Настройка распылительной форсунки коатера: пошаговое руководство для технологов

Настройка распылительной форсунки коутера: пошаговое руководство для технологов

В продолжении предыдущей статьи про дефекты пленочных покрытий таблеток мы хотим затронуть тему такой, казалась бы, незначительной, операции, как настройка форсунки коатера. Тем не менее, данный материал будет полезен не только начинающим технологам, но и опытным специалистам, где будут последовательно показаны основные шаги этой операции.

Предлагаем ознакомится с нашим опытом, проиллюстрированным фотографиями процесса покрытия плёночной оболочки на промышленном оборудовании, поставленном компанией ИСТ-ПАК для  ветеринарного производства, где было произведено покрытие плёночной оболочкой серии двояковыпуклых таблеток с двойной риской объёмом 30 кг на промышленном коутере Nano Pharmtech (КНР).

Вопросы расположения штанги с форсунками в камере коатера в данной статье сознательно не рассматриваются, поскольку в технической документации к оборудованию обычно уже имеются типовые рекомендации производителя.

Фиг. 1 – Коатер промышленный
Фиг. 2 – Штанга с форсунками

Особенность данного коатера (Фиг. 1) — рампа с тремя форсунками (Фиг. 2), что создает определенные сложности при настройке по сравнению с R&D-оборудованием, где барабан меньшего диаметра и, как правило, одна форсунка (хотя встречаются и многокомпонентные конфигурации).

Фиг. 3 – Коатер RnD
Фиг. 4 – Панель управления

Настройка перистальтического насоса

Перед непосредственно настройкой самой форсунки, в целях непрерывного обеспечения подачи плёнкообразующей суспензии, и, соответственно, равномерности её распыла по всей массе таблеток, необходимо убедиться, что скорость подачи суспензии одинакова для каждой форсунки. Тем самым мы обеспечим более предсказуемый процесс нанесения и уменьшим риски.

Во время установки трубок в дозирующий узел насоса необходимо убедиться, что их положение при входе в узел не уменьшает их просвет. Старайтесь не допускать перегибы трубок на всём протяжении от заборника в реакторе до входа в распылительную форсунку.

Фиг.5 – Размещение силиконовых трубок в узле дозирования перистальтического насоса (слева – Поз.1, справа – Поз. 2)

На фиг.5 (поз.1) трубки установлены с перегибом и существует риск уменьшения сечения, и как следствие неравномерной производительности форсунок. Рекомендуем руководствоваться положением трубок - поз.2. Также хочется отметить, что несмотря на то, что у данного узла практически отсутствуют какие-либо регулировки помимо зажимных элементов трубок, технолог может вручную выставить кулачки дозирующего узла таким образом, чтобы они вращались синхронно.

Для ответственных процессов используйте силиконовые трубки платинового отверждения с особо гладкой внутренней поверхностью

Фиг. 6 – Силиконовая трубка платинового отверждения

Калибровка форсунок

Для проверки правильности установки рекомендуем выполнить калибровку каждой форсунки: прокачать суспензию через всю трассу и замерить массу за определенное время (обычно количество грамм за 60 секунд).

Важно! Получив первый результат по производительности, показывающий резкую разницу в работе форсунок, недостаточно опытные технологи, пытаются найти причину в оборудовании, впустую тратя время и силы, не уделив значение методике измерений. Важно отметить, что единственный результат измерений может быть банальным промахом, на который влияет недостаточное заполнение корпуса форсунки, наличие воздуха в трубках и т.д. Поэтому мы рекомендуем произвести серию 3-5 измерений с откидыванием экстремумов для получения достоверного результата и сравнить его с данными из технической документацией на оборудование. Как показывает наша практика, разница производительности форсунок менее 10% не играет решающую роль в процессе покрытия и ей можно пренебречь.

Фиг. 7 – Калибровка форсунок

В процессе калибровки технолог может получить важные данные, оценивая её не только инструментально, но и визуально. Возможно дополнительно получить информацию о том, как ведёт себя суспензия, правильно ли она приготовлена, есть ли пульсация в магистрали, равномерность подачи и многие другие наблюдения, помогающие составить полную картину процесса и использовать её в дальнейшем.

Фиг. 8 – Калибровка форсунок (процесс)

Регулировка форсунки

Регулировка форсунки дополнительно потребует размеченной контрастной мишени. Для белого покрытия отлично подходит чёрный цвет (фиг. 9), для цветного покрытия – белый (фиг. 10).

Фиг.9 – Мишень для белого покрытия

Фиг.10 – Мишень для цветного покрытия

Если же такая мишень отсутствует, то на любом производстве всегда найдется цветная, например синяя, крышка от бочки или банки с сырьём – для белого покрытия или белая крышка – для цветного покрытия соответственно. Такую крышку можно использовать с тем же успехом, как и фирменную мишень.

Итак, установив мишень параллельно привалочной плоскости форсунки (фиг. 11) необходимо сымитировать процесс распыления вне камеры коатера, включив все необходимые для этого подачу суспензии и сжатого воздуха на формирование факела распыла и атомизации суспензии. Также можно наклонить форсунку вертикально вниз, таким образом чтобы игла форсунки была ориентирована под прямым углом к поверхности пола, а мишень – параллельно полу соответственно.

Фиг. 11 – Установка мишени

Фиг. 12 – Запуск работы форсунки

В первую очередь необходимо добиться того, чтобы направление рисунка факелов распыла для всех форсунок было расположено на мишени в прямую линию, ориентируясь на штангу. И если на первых моментах распыления ещё не наблюдается особых отличий в рисунке (фиг. 13), то при дальнейшем увеличении времени процесса становиться видно, что крайняя левая форсунка выдаёт факел, не соответствующий направлению остальным двум форсункам (фиг. 14).

Фиг. 13 и Фиг. 14

Важно! Мы настоятельно рекомендуем устранить данное несоответствие, путем поворачивания крышки форсунки Air Cap (фиг.17 - II) вокруг оси до достижения необходимого положения (фиг. 15, 16) с последующей затяжкой фиксирующей гайки (фиг.17 - I).

Фиг. 15 и 16 – Установка правильного положения крышки форсунки

Фиг.17 – Распылительная форсунка (гайка – I, крышка – II)

Стоить заметить, что чрезмерное стремление выставить «в ноль» все форсунки может отнять лишнее время. Технолог должен руководствоваться здравым смыслом, и поскольку покрытие таблеток – динамический процесс, то незначительные отклонения от предложенной ниже схемы допустимы.

Фиг.18 – В одну линию

После приведения в необходимое положения всех форсунок можно приступать загрузке ядер в коатер и непосредственно к покрытию. О важнейших основных настройках коатера вы можете прочитать в нашей следующей статье.

Фиг. 19 –Таблетки, покрытые оболочкой

Что касается частичного перекрытия факелов распыла или его отсутствия на мишени — здесь нет единого мнения. Решение принимает технолог для конкретного процесса. Отметим, что реперной точкой является установка центральной форсунки в камере коатера ровно посередине между стенками барабана (фиг. 20), боковые же форсунки выставляются по ней.

Для точного центрирования некоторые производители наносят на штангу разметку. Если же её нет, то мы предлагаем открыть левую дверь корпуса коатера (фиг. 21) и визуально совместить  середину барабана и штангу, после чего поместить форсунку в центральное положение (смещение форсунки показано стрелками).

Фиг. 20 и 21 – Регулировка положения центральной форсунки на штанге

Важно сказать то, что во главу угла необходимо ставить именно продукт. И если он соответствует всем требованиям нормативной документации из серии в серию, а расположение форсунок в камере коатера якобы «неправильное», то мы рекомендуем не вносить изменения в уже многократно отработанный процесс и наносить плёночное покрытие с уже знакомыми параметрами.

Технологическая и сервисная поддержка оборудования от ИСТ-ПАК

Настройка распылительных форсунок — лишь один из примеров нашей работы с технологическим оборудованием. В штате компании ИСТ-ПАК есть технолог, который помогает заказчикам на всех этапах: от подбора режимов и отработки рецептур до решения нестандартных задач при эксплуатации линий.

Сервисная служба ИСТ-ПАК также оказывает:

• диагностику и настройку оборудования различных типов;
• подбор расходных материалов и комплектующих;
• плановое техническое обслуживание;
• консультации по любым вопросам эксплуатации промышленного оборудования.

Если вам требуется помощь в настройке, обслуживании или технологическом сопровождении — направьте запрос на sales@eapack.ru или оставьте заявку на сайте www.eapack.ru. Наши специалисты свяжутся с вами для уточнения задачи.