制藥機械的密封設計的重要性
制藥機械安裝需跨越不同潔凈度級別的區(qū)域時，設備上應留出密封隔斷的位置或裝置。藥膏均質機的抽真空工作方式，保證了物料的細膩和無菌生產。
外置型機械密封設計
- 外置型機械密封設計是最早的衛(wèi)生泵機械密封設計方案，在機械密封只能采用石墨這種材料的時期，細微的石墨顆粒極易脫落且能透過除菌過濾器，外置機械密封的設計可以有效避免在泵體運行中所產生的石墨顆粒進入到物料中，從而避免機械密封帶來的顆粒物污染。圖2.35可以看出，外置型機械密封的靜環(huán)部分完全浸潤在物料內，而動環(huán)等組件暴露在泵外。
- 隨著科技的發(fā)展，石墨等密封材質已被碳化硅等高強度材料所取代。向外置型機械密封設計也會帶來一些無法解決的問題。
- 在泵蓋和葉輪之間間隙非常狹小，如果物料是水則沒有問題;如果介質是含有顆粒的藥液、糖漿或含結晶體等，物料就極易積存在這個狹小的空間里，從而導致交叉污染并影響泵腔的清洗效果。
- 同時，在靜環(huán)和泵軸之間的間隙非常狹小，機械密封的動環(huán)、靜環(huán)在工作時摩擦會產生很高的溫度，該間隙可保證相對低溫的介質(如注射用水)對其進行沖洗與冷卻，如果間隙受阻，則會影響密封面的冷卻效果，容易使機械密封產生類似“干轉”的狀況并降低機械密封的使用壽命。
- 另外，物料壓力的作用力和機械密封的彈力方向相反，當物料壓力有波動、彈簧的補償力不夠時，會導致機械密封出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至嚴重的泄漏。為了解決上述問題，采用外置型機械密封設計的離心泵進行配液系統(tǒng)的物料輸送時，只能采用外置型雙端機械密封設計進行彌補。
圖2.35外置型機械密封設計
外置型雙端機械密封設計會導致泵的加工成本增加、配液會路安裝相對復雜、運行成本和后期維護費用增加。同時，當物料端機械密封損壞而外置機械密封未損壞時，從外觀上可能無法直接、快捷地發(fā)現(xiàn)。當藥膏均質機的泵正常運行時，泵腔內壓力高，物料可能會滲漏到內、外機械密封間的腔室內，對泵腔內的潔凈不會產生影響;當泵停下來后，內、外機械密封腔室內流動的沖洗液可能會滲入到泵腔內部，造成不必要的污染。
內置型機械密封設計
內置型機械密封設計(圖2.36)屬于較先進的機械密封設計，其機械密封的動環(huán)、靜環(huán)部分完全浸潤在物料內，可實現(xiàn)良好的自清洗、自冷卻效果，利用物料的壓力保證良好的密封效果。
圖2.36內置型機械密封設計
由于密封材料的改進，碳化硅材料取代了最早的石墨，使得機械密封的設計可以改進為內置型設計，從而彌補了外置型機械密封設計的缺陷。碳化硅非常脆弱，但其破損時會以塊狀出現(xiàn)并被除菌過濾器截留，從而避免了微粉狀石墨顆粒帶來的產品污染。
內置型機械密封在泵蓋和葉輪之間的間隙非常開放，可以輸送幾乎所有的衛(wèi)生行業(yè)的物料，包括產生少量結晶的藥液和含有少量活性炭顆粒的物料等，而不必擔心顆粒的積存。
即使是內置型機械密封設計，在一些特殊情況也需要使用雙端機械密封設計，以便沖洗液進入該位置對動靜環(huán)面進行沖洗，延長機械密封的使用壽命。例如，當藥膏均質機中的物料存在一定的危險性或腐蝕性，內置型雙端機械密封可實現(xiàn)雙重保護，降低物料泄露風險;當物料中含有大量的糖分結晶或顆粒物時，需采用雙端機械密封對間隙進行及時沖洗。雙端機械密封(圖2.37)管路連接相對簡單，只需將外接軟管或硬管與泵體雙端機械密封的管路連接即可。
圖2.37雙端機械密封的安裝
