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Lyophilisateur pilote PCCPLS

            Le lyophilisateur Pilote LPCCPLS15 a été développé pour disposer d’une surface de lyophilisation maximale dans un encombrement extérieur le plus réduit possible de façon a être facilement implantable dans des locaux souvent très chargés. Il dispose aussi d’une architecture optimisée pour en faciliter la maintenance. Il propose une surface utilisable de 1,5 m² qui permet de traiter des lots pilote de taille suffisamment grande pour être représentative du comportement de lots industriels. De plus le LPCCPLS a été pensé de façon a faciliter le nettoyage de la chambre de sublimation et du piège.
Le lyophilisateur Pilote LPCCPLS15 est conçu avec le piège séparé de la chambre de sublimation. La chambre et le pièges sont reliés par une vanne courte tubulure DN 100mm munie d'une vanne papillon DN100mm à commande pneumatique qui se ferme en cas de coupure d'alimentation électrique. Cette vanne a été spécialement conçue pour réduire le taux de fuite entre ces 2 faces et vers l’extérieur. l'evacuation des calories dégagées par le circuit frigorifique est assurée par un condenseur a air, pas besoin d'eau de refroidissement.

 

           

 

              Pour améliorer l’utilisation du volume disponible une conception a cuve rectangulaire a été préférée a une cuve ronde. Cette disposition si elle améliore nettement le rapport surface utilisable / volume total impose néanmoins un solide nervurage de la chambre qui doit résister aux efforts exercés par la pression atmosphérique alors que sa forme de base ne s’y prête pas comme c’est le cas pour une cuve cylindrique.

En revanche, l’accent a été mis sur l’accessibilité de toute la surface de la chambre en aménageant de larges espacements entre les étagères et la parois de la chambre. Dans le même soucis, les étagères ne sont plus raccordées aux collecteurs d’alimentation interne a la chambre par des flexibles onduleux comme traditionnellement . En effet les collecteurs d’alimentation en fluide caloporteur des étagères ont été déportés a l’extérieur de la chambre. Chaque des 6 étagère est donc reliée a ces collecteurs via 2 traversées de cloisons et 2 tubes lisses très faciles a nettoyer.
Pour faciliter le nettoyage ces étagères sont espacées entre elles de 90mm. La distance entre les parois extérieures verticales de la chambre et le bord des étagères est de plus de 100mm. L’écartement entre l’ étagères supérieure et inférieure avec les parois horizontales de la chambre est quant à lui de150mm. Ces larges espaces permettent un accès aisé à l’ensemble des 6 étagères lors du nettoyage

            La chambre rectangulaire de lyophilisation présente un important volume intérieur de hauteur 750mm, Largeur 750mm, Profondeur 750mm. Soit un volume brut de 420 Litres.

            Les connecteurs de sondes produits sont affleurants et intégrés dans la parois de la chambre comme dans touts nos lyophilisateurs, ce qui évite la présence de fils a l’intérieur de la chambre et réduit au maximum les volumes morts inaccessibles. Le logiciel d’exploitation permet en outre de piloter la lyophilisation sans sondes produits si nécessaire.

Pour rester en cohérence avec la surface utile de lyophilisation de 1,5 m² ce lyophilisateur est équipé d’un piège a –85°C d’une capacité de 20Kg de glace.
L'intérêt du piège à -85°C réside en 2 points. D'une part la pression minimale dans la chambre de sublimation est dictée par la tension de vapeur à la surface de la glace du piège. Cette tension de vapeur dépend directement de la température de la glace du piège à sa surface. Il existe toujours un gradient de température le long de l'épaisseur de la calotte de glace du piège. Mais plus la température est basse sur la paroi  du piège plus elle est basse a la surface de la glace pour la même épaisseur de glace, donc pour la même capacité du piège.                         De la même façon avec un piège à -80°C il est possible de
stocker beaucoup plus de glace avec la même température à la surface, donc avec le même vide limite qu'avec un piège à -55°C
La recherche de la plus grande facilité de nettoyage nous a également conduit a adopter un piège de type lisse. L’avantage de cette architecture est donc une grande facilité de nettoyage mais aussi la rapidité du dégivrage et la possibilité d’extraire rapidement le pain de glace. L’inconvénient est une moins bonne conduction thermique qu’avec un évaporateur a serpentin interne et donc une température de surface moins basse.
Pour pallier a cet inconvénient, nous avons développé une piège a double enveloppe. Le serpentin de l’évaporateur est placé dans une double enveloppe épousant au plus prés le diamètre du tube. Cette enveloppe concentrique au piège est remplie du même fluide caloporteur que celui qui circule dans les étagères. En revanche celui-ci ne circule pas, il est statique. Le faible volume de cette double chambre réduit l’inertie thermique du piège et le fluide améliore considérablement la conduction thermique vers la surface interne du piège et autorise une bien meilleure homogénéité de la température de surface. Cette répartition plus uniforme permet surtout une bonne distribution de la glace sur la surface du piège.
Il se forme ainsi au fil du dépôt de glace une forme en venturi qui accélère les molécules d’eau au fur et a mesure que le piège se charge et évite ainsi une accumulation a l’entrée du piège qui peut conduire a n bouchage. Bien évidemment le piège est équipé d’un dispositif de dégivrage rapide par gaz chaud qui permet de provoquer un échauffement rapide du piège lors des dégivrages.

Le circuit frigorifique a 2 étages en cascade  permet d’atteindre des températures limites du piège inférieures à –90°C et de descendre les étagères lors de la congélation à prés de –70°C. Il existe aussi une version de ce lyophilisateur possédant un circuit frigorifique indépendant consacré uniquement au refroidissement des étagères ce qui permet
d’appliquer des recettes de lyophilisation avec des températures d’étagères très basse entièrement indépendante de la charge du piège. Ceci peut être utile pour la lyophilisation de produits très thermosensibles comme l’ARN.
Le lyophilisateur LPCCPPLS15 peut être décliné en version soit entièrement autonome et mobile, soit en version encastrée type salle blanche.

 

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