Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании

Представлен краткий обзор использования метода ДИВЭ в инновационных технологиях и новом тепломассообменном оборудовании, разработанном и изготовленном в ИТТФ НАНУ. Технологии и оборудование внедрены на предприятиях Украины, Белоруссии, России и Казахстана....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Долинский, А.А., Грабов, Л.Н., Грабова, Т.Л.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2012
Назва видання:	Промышленная теплотехника
Теми:	Тепло- и массообменные аппараты
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59172
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании / А.А. Долинский, Л.Н. Грабов, Т.Л. Грабова // Промышленная теплотехника. — 2012. — Т. 34, № 3. — С. 18-30. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-59172
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-591722014-04-07T03:01:24Z Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании Долинский, А.А. Грабов, Л.Н. Грабова, Т.Л. Тепло- и массообменные аппараты Представлен краткий обзор использования метода ДИВЭ в инновационных технологиях и новом тепломассообменном оборудовании, разработанном и изготовленном в ИТТФ НАНУ. Технологии и оборудование внедрены на предприятиях Украины, Белоруссии, России и Казахстана. Представлено короткий огляд використання методу ДІВЕ в інноваційних технологіях і новому тепломасообмінному устаткуванні, розробленому й виготовленому в ІТТФ НАНУ. Технології й устаткування впроваджені на підприємствах України, Білорусії, Росії й Казахстану. The short review of DPIE method in innovative technologies usage and new heat-mass exchange equipment developed and produced in IET NASU is presented. The technologies and equipment are implanted in the enterprises of Ukraine, Belorussia, Russia and Kazakhstan. 2012 Article Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании / А.А. Долинский, Л.Н. Грабов, Т.Л. Грабова // Промышленная теплотехника. — 2012. — Т. 34, № 3. — С. 18-30. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59172 [53.04+53.06] : 66.063 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Тепло- и массообменные аппараты Тепло- и массообменные аппараты
spellingShingle	Тепло- и массообменные аппараты Тепло- и массообменные аппараты Долинский, А.А. Грабов, Л.Н. Грабова, Т.Л. Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании Промышленная теплотехника
description	Представлен краткий обзор использования метода ДИВЭ в инновационных технологиях и новом тепломассообменном оборудовании, разработанном и изготовленном в ИТТФ НАНУ. Технологии и оборудование внедрены на предприятиях Украины, Белоруссии, России и Казахстана.
format	Article
author	Долинский, А.А. Грабов, Л.Н. Грабова, Т.Л.
author_facet	Долинский, А.А. Грабов, Л.Н. Грабова, Т.Л.
author_sort	Долинский, А.А.
title	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании
title_short	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании
title_full	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании
title_fullStr	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании
title_full_unstemmed	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании
title_sort	метод дивэ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Тепло- и массообменные аппараты
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59172
citation_txt	Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании / А.А. Долинский, Л.Н. Грабов, Т.Л. Грабова // Промышленная теплотехника. — 2012. — Т. 34, № 3. — С. 18-30. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Промышленная теплотехника
work_keys_str_mv	AT dolinskijaa metoddivévinnovacionnyhtehnologiâhiteplomassoobmennomoborudovanii AT grabovln metoddivévinnovacionnyhtehnologiâhiteplomassoobmennomoborudovanii AT grabovatl metoddivévinnovacionnyhtehnologiâhiteplomassoobmennomoborudovanii
first_indexed	2025-07-05T10:21:29Z
last_indexed	2025-07-05T10:21:29Z
_version_	1836801998046887936
fulltext	ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №318 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ УДК [53.04+53.06] : 66.063 Долинский А.А., Грабов Л.Н., Грабова Т.Л. Институт технической теплофизики НАН Украины МЕТОД ДИВЭ В ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ И ТЕПЛОМАССООБМЕННОМ ОБОРУДОВАНИИ Представлен краткий обзор ис- пользования метода ДИВЭ в инно- вационных технологиях и новом тепломассообменном оборудовании, разработанном и изготовленном в ИТТФ НАНУ. Технологии и обору- дование внедрены на предприятиях Украины, Белоруссии, России и Ка- захстана. Представлено короткий огляд використання методу ДІВЕ в інноваційних технологіях і новому тепломасообмінному устаткуванні, розробленому й виготовленому в ІТТФ НАНУ. Технології й устатку- вання впроваджені на підприємствах України, Білорусії, Росії й Казах- стану. The short review of DPIE method in innovative technologies usage and new heat-mass exchange equipment developed and produced in IET NASU is presented. The technologies and equipment are implanted in the enterprises of Ukraine, Belorussia, Russia and Kazakhstan. CFD – Computation Fluid Dynamics (вычисли- тельная гидроаэродинамика); ДИВЭ – дискретно-импульсный ввод энергии; ИТТФ – Институт технической теплофизики; ИБОНХ – Институт биоорганической и неор- ганической химии; МЛФ – мягкие лекарственные формы. N – мощность; Т – температура; t – удельное время; V – скорость; δ – средний линейный размер; GMP – Good Manufacturing Practice (Надлежа- щая производственная практика); Актуальность разработки и внедрения вы- сокоэффективных технологий и нового тепло- массообменного оборудования обусловлена по- требностью промышленности и агропромыш- ленного комплекса в современных технологи- ческих и аппаратурных решениях. В Украине не изготавливается оборудование для многих отраслей промышленности, в частности, для фармацевтической промышленности. В основе получения лекарственных средств лежит комплекс тепломассообменных процес- сов: теплопередача при нагреве/охлаждении или плавлении; диспергирование (увеличение поверхности раздела фаз); гомогенизация; пе- ремешивание и растворение; структурирова- ние (образование связно-дисперсной системы); массообменные процессы, конвективная и мо- лекулярная диффузия, а также перенос извле- каемого вещества из твердой фазы в жидкую, лежащие в основе процесса экстрагирования. Лекарственные препараты относятся к дис- персным системам различающиеся по физико- химическим свойствам, по фазовому составу, областям существования и применения систе- мы: мази, кремы, линименты, гели, пасты, суп- позитории, тинктуры, бальзамы, экстракты, на- стойки и другие формы. При разработке технологий и оборудования особое внимание уделялось экономии энергии и оптимизации продолжительности процессов, а также соответствию выполнения требова- ниям GMP (Good Manufacturing Practice). Для этого были необходимы новые, более эффективные методы управления процесса- ми тепломассообмена в гетерогенных систе- мах (рис. 1). К одному из них относится метод, базирующийся на принципах дискретно-им- пульсного ввода энергии (ДИВЭ), разработан- ный в Институте технической теплофизики НАН Украины под руководством А.А. Долин- ского [1]. Названый метод относится к методам на- правленного дискретного энергетического воз- действия, позволяющий аккумулировать в ра- бочем объеме с гетерогенной средой тепловую или потенциальную энергию, а затем транс- формировать ее в кинетическую. В основу ме- тода положено комплекс физических явлений ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №3 19 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ и эффектов: спада и роста давления, гидрав- лического удара, механизмы сдвиговых напря- жений, звуковые и ультразвуковые эффекты, микровскипания, кавитация, эффекты турбу- лентности, вихреобразования, сонолюминес- ценция, поляризации частиц, локальный нагрев и другие явления. Принцип ДИВЭ базируется на простран- ственной и временной локализации вводимой энергии. В процессах ДИВЭ реализуются сверх- высокие плотности потоков энергии и вещества на межфазных поверхностях, что обусловлено локальным характером процесса [1-3]. Благодаря использованию механизмов ДИВЭ впервые была решена задача получения Рис. 1. Методы интенсификации тепломассообменных процессов в гетерогенных системах. а) б) Рис. 2. Общий вид дисково-цилиндрического аппарата типа АР-3000 (а) и его узлов (б): 1 – крышка; 2 – статорно-роторный дисковый узел; 3 – статорно-роторный цилиндрический узел; 4 – корпус с выходным патрубком. однородных и стабильных дифильных систем, т.е. систем обладающих одновременно как гид- рофобными так и гидрофильными свойствами. Опытным производством Института был изготовлен ряд аппаратов типа РПГ-2500, АР- 3000, АР-3000 М, в которых использованы принципы ДИВЭ в гетерогенные среды. Об- щий вид аппарата типа АР-3000 и его узлов представлены на рис. 2. Дисково-цилиндрические аппараты типа АР-3000 были задействованы в линиях полу- чения аэрозолей на Харьковском фармацевти- ческом предприятии «Стома», для получения суппозиториев на ОАО «Монфарм» (г. Мона- стырище, Черкасской обл.), в линии синтеза ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №320 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ Технические характеристики дисково-цилиндрических аппаратов: РПГ-2500 АР-3000 АР-3000 М Производительность, кг/час до 2500 до 3000 до 4000 Дисперсность, мкм эмульсии до 10…15 до 2…10 до 2…10 суспензии до 30…120 до 25…90 до 25…60 Установленная мощность, кВт 2,2 3 4 Напряжение, В 380 380 380 Частота вращения роторов, об/мин 2860 2880 2880 Схема охлаждения проточная Диаметр патрубка, мм: всасывающего 45 45 45 нагнетательного 35 35 35 Габаритные размеры, мм 550˟240˟300 580˟260˟325 560˟270˟330 Масса, кг 30 40 53 эмульгаторов на ООО «Химтех» (г. Луганск). На модельный ряд дисково-цилиндричес- ких аппаратов разработана техническая доку- ментация и получены патенты Украины [4,5]. Поиск новых аппаратурно-конструктивных и режимно-технологических решений направ- лен на повышение эффективности работы ап- паратов и интенсификацию процессов в обра- батываемых средах, требующих теоретичес- ких исследований по изучению гидродинами- ческой обстановки, моделированию процессов в новых аппаратах (рис. 3). Ведутся работы по разработке трехмерной CFD-модели течения жидкости и теплопереноса в ней, что позволит на основании полученных гидродинамических и тепловых возмущений параметров потока проводить обобщение возможных механизмов диспергирования в аппарате и проводить оцен- а) б) Рис. 3. Модель вертикального дисково-цилиндрического аппарата (а) и поля скоростей в проточной части аппарата (б), рассчитанных по трехмерной CFD-модели течения. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №3 21 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ку их влияния на конечный размер дисперсных включений [6,7]. Технические характеристики вертикального дисково-цилиндрического аппарата: Производительность, кг/час до 6000 Дисперсность, мкм до 2…60 Установленная мощность, кВт 5,5 Напряжение, В 380 Частота вращения роторов, об/мин 3000 Диаметр патрубка, мм: всасывающего 45 нагнетательного 35 Габаритные размеры, мм 580˟260˟325 Масса, кг 40 Анализ научно-технической литературы по- казывает, что значительная доля диспергирую- щих аппаратов роторно-пульсационного типа производится за рубежом (табл. 1). Лидирую- щие позиции в разработке и изготовлении таких аппаратов принадлежат фирмам «Kinematica» (Швейцария), «IKA» (США), «Istral», «ibW», «Fluko» (Германия) и др. Как видно из табл. 1, разработанные в ИТТФ НАНУ аппараты типа АР-3000 и РПГ-2500 имеют наименьшие по- казатели удельных затрат электроэнергии и металла. Следует заметить, что стоимость ап- парата фирмы «Kinematica» с аналогичными показателями по производительности и потре- бляемой мощности аппарата АР-3000 превы- шает в 6…7 раз. Что касается энергетических показате- лей процесса дробления посредством ДИВЭ в эмульсии, например, при изменении среднего размера жирового включения от 2 до 1,5 мкм интегральная энергия, затраченная на разру- шение одной исходной частицы, составила 0,05 нДж [10]. В процессе обработки суспензионной си- стемы (концентрация твердой фазы – 14%) в аппарате типа АР-3000 при дроблении твердой частицы с размером 300 мкм до 150 мкм инте- гральная энергия, затраченная на разрушение одной частицы достигает 4…7 МДж. Такие показатели объясняются затратами энергии не только на образование новой поверхности раздела фаз, но и на объемную деформацию включений. Кроме того, в таких системах су- щественно увеличиваются диссипативные эф- фекты [9]. Комплекс экспериментальных работ по практическому применению метода ДИВЭ по- зволил решить задачу гидродинамического дробления твердых субстанций, которая явля- ется самой продолжительной и энергоемкой операцией в процессе получения лекарствен- ных форм [9,11,12]. Нужно отметить, что для таких форм, согласно фармацевтическим ре- гламентам, по однородности и дисперсности предъявляются повышенные требования (для микрогетерогенных систем – до 10…90 мкм). Кроме того, стандартные методы получе- ния мягких лекарственных форм связаны с нагревом систем до 75…80 оС. Однако, ряд фармацевтических субстанций, например, ане- стезин, являются термолабильными и при уве- личении температуры приводит к процес- сам перекристаллизации. Применение метода ДИВЭ позволило избежать негативного воз- действия температуры за счет кратковремен- ного ее влияния при прохождении через ап- парат, кроме того, удалось сократить затраты на нагрев и охлаждение систем. Как видно на примере системы «анестезин- глицерин» (рис. 4, а), в процессе обработки в аппарате такой гетерогенной системы процесс дробления твердых частиц сопровождается ростом температуры обрабатываемой системы. В начале процесса происходит резкое увеличе- ние потребляемой мощности аппарата, а затем ее уменьшение. Кроме того, на скорость про- цесса диспергирования существенное влия- ние оказывает начальная температура системы (рис. 4, б): чем ниже начальная температура системы, тем интенсивнее идет процесс дис- пергирования. Для осуществления тепломассообменных процессов в системах «твердое тело-жидкость» был разработан и изготовлен Институтом мобильный агрегат типа «Фарматрон-3000» (рис. 5). Конструктивно агрегат выполнен с ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №322 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ Табл. 1. Сравнение характеристик аппаратов для диспергирования в гетерогенных системах [8, 9] Тип, марка аппарата Страна произво- дитель, фирма Производитель- ность, т/ч Удельные затраты энергии, кВт·ч/т Удельные затраты металла, т/т МТ 1-57 Швейцария, «Kinematica» 2,4 2,1 0,09 МТ 1-61 2,4 1,7 0,10 ВR 2000/5 США, IKA 2,5 2,2 SS 3000-SGR «CHERRY- BYRREL», США 2,6…11,4 3,9…5,6 0,45 Z 66 Германия, «Istral» 3,5 Z 80 2,8 1,2…2,0 Z 120 15 0,2…0,4 URL-60 Германия, «ibW» 1,5…2,5 1,0…2,0 URL-80 1,8…3,0 1,2…1,8 DMS-2 Германия, «FLUKO» 2,5 1,2 0,02 DMS-2-3/26-10 5,0 1,1 0,02 SH-30 Швеция, «ALFA-LAVAL» 4…12 7,5…22,5 0,160…0,47 МS-18 Англия, «APV» 5,5...8,8 6,6…7,3 0,26...0,43 SLOW 30-60 Дания, «RANNIE» 1,2…2,0 6,2...10,4 0,15...0,38 SLOW 50-65 5,0…6,5 5,7...7,4 0,14...0,30 LT-2 Венгрия, “Komplex” 1,2…1,8 1,4...9,5 0,25...0,37 SF-JH-9 Япония, “SEIKENSHA Co, LTD” 3,6 8,3 - SF-JH-10 5,4 6,8 - НР-1000 Польша, “Polimeks” 1,0 7,0 0,8 НР-2000 2,0 6,5 0,53 В-59 Италия, “SOAVIB” 2,0 5,4 0,75 SS5000-TGR 5,7...19 3,9 - 375-ІІ Болгария, “Tecno Eksport” 5,0 8,0 0,44 А1-ОГМ Украина, “Prodmach” 5,0 7,4 0,34 К5-ОГА-10 10,0 7,5 0,4 Я5-ОГА 5,0 7,0 0,42 Р3-КИК Украина, ИТТФ НАНУ 10,0 2,5 0,075 РПГ-2500 1,0…3,0 1,0…4 0,01…0,03 АР-3000 1,0…3,0 2,5…0,83 0,01…0,03 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №3 23 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ а) б) Рис. 4. Зависимость изменения параметров процесса диспергирования анестезина в глицерине от удельного времени обработки: (а): 1 – размера основной массы частиц; 2 – размера максимальных частиц; 3 – температуры системы «анестезин-глицерин», 4 – потребляемой мощности аппарата; (б): 1, Т1; 2, Т2; 3, Т3 – размера частиц и температуры системы при начальных температурах системы 16, 20 и 30 оС соответственно. Рис. 5. Общий вид мобильного агрегата типа «Фарматрон-3000» с автономным охлаждением: 1 – тележка; 2 – дисково-цилиндрический аппарат; 3 – роторный насос; 4 – пульт управления; 5 – радиатор; 6 – расширительный бачок; 7, 8 – нагнетательный и всасывающий патрубки. 5 1 8 3 4 6 7 2 5 6 4 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №324 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ возможностью подключения к действующему на фармацевтических предприятиях техноло- гическому оборудованию. В настоящее время агрегат используется для осуществления про- цессов диспергирования и гомогенизации в линиях получения препаратов для наружного применения: мазей, гелей, линиментов, а также в линии производства аэрозольных препаратов. На агрегате типа «Фарматрон-3000» впер- вые были получены структурированные спир- товые гели [13]. Удалось ускорить процессы структурирования в спиртсодержащих систе- мах, что позволило сократить продолжитель- ность производственного цикла в 2 раза, ис- ключить ряд трудоемких операций и улучшить качество готового продукта. Технические характеристики мобильного агрегата типа «Фарматрон-3000»: Производительность, кг/ч 1000…3000 Установленная электри- ческая мощность, кВт 4,5 Диаметр патрубка, мм: всасывающего 45 нагнетательного 35 Схема системы охлаждения автономная Частота вращения роторов гомогенизатора-диспергато- ра, об/мин. 2880 Габаритные размеры, мм 1300˟600˟1400 Масса, кг 150 Два аппарата типа «Фарматрон-3000Б» внедрены на Минской фармацевтической фа- брике ООО «Фармтехнология», кроме того, а) б) Рис. 6. Общий вид установки «Микротрон» для получения глазных мазей (а) и ее функциональная схема (б): D1…D3 – датчик наличия воды; G1, G2 – дисково-цилиндрические аппараты; Е1 – водонагреватель; F1, F2 – фильтры; К1…К13 – запорно-регулирующая арматура; М1 – перемешивающее устройство; Р1 – циркуляционный насос; Р2 – роторный насос; R1…R3 – датчики температуры; RД – датчик-реле температуры; V – смотровое устройство. различные модификации таких мобильных аг- регатов внедрены на ЗАО “Галичфарм” (г. Львов), ЗАО “Квантум Сатис” (г. Запорожье), ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №3 25 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ Технические характеристики установки «Микротрон»: Емкость реакторов, дм3 2˟12 Производительность, кг/смена 36 Установленная мощность, кВт 7,3 Количество дисково- цилиндрических аппаратов проточного типа, ед. 2 Количество водонагревателей, ед. 1 Число оборотов мешалки, об/мин. 56 Габаритные размеры, мм 1200˟1050˟1280 Масса, кг 300 В Институте были разработаны, изготов- лены и внедрены на предприятиях фармацев- тической промышленности установки для ОАО «Лубныфарм» (г. Лубны), “Мелито- польськом консервном заводе продовольствен- ных товаров” (г. Мелитополь), АО “Стома” (г. Харьков), “Тернопольской фармацевти- ческой фабрике” (г. Тернополь), Государствен- ном предприятии “Укрветпромпостач” (г. Бро- вары), Государственном экспериментальном заводе медицинских препаратов ИБОНХ НАН Украины (г. Киев). Для производства глазных лекарственных форм с жидкой дисперсионной средой специ- алистами Института была разработана и изго- товлена установка «Микротрон» (рис. 6), ко- торая включает 2 стадии дробления дисперс- ных частиц (G1, G2). Особенностью такой установки являлось то, что благодаря найден- ному аппаратурно-конструкторскому решению удалось получить тонкодисперсные мягкие лекарственные формы с размерами твердых частиц не более 10 мкм, которые не травми- руют роговицу глаза. а) б) Рис. 7. Общий вид установки типа БФ-320 для получения МЛФ (а) и ее функциональная схема (б): АТ1…АТ2 – реактор, ДР1…ДР2, ДВ – датчик наличия воды в контуре теплоносителя; ГМ – дисково-цилиндрический аппарат; НЕ1…НЕ2 – водонагреватель; Н1…Н2 – роторный насос продуктового контура, Н3…Н4 – циркуляционный насос, Ф1 – фильтр; К1…К13 – запорно-регулирующая арматура продуктового контура и контура теплоносителя; М1…М2 – перемешивающее устройство; Т1…Т4 – датчики температуры; Д1…Д3 – смотровое устройство. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №326 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ а) б) Рис. 8. Общий вид установки для получения наноструктурированных паст (а) и ее функциональная схема (б): А – реактор, БЛ – электрическая блокировка крышки реактора, ДТ1 – датчик температуры продукта; МР – мотор-редуктор мешалки, установленной в реакторе; НП – продуктовый роторный насос; Д-Г – дисково-цилиндрический аппарат; ПУ – шкаф управления, ДУ1 – датчик наличия воды в системе охлаждения; К1 – тампон- ный клапан; К2…К3 – трехходовой кран, К4…К7 – запорно-регулирующая арматура. получения широкого класса многокомпонент- ных дисперсных систем, к которым относятся мягкие лекарственные формы (мази, пасты, гели, линименты) на гидрофильной и гидро- фобных основах. Технологии получения МЛФ и установки типа БФ-320 (рис. 7) были внед- рены на ОАО «Фармак» (г. Киев), ЗАО «Бор- щаговский химико-фармацевтический завод» (г. Киев), Киевский завод медицинских пре- паратов, Рижской фармацевтической фабрике (Латвия) и др. предприятиях. Технические характеристики установки для получения МЛФ типа БФ-320: Производительность, кг/смена до 400 Рабочий объем реакторов, л 2˟160 Установленная электри- ческая мощность, кВт 30 Напряжение питания, В 380 Частота вращения мешалок, об/мин. 37/60 Материал рабочих поверхностей 12Х18Н10Т Габаритные размеры, мм 2200˟1310˟2220 Масса, кг 900 Интересная разработка выполнена в ИТТФ НАНУ для получения лекарственных форм с наноразмерными структурными элементами – глобулами и порами [14,15]. Установка для получения энтеросорбционных кремнийорга- нических паст (рис. 8) внедрена на ЗАО “Эко- логоохранная фирма “Креома-Фарм” (г. Киев). Технические характеристики установки для получения кремнийорганических паст «Креома-Фарм»: Производительность, кг/час 100 Рабочий объем реактора, дм3 100 Дисперсность суспензионных паст, мкм 25…140 Установленная электри- ческая мощность, кВт 6 Напряжение питания, В 220/380 Частота вращения мешалок, об/мин. 35,5 Материал рабочих поверхностей 12Х18Н10Т Габаритные размеры, мм 1770˟800˟1350 Масса, кг 300 Для производства галеновых препаратов, в основе получения которых лежит процесс ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №3 27 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ извлечения из растительного или животного сырья комплекса растворимых в экстрагенте веществ, для Рижской фармацевтической фа- брики (Латвия) изготовлены и внедрены три перколяционных установки типа «Флора-200» (рис. 9) и «Флора-1000». Работа защищена патентом [16]. Для получения галеновых препаратов была изготовлена в Институте и внедрена на пред- приятии ООО «Бэгриф» (г. Бердск, РФ) уста- новка «Сибирь-600» (рис. 10). а) б) Рис. 9. Общий вид перколяционной установки типа «Флора-200» (а) и ее функциональная схема (б): D1…D2 – смотровое устройство; GM – дисково-цилиндрический аппарат; Е1, Е2 – нагреватель; F1,F2 – фильтр; К1…К32 – запорно-регулирующая арматура; МС – мембранный компрессор; RF – холодильник конденсатора; Р1, Р2 – роторный насос; WP – вакуум-насос; R1…R3 – датчики температуры; RД – датчик-реле температуры; V – смотровое устройство. Технические характеристики перколяционной установки «Флора-200»: Суммарный объем перколяторов, л. 200 Номинальная мощность, кВт 60 Номинальное напряжение, В 380 Среднечасовое потребление электроэнергии, кВт/ч 6,0 Габаритные размеры, мм: 3000˟1600˟2200 Масса, кг 1000 Следует отметить, что установка «Сибирь- 600» изготовлена во взрывобезопасном испол- нении и на нее получен сертификат соответ- ствия (рис. 11), который имеет юридическую силу на всей территории Российской Федера- ции. Технические характеристики установки для получения галеновых препаратов «Сибирь- 600»: Количество перколяторов 2 Общее количество кассет 8 Суммарный объем перколяторов, л не менее 600 Номинальное напряжение электропитания, В 380/220 Частота тока, Гц 50 Установленная мощность, кВт до 22 Габаритные размеры, без шкафа управления и блока водонагревателей, мм : 3460˟1650˟2200 Масса, кг 900 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №328 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ а) б) Рис. 10. Общий вид установки для получения галеновых препаратов типа «Сибирь-600» (а) и ее функциональная схема (б): А1…А2 – перколяторы; А3…А4 – сосуды-теплообменники; Е1…Е2 – электроводонагреватели; Ф1…Ф3 – фильтры; Н1…Н2 – продуктовые насосы; Н3…Н4 – циркуляционные насосы; ДУ1, ДУ2 – датчики уровня воды; ДТ1..ДТ4 – датчики температуры; К1...К9 – краны шаровые DN25; К15...К18 – краны водяные DN20. Рис. 11. Сертификат соответствия установки для получения галеновых препаратов «Сибирь-600». Выводы Проведенные экспериментальные иссле- дования и опытно-промышленные испытания показали, что в созданном в ИТТФ НАНУ обо- рудовании использован принцип ДИВЭ, кото- рый позволяет создавать большие градиенты гидродинамических и термодинамических па- раметров потока, явления поляризации, вво- дить мощные короткие импульсы кинетичес- кой энергии в многокомпонентные гетероген- ные системы «твердое тело-жидкость», «жид- кость-жидкость», «твердое тело-газ-жидкость». Под действием гидродинамических, гидро- акустических и гидромеханических эффектов изменяются структура, физико-коллоидные и поверхностные свойства систем, ускоряются тепломассообменные и технологические про- цессы, каталитические реакции, что позволяет получать однородные стабильные системы с улучшенными функциональными свойствами. ИТТФ НАН Украины разработал, изгото- вил и внедрил в Украине, Беларуси, России, Казахстане несколько десятков инновационных технологий и тепломассообменных установок ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №3 29 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ Рис. 12. Карта внедрений тепломассообменного оборудования. с использованием метода ДИВЭ (рис. 12). Все представленные технологии и обору- дование прошли промышленную проверку на предприятиях Украины и за рубежом. В настоящее время метод ДИВЭ исполь- зуется в опытно-промышленных стендах для получения биодизельного топлива, в станциях приготовления биотопливных смесей «СПБС- 1000», которая создается в рамках целевой комплексной программы научных исследова- ний НАН Украины «Биомасса как топливное сырье» (Биотопливо), в производстве смазоч- ных и закалочных сред, в технологиях полу- чения нанодисперсных и наноструктуриро- ванных препаратов. ЛИТЕРАТУРА 1. Долінський А.А. Принцип ДІВЕ та його використання у технологічних процесах. – К.: Наукова думка, 2001 – 346 с. 2. Долинский А.А., Иваницкий Г.К. Тепло- массообмен и гидродинамика в парожидкост- ных дисперсных средах. Теплофизические ос- новы дискретно-импульсного ввода энергии.– К.: Наукова думка, 2008 – 382 с., [1]. 3. Долинский А.А., Басок Б.И. Наномас- штабные аспекты дискректно-импульсной трансформации энергии // ИФЖ. – 2005. – Т. 78, № 1. – С. 15-22. 4. Патент 20698 UA, МПК В01F 7/00. Ре- актронний гомогенізатор / Л.М. Грабов, В.І. Мерщій, В.Т. Жилеєв.; заявник и патентовлас- ник ІТТФ НАНУ. – №97020627; опубл. 15.04.02, Бюл. №4. 5. Патент 55709 UA, МПК В01F 7/16, В01F 3/08. Спосіб гідродинамічної обробки гетеро- генних рідких середовищ та гідродинамічниtй ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2012, т. 34, №330 ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ диспергатор-змішувач для його здійснення/ Л.М. Грабов, В.І. Мерщій, Т.Л. Грабова.; заявник и патентовласник ІТТФ НАНУ. – №2002053954; опубл. 16.01.06, Бюл. №1. 6. Круковский П.Г. Трехмерная СFD-модель гидродинамических процессов в реактронном аппарате / П.Г. Круковский, Л.Н. Грабов и др. // Пром. теплотехника. – 2004. – Т. 26, №4. – С. 5–12. 7. Басок Б.И. Оценка эффектов дисперги- рования включений в роторно-пульсационном аппарате дисково-цилиндрического типа / Б.И. Басок, Т.Л. Грабова // Пром. теплотехника. – 2006. –Т. 28, № 6. – С. 37–43. 8. Информационный лист оборудования фирмы KINEMATIKA АG., Швейцария, 2011. – 10 с. 9. Грабова Т.Л. Диспергування гетероген- них систем у роторно-пульсаційних апаратах дисково-циліндричного типу: автореферат дис. канд. техн. наук: 05.14.06 / Т. Л. Грабова. – К., 2007. – 23 с. 10. Долинский А.А., Басок Б.И., Накорчев- ский А.И. Адиабатически вскипающие потоки. Теория, эксперимент, технологическое исполь- зование – К.: Наукова думка, 2001. – 208 с. 11. Грабов Л.Н. Исследование процесса дис- пергирования в системе “твердое тело-жид- кость” в тепломассообменных технологиях / Грабов Л.Н., Мерщий В.И. и др. // Пром. тепло- техника. – 2003. – Т. 25, № 4-5. – С. 60–64. 12. Патент 59460 UA, МПК В01F 7/26. Спосіб субмікронного диспергування багато- компонентних рідких середовищ і пристрій для його здійснення / Долінський А.А., Грабов Л.М., Бігел У. та інш./ – 2001. 13. Грабова Т.Л. Применение метода дис- кретно-импульсного ввода энергии для полу- чения структурированных спиртосодержащих систем // Пром. теплотехника. – 2010 – Т. 32, №3. – С. 80-86. 14. Долінський А.А. Теплофізичні методи створення наноструктурованих матеріалів з по- кращеними властивостями / А.А. Долінський, Л.М. Грабов и др. // Пром. теплотехника. – 2010. – Т. 35, № 6. – С. 5–14. 15. Грабова Т.Л. Воздействие ДИВЭ на свойства кремнийорганических сорбентов // Промышленная теплотехника. – 2004. – Т.26, №6. – С. 9-15. 16. Патент 78455 UA, МПК В01D 11/02, A61K 36/00, A61K 133/00. Спосіб екстрагу- вання біологічно-активних речовин у системі «тверде тіло-рідина» / А.А. Долінський, Л.М. Грабов, В.І. Мерщій та інш.; заявник и патен- товласник ІТТФ НАНУ. – №200511922; опубл. 15.03.07, Бюл. №3. Получено 13.04.2012 г.

Метод ДИВЭ в инновационных технологиях и тепломассообменном оборудовании

Репозитарії

Схожі ресурси