進口血漿破袋機的介紹及改進

黃澤明

0 引言

在血液制品生產中，原有的手工破血漿袋破袋速度慢，易污染血漿，且血漿的收率較低。目前，從國內多家血液制品生產廠家使用破袋機的情況來看，由于國內生產廠家設備設計的非標準化和制造能力有限，無法保證設備正常使用，設備運行的可靠性差。

下面以由澳大利亞Centreline Engineering公司生產的自動血漿破袋機為例，此設備結構簡單，可靠性高，維護成本低。設備外形如圖1所示。

1 自動破袋機簡介

1.1 升降機

升降機將裝有冰凍血漿袋的框子利用升降平臺運送至鋼平臺上，等待破袋。升降平臺的運行上下限由2個SICK傳感器控制，鋼平臺上的安全門裝有安全鎖，以防止意外的發生。當升降機在運行中出現緊急情況時，可按下控制面板上的急停按鈕進行緊急停機。

1.2 清洗機和破袋機

（1）清洗機的進料段裝有16個WFI噴淋嘴，通過噴淋管道分別對稱安裝在清洗機傳送網的上下兩側。出料段并排安裝了8個吹風噴嘴，以產生有效的空氣簾。

（2）血漿袋由操作人員手工放到清洗機的傳送網帶上，經過WFI噴嘴的清洗，再由吹風噴嘴吹干附在血漿袋上的水。吹風噴嘴的潔凈壓縮空氣設計為1～3 Pa。位于清洗機下方的壓縮空氣和WFI管道上的壓力傳感器檢測壓縮空氣和WFI的供給。如果氣壓和水壓不足，該電磁閥不開啟，清洗機不工作。

（3）被吹干的血漿袋被送到血漿袋進料中的轉盤上。

（4）進料盤上的血漿袋由操作人員按雙數手工擺放在破袋機的兩條傳送帶上，血漿袋放在恰當的位置時，傳送帶運行到下一個位置。當血漿袋傳到切割位置時，刀架啟動，同時切下兩袋，切開后自動提起，完成一個動作。切割時沿血漿袋的對角線，這樣方便脫開血漿袋，更好地收集血漿。

（5）傳送帶和刀架的運行分別由兩部SEW伺服電機和SICK傳感器控制。隨著該過程的進行，被切割后的血漿袋傳送到脫袋臺面上。由操作人員翻轉血漿袋，收集血漿，取走空血漿袋，血漿袋通過下面的收集盤，傳送進融漿罐，將空血漿袋置于指定容器中。

（6）如果冰凍的血漿袋粘附在刀頭上或者引起傳送帶堵塞時，通過按下主控制臺上的急停按鈕或者防護門上的紅色急停按鈕，進行緊急停機。待問題解決后，釋放急停按鈕復位，方可再次啟動。

1.3 破袋機主控制臺

在控制面板上點擊進入按鈕，顯示屏上會顯示出其狀態，如果沒有出現報警和錯誤，就點擊黃色的重新啟動按鈕。點擊綠色啟動按鈕，此時系統啟動，在正常運行情況下，綠燈會亮，如果出現故障，黃燈會閃爍。操作面板如圖2所示。

1.3.1 主顯示界面

（1）主界面為設備開始運行提供一個清晰的畫面，設備啟動時必須進入該畫面，以檢查設備狀態。該畫面提供以下信息：顯示報警和報警的位置；安全開關在安全門上的位置；清洗機的水壓和氣壓。

（2）當出現問題和錯誤時，在這個界面不能重新設定。它僅提示問題和錯誤發生的位置。

1.3.2 參數顯示屏

（1）參數顯示屏提供有關系統的運轉速度和位置的信息，該區域有安全權限，只有有權限的人員才能進入。如需進入該界面修改參數，必須輸入相應密碼。參數顯示屏顯示下列參數：系統設定值，可改變的數值；實際值，即在設備運行過程中的實際值。這2個值有細微的差別。

（2）設備出廠時設定的血漿破袋機傳送帶的斜率和刀頭的角度都不能隨意改變。這些設定已經經過精確地設計。如果改變這些設定，會對機器的機械和電氣方面造成一些物理損傷。

1.3.3 報警顯示

報警顯示的是與SEW變頻器相關聯的故障代碼，分別顯示清洗機、傳送帶、刀架的故障。所有故障的描述和代碼在SEW手冊上可以找到。

1.3.4 系統顯示

該顯示提供進入內部PLC參數的設定、系統日期和時間的設定。同樣，該區域也是有安全權限的，只有輸入相應密碼才可以進入該界面進行參數修改。程序的更新、軟件安裝和設定都通過該界面完成。HMI軟件提供一個詳細的幫助菜單來協助完成這些操作。

2 清洗機噴嘴的改進

2.1 改進背景

在清洗機原有設計噴嘴數量、安裝方式和選型上進行了改進。原噴嘴數量16個，單個噴嘴噴霧角度為90°，噴霧距離90 mm。噴淋理論覆蓋范圍為185 mm，實際WFI在1.5 Pa的壓力下，噴淋范圍為154 mm，無法對血漿袋表面進行全面噴淋，不能有效地清潔血漿袋表面的殘留物和微生物。原噴嘴為塑料噴嘴，在清洗的過程中由于操作不正確，容易對噴嘴造成意外損傷，影響噴淋效果。

2.2 理論計算

根據表1所示的噴霧角度和覆蓋范圍，可以計算：

最大流量=正常流量×1.1；

WFI的流量：500 L/h；

噴淋管道WFI水壓：0.1～0.15 MPa；

噴嘴間距：175 mm；

單個噴嘴流量：500×1.1/16=34.37 L/h=0.57 L/min。

2.3 選型

參考Spraying systems Co.（美國噴霧系統公司）產品手冊，扇形噴霧噴嘴符合生產需求。根據該系列噴嘴的性能數據（表2），選擇出兩款最適合實際噴淋要求的噴嘴。

表1 噴霧角度和覆蓋范圍

表2 噴嘴性能數據

通過計算噴淋系統在清洗機上的安裝位置，噴嘴口到血漿袋的距離為8.5 cm，第二種噴嘴更符合實際噴淋情況，具體型號為H 1/4 VV-SS11002。

不銹鋼噴淋系統如圖3所示。

新設計的噴淋系統數秒內可安裝完畢，不需要借助工具就可自動對準，不會產生因操作人員操作不正確而損壞的情況，同時具備不易堵塞、免維護等優點。該噴淋系統噴淋效果良好，能有效地清洗掉附著在血漿袋表面的微生物，更符合新版GMP的清洗要求。

3 結語

由澳大利亞Centreline Engineering公司生產的非標自動血漿破袋機具有結構相對簡單、可靠性高、維護成本低、生產效率高等優點。對于血漿制品行業來說，該設備更符合現代的生產需要以及新版GMP的清洗要求。

［1］ Cent r el ine Engineer ing Pl asma Bag Guil l ot ine Manual（破袋機用戶手冊）

［2］Spr aying Syst ems Co.（美國噴霧系統公司）產品手冊

［3］SEW變頻器操作手冊