, однак продуктивність вагових методів менша. Продуктивність вагових методів не перевищує 20-35 доз/хв. При відносній похибці 0,1-1%. Обємні при відносній похибці 2-3% забезпечують 300 доз/хв. Зі зменшення величини дози збільшується швидкість дозування. Збільшення швидкості дозування збільшує похибку. біотехнологічний фармацевтичний дозатор

По призначенню дозатори поділяються на барабанні, тарілчасті, шнекові, стрічкові, плунжерні, грейдерні платформні, вібраційні, штифтові, секторні, шиберні, мірні ємності вагові пристрої.

За ступенем автоматизації дозуючі пристрої можуть бути з ручним керуванням, автоматизовані та автоматичні.

Регулювання дози в дозаторах може забезпечуватись зміною частоти обертання робочого органа, довжини об'єму мірної ємності робочого органа, кількості мірних ємностей, тривалістю дозування, поперечного перерізу шару сировини, швидкості руху і комбінування декількох методів. Вибір того або іншого типу дозаторів залежить від властивостей матеріалу, з яких найбільш істотним є щільність, гранулометичний склад, кути природного укосу й обвалення, вологість, схильність до злежування, комкуємність.

Матеріали, що підлягають дозуванню, зберігаються в бункерах або інших ємностях, розташованих як правило вище дозуючих пристроїв. Добре сипучі матеріали, надходять до дозаторів самопливом по лотках, трубах. Але таких матеріалів не багато. Переважна кількість матеріалів вимагають для створення безперервного потоку до дозатора активних механізмів або живильників. Збудники встановлюються в бункерах, призначених для збереження дозуючого(сипучого)матеріалу. В якості збудників застосовуються різні зворошувачі - ланцюгові, шнекові, вібратори.

Живильники застосовуються для не сипучих матеріалів і не текучих(високов'язких)матеріалів і призначені для рівномірної подачі до вагових або об'ємних дозаторів. Живильники можуть бути стрічкові, шнекові транспортери, пневмотранспортери, вібраційні лотки, тарілчасто-дискові механізми.

Дозатори будь-якого типу повинні задовольняти наступним ввимогам-забезпечувати видачу заданої кількості матеріалу з заданим відхиленням. При цьому в залежності від заданих умов доза може бути видана без регламентації часу, за мінімальний час і за строго визначений проміжок часу.

Крім того, дозуючі пристрої повинні мати можливість регулювання дози в заданих межах і взяття проб для контролю точності дозування і продуктивності.

Робоча зона дозатора повинна бути легкодоступна для очищення його від залишків матеріалу. Конструкція робочих органів повинна враховувати фізико-механічні властивості матеріалів.

Застосування ряду конструктивних рішень, що стабілізують властивості сипких матеріалів і процес наповнення, підвищує точність дозування до необхідних на виробництві. В зв'язку з цим об'ємний спосіб використовується при дозування лікарських речовин, або коли технологічний цикл значний і питання продуктивності дозатора не ставиться.

1.2 Оцінка точності дозування

На точність дозування в першу чергу впливають фізико-механічні властивості матеріалів. Тому було введене поняття дозуємість матеріалу. Це здатність матеріалів розділятися на дози заданої величини з заданою точністю.

Для характеристики дозуємості матеріалів пропонується використовувати різні властивості їх, і по них класифікуються на дозуємість. При цьому основний показник - сипкість - поняття не визначене, оскільки характеризується, як гарна, достатня, утруднена. Точність дозування будь-яким типом дозаторів обумовлюється регламентними вимогами і обмежується технологічним допуском.

Для різних матеріалів різний технологічний допуск. Наприклад, при дозуванні певних матеріалів він може становити 0,1. При дозуванні матеріалів необхідно, щоб максимальна відносна похибка дозування не перевищувала технологічного допуску. Оціночним показником відносної похибки служить коефіцієнт варіації.

1.3 Обємні дозатори

Для об'ємного безперервного дозування у фармацевтичній та мікробіологічній промисловості використовуються дозатори наступних типів: шлюзові, гвинтові, тарілчасті, вібраційні, віброшнекові; з ручним, електричним та пневматичним керуванням. Продуктивність дозаторів регулюється виконавчим механізмом пневмо- або електропривода. Шлюзовий дозатор використовується для подачі порошкоподібних та зернистих матеріалів з насипною щільністю до 1800 кг/м , розміром гранул до 10 мм і температурою до 100"С. Використовується в якості шлюзових затворів, що встановлюються під бункерами та на вертикальних ділянках матеріалопроводів.

Дозатор складається з ротора з комірками 3, закріпленого на валу 5, та приводного механізму, що складається з виносного підшипника 9 та черв'ячного редуктора 6,7. Для зменшення кількості обертів іноді до складу приводного механізму вводять храповий механізм, який перетворює повний оберт черв'ячного колеса на один крок комірки. Дозатор змонтований трубопровод)' та має завантажувальний та розвантажувальний патрубки. В шлюзових дозаторах з пневматичним керуванням продуктивність регулюють мембранним пневмоприводом, а в дозаторах з електричним керуванням - за допомогою електричного виконавчого механізму.

Рисунок 1. Шлюзовий дозатор: 1,4 - бічні кришки, 2 - корпус, 3 - ротор з комірками, 5 - вал, 6 - червяк, 7 - червячне колесо, 8,9 - підшипники.

Для подачі сипких порошкоподібних матеріалів з розміром гранул до 5мм і насипною щільністю до 1800 кг/м' часто застосовуються гвинтові або шнекові дозатори (рис. 2). Використовуються на горизонтальних ділянках матеріалопроводів і можуть бути з ручним або електричним керуванням. Циліндричний корпус дозатора обладнаний завантажувальним та розван-тажувальним патрубками. Всередині змонтований транспортувальний горизонтальний шнек. Торці корпуса закриті кришками та ущільнювальними елементами.Продуктивність живильника залежить від конструктивних параметрів, діаметра привідного валу та гвинта, частоти обертання транспортуючого гвинта, яка регулюється ланцюговим варіатором. Керування варіатором може бути ручним, дистанційним або автоматичним.

Рисунок 2 . Гвинтовий дозатор: 1 - завантажувальний патрубок, 2 - корпус гідравлічний, 3 - розвантажувальний патрубок, 4 - гвинтовий шнек, 5 - вісь, 6 - двигун, 7 - варіатор, 8 - редуктор, 9 - ущільнювальна кришка, 10 - напрямна зірочка, 11,12 - напрямна гребінка.

В безперервних технологічних процесах для завантаження апаратів, змішувачів. дробарок., а також в якості розвантажувальних пристроїв стаціонарних бункерів для сипких та зернистих матеріалів з гранулами до 5 мм та р=1800 кг/м' використовуються тарілчасті дозатори.

Тарілчасті дозатори застосовуються для дозування сипучих харчових продуктів. Основний робочий орган тарілчастого дозатора (рис. 3) - обертовий диск 2, із якого продукт скидається шкребком. Висоту шару продукту регулюють пересувною манжетою 5, яка надіта на вихідний патрубок 3 бункера. Вертикальний ват 1 приводиться в обертання від електродвигуна через передаточний механізм. Продукт розташовується на диску зрізаним конусом, розміри якого залежать від висоти розташування манжети. При обертанні диска частина продукту знімається шкребком. Продуктивність дозатора залежить від висоти продукту, що знаходиться на диску, розташування шкребка і частоти обертання диска. Форма шкребка відповідає логарифмічної спіралі. При цьому досягається постійний кут зустрічі продукту зі шкребком, що підвищує рівномірність подачі. Редуктор трьохшвидкісний. Це дозволяє одержати три різноманітні частоти обертання диска 2. Положення по висоті манжети може змінюватися при обертанні її навколо приймального патрубка 3 (зовнішня поверхня якого являє собою гвинтову лінію) за допомогою механізму регулювання 5. Привод диска здійснюється від електродвигуна. Між редуктором і валом диска розташована черв'ячна передача 10. Для рівномірної подачі продукту в патрубок на валі диска установлений зворошувач.

Рисунок 3. Тарілчастий дозатор: 1- вал, 2- диск, 3 - патрубок, 4 - зворушував, 5 - механізм регулювання положення манжети, 6 - ланцюгова передача, 7 - шестерня, 8 - зубчате колесо. 9 - зірочка, 10 - черв'ячна передача.

Якщо потрібна кількість розфасовки перевищує ємність одного дозуючого пристрою, фасуємий об'єм може бути досягнутий подвійним або багатократним наповненням. Для дозування порошкоподібних матеріалів у флакони з різьбовим горлом використовуються камерні дозатори.

Рисунок 4. Камерний дозатор моделі 3018: 1- нерухома вісь, 2- стакан, 3 - воронки, 4 - ротор, 5 - на півкільця, 6 - напрямні, 7 - копір, 8 - каретка, 9 - кільце, 10 - диск, 11,13,14 - зубчасті колеса, 12 - зірочка, 15 - відсікач, 16 - завантажувальний бункер.

Ротор дозуючого пристрою 4 утворений в нижній частині фланцем з воронками для засипки продукту до флакону . Флакони розташовані в комірках зірочки 13, яка закріплена в нижній частині ротора. Для дозування над фланцем ротора утворена кільцева камера, що заповнюється продуктом та обертається разом з ротором.

Між фланцем ротора та кільцевою камерою встановлено ексцентрично до ротора диск, який утворює постійне дно камери зі сторони подачі флаконів та завантаження порошку, та клинову щілину на позиції дозування. Відсікання та виштовхування доз в кільцевій камері здійснюється від сікачем 15, що рухається разом з ротором та виконує додатково рух вверх та вниз по копірній поверхні.

На протязі оберту відбувається безперервне дозування порошку до флаконів, що знаходяться в комірках зірочки. Доза регулюється зміною рівня (об'єму) порошку в кільцевій камері дозувального пристрою. Випуск ін'єкційних препаратів у вигляді порошків у флаконах (ампулах) потребує стерильності розфасованого продукту, тому дозування та укупорювання (запайка) повинні бути проведені в асептичних умовах. Підвищені вимоги висуваються також до точності дози. Ряд закордонних фірм з цією метою випускає спеціальне обладнання, що встановлюється в кабінах системою забезпечення стерильності або в герметичних капсулах.

1.4 Вагові дозатори

Поділяються на дві групи: дозатори дискретної дії (рис. 5) (порційні використовуються в основному на фізичних операціях), та дозатори безперервної дії (рис. 6). Можуть бути з ручним, автоматичним, напівавтоматичним керуванням.

Дозатор дискретної дії складається з тарілчастого дозатора сипкого матеріалу 1 (має два режими роботи), ковша 2 з відкидним днищем, підвішеного на призмі малого плеча вантажного важіля 3. Велике плече важіля за допомогою проміжних тяг з'єднане з циферблатом 9, на якому знаходяться безконтактні сигналізатори нульового положення, грубого та точного зважування.

Рисунок 5. Ваговий автоматичний дозатор автоматичної дії, типу порційної дії ДК: 1 - тарілчастий дозатор, 2 - ковш, 3 - вантажопідйомний важіль, 4 - 7 - тяги, 8 - циферблатний вказівник.

Після включення починає працювати тарілчастий дозатор 1. По мірі наповнення ковша 2 матеріал стрілка циферблату починає переміщуватись і досягає сигналізатора грубого відвісу, який дає сигнал на переведення дозатора в режим досипки продукту в ковш. По досягненні точної маси продукту в ковші, стрілка доходить до сигналізатора точного відвісу, що дає команду на виключення дозатора та відкриття днища ковша за допомогою електричних та пневматичних виконавчих механізмів.

Після звільнення ковша стрілка повертається у вихідне положення, спрацьовує сигналізатор нульового положення, цикл зважування повторюється. Змінюючи положення сигналізаторів рівней на циферблаті регулюють величину дози. При необхідності дозування кількох компонентів дозатори зосереджують в батареї з загальним пультом керування. Дозування відбувається по паралельній схемі, де число дозаторів дорівнює числу компонентів.

Або замість батарей однокомпонентних дозаторів можна використовувати дозатори з циферблатним вказівником, в які продукти попадають послідовно в один ваговий ковш. Над ковшем розташовані дозатори, число яких дорівнює числу компонентів. Кожен компонент дозується відповідним дозатором почергово. Маса дози сумується. За допомогою дозаторів типу ДК можна дозувати продукти в широкому діапазоні маси (0,3 - 20 кг).

Дозатори об'ємного типу не забезпечують потрібної точності дозування та рівномірності потоку. Вагові дозатори безперервної дії є більш прогресивними. До дозаторів цього типу відносяться стрічкові дозатори, що складаються з приймальної воронки, стрічкового транспортера, вагового важільного механізму з вантажопідйомним роликом, розташованого під ваговою ділянкою стрічки.

Рисунок 6. Ваговий стрічковий дозатор безперервної дії: 1 - завантажувальний бункер. 2,3 - ведучий та ведений барабани, 4 - стрічка, 5 - опорні ролики, 6 - вантажоприймальнийролик, 7 - коромисло, 8 - гиря.

Матеріал з бункера 1 надходить на стрічку. Ділянка стрічки від осі останнього ролика до осі веденого барабана є ваговою платформою дозатора. Вага стрічки з матеріалом діє на ролик 6, він тягою з'єднаний з коромислом 7. На якому є пересувна гиря. За цією гирею визначається задана продуктивність. Коромисло пов'язане з заслінкою, яка автоматично піднімається або опускається та зменшує чи збільшує випускний отвір воронки, відповідно змінюючи подачу матеріалу.

Продуктивність встановлюється за заданим навантаженням на стрічку та швидкістю переміщення стрічки[1].

2. Вимоги до реагентів(очистки стічних вод)

Найчастіше використовуються такі реагенти:

- флокулянти

- коагулянти

- кислоти

- основи

- активний мул

В залежності від характеру стічних вод вибирають той чи інший реагент, часто їх комбінують. Перспективним напрямом є очищення стічних вод за допомогою активного мулу, тобто за участі мікроорганізмів. Цей напрям є дуже перспективним, так як він має ще велику область не дослідженого[2].

Висновок

В рефераті розглянуто основні принципі дозування.

Дозування - це процес відмірювання заданої кількості матеріалу з необхідною точністю. Цей процес є важливим для технологічного процесу, так як від нього залежить якість продукції.

Було розглянуто: об'ємні і вагові дозатори, основні види дозаторів.

Було представлено деякі конструкції дозаторів, та описано їх основні частини.

Вимоги до реагентів для очисти стічних вод залежать від характеру складу самих стічних вод. В залежності від цих показників вибирають реагенти.

Перелік посилань

1. В.Ю. Сухенко, І.В. Житнецький, О.М. Прохоров. Технологічне обладнання фармацевтичних та мікробіологічних виробництв. - К.: НУХТ, 2008- 90с.

2. Настанова « Лікарські засоби. Належна виробнича практика» СТ-Н МОЗУ42-4.0:2005.

Размещено на Allbest.ru