CN216458644U - 流化床雾化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流化床雾化系统，包括雾化器系统，还包括压缩空气雾化压力控制系统和非接触式液体介质计量控制系统；压缩空气雾化压力控制系统包括电气比例阀D和电气比例阀E；电气比例阀D和电气比例阀E的进气口连接压缩气源，电气比例阀D和电气比例阀E的出气口连接雾化器系统的进气口；非接触式液体介质计量控制系统包括电气比例阀B，电气比例阀B的进气口连接压缩气源，电气比例阀B的出气口连接电气比例阀C的进气口，电气比例阀B和电气比例阀C的公共端连接过程控制阀的控制气口，过程控制阀的进口连接流量传感器的出口；过程控制阀的出口连接雾化器系统的进液口。本实用新型用于调节雾化器系统的流量和压力。

Description

流化床雾化系统

技术领域

本实用新型涉及制药设备技术领域，特别是涉及一种流化床雾化系统。

背景技术

现有立式流化床在制粒过程中的气、液控制基本需要人为经验控制，即使利用输液泵自带的流量控制和数据显示，因为无法与主体系统连接，其一，设备主控制系统无法对其进行有效的控制和数据记录，其二、即是在输液泵(比如目前通常采用的蠕动泵)的控制系统设定了参数(因为蠕动泵的流量计算是通过自身泵管内径的大小和经过泵管的转轮作用长度的体积计算原理，)此时开启泵后无论输液管有没有液体介质通过，泵本身同样在作计量工作，给制粒工作造成一种假象，最终给产品造成重大的质量事故。

另外数据记录因无法与主机控制系统通讯，所有的制粒数据也只有人为手工记录，无法做到数据的真实性和可追述性。

因此，现有技术的缺陷是，缺少一种流化床雾化系统，采用流量传感器和电气比例阀调节雾化器系统的流量和压力。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种流化床雾化系统，设置有流量传感器和电气比例阀，用于调节雾化器系统的流量和压力。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种流化床雾化系统，包括雾化器系统，还包括压缩空气雾化压力控制系统和非接触式液体介质计量控制系统；压缩空气雾化压力控制系统包括电气比例阀D和电气比例阀E；电气比例阀D和电气比例阀E的进气口连接压缩气源，电气比例阀D和电气比例阀E的出气口连接雾化器系统的进气口；非接触式液体介质计量控制系统包括电气比例阀B，电气比例阀B的进气口连接压缩气源，电气比例阀B的出气口连接电气比例阀C的进气口，电气比例阀B和电气比例阀C的公共端连接过程控制阀的控制气口，过程控制阀的进口连接流量传感器的出口；过程控制阀的出口连接雾化器系统的进液口。

还包括储液系统，储液系统设置有储液罐以及电气比例阀A，流量传感器的进口连接储液罐的出液口，电气比例阀A的进气口连接压缩气源，电气比例阀A的出气口连接储液罐的进气口。

所述电气比例阀A的控制端口、电气比例阀B的控制端口、电气比例阀C的控制端口、电气比例阀D的控制端口、电气比例阀E的控制端口、流量传感器的控制端口连接有自动控制系统。

所述自动控制系统包括PLC控制器，PLC控制器通过相应的控制电缆与电气比例阀A的控制端口、电气比例阀B的控制端口、电气比例阀C的控制端口、电气比例阀D的控制端口、电气比例阀E的控制端口、流量传感器的控制端口相连接，PLC控制器还连接有工业计算机，工业计算机设置有触摸屏。

显著效果:本实用新型提供了一种流化床雾化系统，设置有流量传感器和电气比例阀，用于调节雾化器系统的流量和压力。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为PLC控制器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图2所示，一种流化床雾化系统，包括雾化器系统1，还包括压缩空气雾化压力控制系统2和非接触式液体介质计量控制系统3；压缩空气雾化压力控制系统2包括电气比例阀D21和电气比例阀E22；电气比例阀D21和电气比例阀E22的进气口连接压缩气源，电气比例阀D21和电气比例阀E22的出气口连接雾化器系统1的进气口；非接触式液体介质计量控制系统3包括电气比例阀B31，电气比例阀B31的进气口连接压缩气源，电气比例阀B31的出气口连接电气比例阀C32的进气口，电气比例阀B31和电气比例阀C32的公共端连接过程控制阀34的控制气口，过程控制阀34的进口连接流量传感器33的出口；过程控制阀34的出口连接雾化器系统1的进液口。

其中，电气比例阀C32的出气口与大气相连通。电气比例阀B31打开，电气比例阀C32关闭，可以向过程控制阀34的控制气口输入压缩空气；反之，将电气比例阀B31关闭，电气比例阀C32打开，过程控制阀34的控制气口能够放出空气。

所述流量传感器33采用超声波等非接触式流量传感器。

本实用新型实用于制药设备，尤其是立式流化床在制粒、制丸、包衣工作中的气体、液体介质流量的精准控制。

雾化器系统1由一套雾化器组成，由自动控制系统5控制雾化气和液体介质进入雾化器进行雾化工作。

压缩空气雾化压力控制系统2包括电气比例阀D21和电气比例阀E22；在自动控制系统5的设定值下控制雾化器系统1的气体压力大小并将实时数据反馈到自动控制系统5记录于PC数据库中。

非接触式液体介质计量控制系统3包括电气比例阀B31、电气比例阀C32、过程控制阀34以及流量传感器33；

电气比例阀B31、电气比例阀C32控制过程控制阀34的开度。

过程控制阀34的开度由流量传感器33检测到的流量和流速数据反馈到PLC控制器中通过PID程序计算后控制电气比例阀B31、电气比例阀C32的压缩空气压力从而控制过程控制阀34的开度，最终达到精准控制液体介质的流量和流速，工业计算机同时将流量传感器33反馈的实时数据记录于数据库中。

还包括储液系统4，储液系统4设置有储液罐41以及电气比例阀A42，流量传感器33的进口连接储液罐41的出液口，电气比例阀A42的进气口连接压缩气源，电气比例阀A42的出气口连接储液罐41的进气口。储液罐41还设置有进液口，通过其进液口向储液罐41中加入液体介质。

储液罐41还设置有压力传感器，连接PLC控制器用于监控储液罐41压力，图略。

雾化器系统1与电气比例阀D21、电气比例阀E22之间是通过相应的连接管道进行连接的。电气比例阀B31、电气比例阀C32、过程控制阀34之间也是通过相应的连接管道进行连接的。

过程控制阀34与流量传感器33以及雾化器系统1之间也是通过相应的连接管道进行连接的。储液罐41与流量传感器33的进口也是通过相应的管道连接的。

储液系统4由储液罐41和控制压缩空气的电气比例阀A42组成。打开电气比例阀A42，即可向储液罐41通入压缩空气，储液罐41用于储存所需的液体介质，在压缩空气压力的作用下向制粒系统输送足量的制粒粘合剂。

所述电气比例阀A42的控制端口、电气比例阀B31的控制端口、电气比例阀C32的控制端口、电气比例阀D21的控制端口、电气比例阀E22的控制端口、流量传感器33的控制端口连接有自动控制系统5。

所述自动控制系统5包括PLC控制器，PLC控制器通过相应的控制电缆与电气比例阀A42的控制端口、电气比例阀B31的控制端口、电气比例阀C32的控制端口、电气比例阀D21的控制端口、电气比例阀E22的控制端口、流量传感器33的控制端口相连接，PLC控制器还连接有工业计算机，工业计算机设置有触摸屏。

自动控制系统5由工业计算机PC、可编程控制器PLC和触摸屏MHI现场操作系统组成。

PC通过PLC控制器采集数据并以批次配方的形式记录于系统数据库中，以便查阅、分析、控制和调用；

触摸屏MHI可以设定液体流量、流速、流量报警、雾化气压力、雾化气压力报警等参数并通过PLC控制器中的PID控制程序进行控制。PLC控制器内置系统控制程序，气、液传感器反馈的数据通过PID控制程序计算后对气、液进行控制。该PID控制程序属于现有成熟技术。其中采集电气比例阀D21和电气比例阀E22的反馈信号进行雾化气压力控制；采集流量传感器33的流速流量信号通过电气比例阀B31和电气比例阀C32对过程控制阀34的开度进行控制，达到更精确的控制雾化器的压力和流量。

工作原理：向储液罐41内加入需要的液体介质量后密闭，在触摸屏MHI的操作系统中设定储液罐41内液体压力值后打开“电气比例阀A42”向储液罐41内注入洁净的压缩空气。同时设定“液体介质流量”、“介质流速”、“雾化I压力”和“雾化II”压力值。开启系统中的“制粒”功能，此时“雾化I”、“雾化II”的“电气比例阀D21”和“电气比例阀E22”按设定值开始工作，同时反馈实时的压力数据到自动控制系统5中，记录于PC的数据库中，系统根据返回的压力数据在系统PID程序的控制下自动调节“电气比例阀D21”和“电气比例阀E22”，使气体压力的变化始终保持在设定值范围内。当雾化I、II正常工作5秒钟后液体介质管路上的“过程控制阀34”打开，液体介质在储液罐41内压力气体的作用下将液体介质通过液体管道输送至“流量传感器33”，“流量传感器33”将所检测到的介质流量和流速数据传输到自动控制系统5，自动控制系统5经过PID程序进行分析判断后发出控制信号到“电气比例阀B31、电气比例阀C32”，分别对“电气比例阀B31、电气比例阀C32”的压缩空气压力进行自动调节从而调节“过程控制阀34”开度大小以达到精准的流量和流速控制，自动控制系统5同时记录所有流量和流速变化数据和相关数据曲线，便于监控与追踪。

如图2所示，PLC控制器采用西门子S7-200SMART控制器，其CPU模块采用24V直流电源，CPU模块连接有EM AE04模拟量输入模块，EM AE04模拟量输入模块的A110端子和24G端子连接有流量传感器33，流量传感器33采用FD-XA1基恩士流量传感器；EM AE04模拟量输入模块还连接有EM AQ02模拟量输出模块，EM AQ02模拟量输出模块的A300端子和A301端子连接有电气比例阀B31，EM AQ02模拟量输出模块的A310端子和A311端子连接有电气比例阀C32；电气比例阀B31和电气比例阀C32采用X-PPV亚德客电气比例阀。

电气比例阀D21、电气比例阀E22也采用X-PPV亚德客电气比例阀，电路图略。

上述零件除了采用PLC控制器进行控制以外，还可以采用STM32等微处理器进行控制。

雾化器还设置有压力传感器，压力传感器采集雾化器内的压力经PLC控制器传送到工业计算机PC中便于监控。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种流化床雾化系统，包括雾化器系统(1)，其特征在于，还包括压缩空气雾化压力控制系统(2)和非接触式液体介质计量控制系统(3)；压缩空气雾化压力控制系统(2)包括电气比例阀D(21)和电气比例阀E(22)；电气比例阀D(21)和电气比例阀E(22)的进气口连接压缩气源，电气比例阀D(21)和电气比例阀E(22)的出气口连接雾化器系统(1)的进气口；非接触式液体介质计量控制系统(3)包括电气比例阀B(31)，电气比例阀B(31)的进气口连接压缩气源，电气比例阀B(31)的出气口连接电气比例阀C(32)的进气口，电气比例阀B(31)和电气比例阀C(32)的公共端连接过程控制阀(34)的控制气口，过程控制阀(34)的进口连接流量传感器(33)的出口；过程控制阀(34)的出口连接雾化器系统(1)的进液口。

2.根据权利要求1所述的流化床雾化系统，其特征在于：还包括储液系统(4)，储液系统(4)设置有储液罐(41)以及电气比例阀A(42)，流量传感器(33)的进口连接储液罐(41)的出液口，电气比例阀A(42)的进气口连接压缩气源，电气比例阀A(42)的出气口连接储液罐(41)的进气口。

3.根据权利要求2所述的流化床雾化系统，其特征在于：所述电气比例阀A(42)的控制端口、电气比例阀B(31)的控制端口、电气比例阀C(32)的控制端口、电气比例阀D(21)的控制端口、电气比例阀E(22)的控制端口、流量传感器(33)的控制端口连接有自动控制系统(5)。

4.根据权利要求3所述的流化床雾化系统，其特征在于：所述自动控制系统(5)包括PLC控制器，PLC控制器通过相应的控制电缆与电气比例阀A(42)的控制端口、电气比例阀B(31)的控制端口、电气比例阀C(32)的控制端口、电气比例阀D(21)的控制端口、电气比例阀E(22)的控制端口、流量传感器(33)的控制端口相连接，PLC控制器还连接有工业计算机，工业计算机设置有触摸屏。

5.根据权利要求1所述的流化床雾化系统，其特征在于：所述流量传感器(33)采用FD-XA1基恩士流量传感器。

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