刘德锋
河南省仲景宛西制药股份有限公司
河南 南阳 474500
摘 要：结合现代制药工艺和GMP要求，从热能损失、温度检测、电路控制三个方面分析了WMGD型多层隧道式微波干燥机存在的不足，并阐述了对其进行改进的实施方案。
关键词：WMGD型多层隧道式微波干燥机；热能损失；温度检测；电路控制
0 引言
WMGD型多层隧道式微波干燥机自投放市场以来，以方便、快捷、无污染和实用性，在药品与食品等行业中受到用户的青睐，特别是近几年来，微波干燥机在中药生产企业中的应用也越来越广泛。在先期的GMP认证中，WMGD型多层隧道式微波干燥机也顺利通过认证评定，成为中药制药企业的主要生产设备之一。但是，由于中药品种复杂以及炮制工艺多样，致使WMGD型多层隧道式微波干燥机在中药制药的应用中存在一些不足，特别是随着新版GMP的颁布实施，其对制药机械要求更高、更严，使得包括WMGD型多层隧道式微波干燥机在内的制药机械产品必须进行改进升级。
1 WMGD型多层隧道式微波干燥机存在的不足
1.1 热能损失严重
以WMGD-70型多层隧道式微波干燥机为例。从外观上来看，其是由304不锈钢制成的一个长方体箱式结构，箱体的外侧安装有10个150FZY2-D型轴流风机，主要用于散去控制电路部分的热量。箱体内部有5层输送物料的空间，最上层架板上规则地安装着90个热能发射头朝下的磁控管。因此，磁控管的热能从上向下辐射开来，物料在运动中被快速加热。
由于设计不足，箱体内的磁控管与顶层控制室、磁控管与磁控管之间以及磁控管与最外层不锈钢之间没有做充分的隔热和隔离处理，有15%左右的热能被外层金属材料所吸收，然后释放到操作现场的空间中，还有一部分热能经过散热轴流风机未经处理的安装间隙释放到了工作现场，使操作现场的环境温度高达40 ℃左右，使得设备操作人员无法承受。另一方面，设备投入了很大功率，但得到的热能却不理想，能源浪费严重。
1.2 温度检测方面存在不足
由于WMGD型微波干燥机是较早生产的机型，它的温度检测装置还沿用比较传统的PT100作为温度检测传感器，这种传感器灵敏度低，数据传导性差。然而，设备的控制系统要求把检测到的温度数据快速准确地传送到操作平台的人机界面中，再由设备操作人员根据这些数据进行分析和判断，以此来控制设备人机界面投入或切除磁控管功率的多少，以便更好地满足工艺要求的药物水分和崩解需求。因此，使用PT100作为测温传感器，由于它自身的局限性，明显达不到现代制药工艺要求。
1.3 电路控制方面存在不足
图1是WMGD-70型多层隧道式微波干燥机的部分控制单元电路。图中220 V的交流电压经过升压变压器T后输出端的电压就变为了2 300 V左右的高压。当微波干燥机经过长时间工作之后，电路中高压二级管PRHVP-16的耐高压能力明显降低，用红外测温仪测量电路中47 Ω水泥电阻的温度达到120 ℃左右，远远超出了一般电子元器件的耐受能力。由于耐受高压能力下降，PRHVP-16高压二极管就会炸裂损坏，高温又使水泥电阻的针式管脚脱焊打火，起火事故频频发生，设备故障率大大增加。频繁的故障停机严重影响了产品的品质和合格产品的产出，生产效率明显降低。
2 WMGD型多层隧道式微波干燥机的改进
2.1 热能损失方面
在微波干燥设备箱体内，在磁控管与热能发射头之间又加装了一层保温隔热装置，每个磁控管之间和设备间隙也用保温耐热材料填充起来，使每个磁控管所发出的热能都能够直接作用在物料上，完全被输送带上的物料所吸收。另外，把设备箱体侧面10个轴流风机全部拆除，替换成直径150 mm的圆形玻璃观察窗，可随时观察箱体内的异常情况。这样热能没有了散发空间，损失几乎为零，热能利用率大大增加，工作现场的环境温度也明显降低。
2.2 温度检测方面
传统的检测装置PT100感温探头已不适应现代化生产要求，经过多次改进实验，我们把PT100探头改为Raytek公司生产的红外温度检测装置，这种装置由两部分组成——温度检测模块和红外测温探头，此传感器精确度高，检测数据传导速度快、无干扰，传导给设备操作平台上的数据更加真实、可靠。这些数据经过操作人员的分析和比对之后，能够更加精确地投入或切除设备功率，也使干燥后物料的水分和崩解数据更加准确和稳定，这在很大程度上提高了产品品质，满足了GMP要求。
2.3 电路控制方面
针对微波干燥机电路控制中PRHVP-16高压二极管耐高压能力差的问题，将原来电路控制单元中的高压二极管改为HVP-16型高压整流装置，经过试运行后，此装置在电路中的耐压能力大幅提高，没有炸裂损坏情况的发生。
另外，将容易脱焊的针式管脚47 Ω水泥电阻改为管脚为扁宽的1 cm型水泥电阻，用红外测温仪测量该元件温度已降为80 ℃左右，因高温造成的管脚脱焊打火问题得到了有效解决。经过这些改进，彻底根除了起火事故的发生，设备经过长时间工作之后，一切运行良好，生产效率大幅度提高。
3 结语
WMGD型多层隧道式微波干燥机通过改进升级，具备了PLC控制、程序设定、自动投切微波功率和监控的功能，更加符合现代制药工艺和GMP要求，有效提升了中药产品的品质。
作者简介：
刘德锋（1975—），男，河南南阳人，工程师
研究方向：
电气自动化技术
