进口血浆破袋机的介绍及改进

黄泽明

0 引言

在血液制品生产中，原有的手工破血浆袋破袋速度慢，易污染血浆，且血浆的收率较低。目前，从国内多家血液制品生产厂家使用破袋机的情况来看，由于国内生产厂家设备设计的非标准化和制造能力有限，无法保证设备正常使用，设备运行的可靠性差。

下面以由澳大利亚Centreline Engineering公司生产的自动血浆破袋机为例，此设备结构简单，可靠性高，维护成本低。设备外形如图1所示。

1 自动破袋机简介

1.1 升降机

升降机将装有冰冻血浆袋的框子利用升降平台运送至钢平台上，等待破袋。升降平台的运行上下限由2个SICK传感器控制，钢平台上的安全门装有安全锁，以防止意外的发生。当升降机在运行中出现紧急情况时，可按下控制面板上的急停按钮进行紧急停机。

1.2 清洗机和破袋机

（1）清洗机的进料段装有16个WFI喷淋嘴，通过喷淋管道分别对称安装在清洗机传送网的上下两侧。出料段并排安装了8个吹风喷嘴，以产生有效的空气帘。

（2）血浆袋由操作人员手工放到清洗机的传送网带上，经过WFI喷嘴的清洗，再由吹风喷嘴吹干附在血浆袋上的水。吹风喷嘴的洁净压缩空气设计为1～3 Pa。位于清洗机下方的压缩空气和WFI管道上的压力传感器检测压缩空气和WFI的供给。如果气压和水压不足，该电磁阀不开启，清洗机不工作。

（3）被吹干的血浆袋被送到血浆袋进料中的转盘上。

（4）进料盘上的血浆袋由操作人员按双数手工摆放在破袋机的两条传送带上，血浆袋放在恰当的位置时，传送带运行到下一个位置。当血浆袋传到切割位置时，刀架启动，同时切下两袋，切开后自动提起，完成一个动作。切割时沿血浆袋的对角线，这样方便脱开血浆袋，更好地收集血浆。

（5）传送带和刀架的运行分别由两部SEW伺服电机和SICK传感器控制。随着该过程的进行，被切割后的血浆袋传送到脱袋台面上。由操作人员翻转血浆袋，收集血浆，取走空血浆袋，血浆袋通过下面的收集盘，传送进融浆罐，将空血浆袋置于指定容器中。

（6）如果冰冻的血浆袋粘附在刀头上或者引起传送带堵塞时，通过按下主控制台上的急停按钮或者防护门上的红色急停按钮，进行紧急停机。待问题解决后，释放急停按钮复位，方可再次启动。

1.3 破袋机主控制台

在控制面板上点击进入按钮，显示屏上会显示出其状态，如果没有出现报警和错误，就点击黄色的重新启动按钮。点击绿色启动按钮，此时系统启动，在正常运行情况下，绿灯会亮，如果出现故障，黄灯会闪烁。操作面板如图2所示。

1.3.1 主显示界面

（1）主界面为设备开始运行提供一个清晰的画面，设备启动时必须进入该画面，以检查设备状态。该画面提供以下信息：显示报警和报警的位置；安全开关在安全门上的位置；清洗机的水压和气压。

（2）当出现问题和错误时，在这个界面不能重新设定。它仅提示问题和错误发生的位置。

1.3.2 参数显示屏

（1）参数显示屏提供有关系统的运转速度和位置的信息，该区域有安全权限，只有有权限的人员才能进入。如需进入该界面修改参数，必须输入相应密码。参数显示屏显示下列参数：系统设定值，可改变的数值；实际值，即在设备运行过程中的实际值。这2个值有细微的差别。

（2）设备出厂时设定的血浆破袋机传送带的斜率和刀头的角度都不能随意改变。这些设定已经经过精确地设计。如果改变这些设定，会对机器的机械和电气方面造成一些物理损伤。

1.3.3 报警显示

报警显示的是与SEW变频器相关联的故障代码，分别显示清洗机、传送带、刀架的故障。所有故障的描述和代码在SEW手册上可以找到。

1.3.4 系统显示

该显示提供进入内部PLC参数的设定、系统日期和时间的设定。同样，该区域也是有安全权限的，只有输入相应密码才可以进入该界面进行参数修改。程序的更新、软件安装和设定都通过该界面完成。HMI软件提供一个详细的帮助菜单来协助完成这些操作。

2 清洗机喷嘴的改进

2.1 改进背景

在清洗机原有设计喷嘴数量、安装方式和选型上进行了改进。原喷嘴数量16个，单个喷嘴喷雾角度为90°，喷雾距离90 mm。喷淋理论覆盖范围为185 mm，实际WFI在1.5 Pa的压力下，喷淋范围为154 mm，无法对血浆袋表面进行全面喷淋，不能有效地清洁血浆袋表面的残留物和微生物。原喷嘴为塑料喷嘴，在清洗的过程中由于操作不正确，容易对喷嘴造成意外损伤，影响喷淋效果。

2.2 理论计算

根据表1所示的喷雾角度和覆盖范围，可以计算：

最大流量=正常流量×1.1；

WFI的流量：500 L/h；

喷淋管道WFI水压：0.1～0.15 MPa；

喷嘴间距：175 mm；

单个喷嘴流量：500×1.1/16=34.37 L/h=0.57 L/min。

2.3 选型

参考Spraying systems Co.（美国喷雾系统公司）产品手册，扇形喷雾喷嘴符合生产需求。根据该系列喷嘴的性能数据（表2），选择出两款最适合实际喷淋要求的喷嘴。

表1 喷雾角度和覆盖范围

表2 喷嘴性能数据

通过计算喷淋系统在清洗机上的安装位置，喷嘴口到血浆袋的距离为8.5 cm，第二种喷嘴更符合实际喷淋情况，具体型号为H 1/4 VV-SS11002。

不锈钢喷淋系统如图3所示。

新设计的喷淋系统数秒内可安装完毕，不需要借助工具就可自动对准，不会产生因操作人员操作不正确而损坏的情况，同时具备不易堵塞、免维护等优点。该喷淋系统喷淋效果良好，能有效地清洗掉附着在血浆袋表面的微生物，更符合新版GMP的清洗要求。

3 结语

由澳大利亚Centreline Engineering公司生产的非标自动血浆破袋机具有结构相对简单、可靠性高、维护成本低、生产效率高等优点。对于血浆制品行业来说，该设备更符合现代的生产需要以及新版GMP的清洗要求。

［1］ Cent r el ine Engineer ing Pl asma Bag Guil l ot ine Manual（破袋机用户手册）

［2］Spr aying Syst ems Co.（美国喷雾系统公司）产品手册

［3］SEW变频器操作手册