Questo articolo introdurrà le conoscenze rilevanti sulle pompe per vuoto per liofilizzatori, concentrandosi sul loro principio di funzionamento e sulla loro classificazione.
I. Principio di funzionamento
La funzione principale di una pompa per vuoto per liofilizzatore è quella di estrarre aria dal liofilizzatore, creando un ambiente a bassa pressione che consente all'acqua presente nel materiale di sublimare a basse temperature, raggiungendo così lo scopo di essiccazione. Il suo principio si basa principalmente sui processi di rarefazione e compressione dei gas. Quando il gas viene aspirato nella pompa per vuoto, al diminuire della pressione, il cammino libero medio delle molecole di gas aumenta e le collisioni tra le molecole di gas diminuiscono, rarefacendo gradualmente il gas. Quando il gas raggiunge un certo grado di rarefazione, può essere espulso dalla pompa per compressione, mantenendo così lo stato di vuoto all'interno del liofilizzatore.
II. Tipi di pompe per vuoto
In base al loro principio di funzionamento e alle caratteristiche strutturali, le pompe per vuoto per liofilizzatore si dividono principalmente in pompe per vuoto a tenuta d'olio e pompe per vuoto senza olio.
1. Pompe per vuoto a tenuta d'olio
Esistono due tipi di pompe per vuoto meccaniche a tenuta d'olio: a palette rotative e a cassetto. Le pompe a palette rotative sono le più comunemente utilizzate nei liofilizzatori. I vari componenti sono sigillati e lubrificati da un film d'olio presente nell'olio della pompa per vuoto. Per migliorare il vuoto limite, due pompe sono generalmente collegate in serie per formare una pompa a due stadi.
Durante il funzionamento, le pompe per vuoto a palette rotative comprimono il gas. Se il gas contiene molto vapore acqueo, il vapore acqueo verrà compresso in piccole goccioline e si mescolerà all'olio della pompa per vuoto, causandone l'emulsione e compromettendo le prestazioni di tenuta della pompa, con conseguente riduzione del vuoto limite. Pertanto, le pompe per vuoto a tenuta d'olio sono dotate di valvole di zavorramento del gas. Queste valvole consentono al gas compresso di comunicare con l'ambiente esterno prima che la compressione giunga al termine, riducendo il rapporto di compressione e quindi la quantità d'acqua che entra nell'olio della pompa per vuoto. Il grado di apertura della valvola di zavorramento del gas può essere regolato o completamente chiuso; Quando la valvola di zavorra del gas viene aperta, il vuoto limite della pompa per vuoto si riduce e il consumo di olio della pompa per vuoto aumenta.
2. Pompe per vuoto senza olio
Le pompe per vuoto che utilizzano un fluido di lavoro all'interno della camera della pompa possono contaminare il sistema del vuoto a causa dell'evaporazione e della diffusione delle molecole di vapore del fluido di lavoro al suo interno; questo è inaccettabile per i macchinari farmaceutici con requisiti rigorosi. Le pompe a secco, invece, funzionano senza fluido di lavoro.
Le unità a pompa a secco sono sistemi di evacuazione puliti. La camera della pompa non contiene olio o altri liquidi, il che non causa alcuna contaminazione del contenuto dei contenitori evacuati; la porta di scarico è priva di nebbia d'olio, prevenendo l'inquinamento ambientale; ha un'elevata capacità di rimuovere gas condensabili come alcol e vapore acqueo; e ha bassi costi di manutenzione, non richiedendo lubrificazione o cambi d'olio.