Как повысить эффективность системы биопроцессов: ключевые инженерные рычаги

Что определяет эффективность системы биопроцесса?

Эффективность системы биопроцесса представляет собой соотношение полезной энергии и времени процесса, доставленных в культуру, к общему расходу энергии и времени, потребляемому блоком. Установка, которая быстро передает тепло, точно поддерживает температуру и возвращается в эксплуатацию после очистки в кратчайшие сроки, эффективна как с точки зрения энергопотребления, так и с точки зрения графика.

Четыре переменные, которые доминируют в результатах:

• Скорость теплопередачи: коэффициент теплопередачи и эффективная площадь поверхности теплообменников в контуре.
• Реакция на регулирование температуры: время простоя, перерегулирование и восстановление контура
• Объем задержки и мертвые зоны: дренируемость и удержание продукта
• Очистка и стерилизация: время CIP и SIP между партиями

Повышение скорости теплопередачи в технологическом процессе

Для большинства биофармацевтических услуг самый быстрый измеримый прирост эффективности достигается за счет повышения коэффициента теплопередачи теплообменника, который фактически соприкасается с технологической жидкостью. Пограничный слой между жидкостью и стенкой теплопередачи контролирует скорость движения энергии, а при низких скоростях потока, типичных для боковых контуров биореактора, трубопроводы большого диаметра часто проходят ламинарно.

Шайлок обращается к этому с помощью Санитарный капиллярный теплообменник , конструкция с небольшими каналами, которые создают турбулентный поток даже при низких числах Рейнольдса. Выбор правильной геометрии зависит от сервиса:

Производители санитарных капиллярных теплообменников на заказ, завод Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. - китайские производители санитарных капиллярных теплообменников, завод, санитарный колпачок ... Посмотреть продукт →

• Капиллярные теплообменники: диаметр каналов от 1 до 6 мм, объем задержки от 0,3 л, турбулентный при малом расходе.
• Двухтрубные теплообменники DTS: двойной механический барьер для изоляции инженерных сетей
• Санитарные теплообменники «труба в трубе»: противоток и простой визуальный осмотр

Ужесточить контроль температуры, чтобы уменьшить перерегулирование

Точность контроля температуры является вторым рычагом эффективности, поскольку она определяет, насколько быстро культура достигает заданного значения и сколько времени контроллер тратит на исправление перерегулирования. Теплообменник может доставлять энергию, но только контур управления решает, куда пойдет эта энергия.

прецизионный терморегулятор (TCU) для биофармацевтики использует каскадное управление: быстрый внутренний контур по рабочей температуре и более медленный внешний контур по температуре биореактора. Эта архитектура устраняет простои и удерживает процесс в узком диапазоне вокруг заданного значения.

Изготовленный на заказ прецизионный блок контроля температуры (TCU) для производителей биофармацевтики, Fac Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. - это китайский прецизионный блок контроля температуры (TCU) для производителей биофармацевтических препаратов, факт... Посмотреть продукт →

• Каскадное управление с временем отклика внутреннего контура менее 2 секунд.
• Пропорциональный клапанный блок с нулевой зоной нечувствительности для горячего и холодного смешивания
• Запрограммированные темпы предварительного нагрева и охлаждения, позволяющие избежать теплового удара.
• Балансировка потоков, когда один TCU питает несколько биореакторов

Консолидация операций подразделения в единый блок

Интегрированная система биопроцесса устраняет объем трубопроводов, застойные зоны и потери при передаче, которые создают отдельные автономные компоненты. Интеграция сокращает как время процесса, так и циклы очистки, поскольку путь энергии между энергосистемой и биореактором становится короче и полностью смачивается.

Шайлока интеллектуальные биопроцессные теплообменные агрегаты объедините отопление, охлаждение, контроль температуры и распределение коммунальных услуг в одном корпусе, протестированном на заводе. Инженерный подход описан далее в нашей статье о современная конструкция интегрированного биопроцесса .

Изготовление индивидуальных интеллектуальных биопроцессных теплообменных установок/блоков, завод Shiloc (Шанхай) Industrial Trading Co., Ltd. - это китайские производители интеллектуальных биопроцессных теплообменных установок/блоков, завод,... Посмотреть продукт →

Конструкция, обеспечивающая удобство очистки и быстрый цикл безразборной мойки

Время выполнения операций CIP и SIP часто превышает время продуктивного процесса, поэтому каждая минута, сэкономленная на очистке, напрямую повышает общую эффективность системы. Возможность очистки — это свойство конструкции, а не процедура очистки: наклонные трубопроводы, отсутствие застойных зон и гигиенические соединения определяют, насколько быстро можно будет убедиться в чистоте салазок и вернуть их в эксплуатацию.

• Уклон всех линий к нижним точкам дренажа в соответствии с рекомендациями ASME BPE составляет 1/8 дюйма на фут.
• Длина мертвой зоны должна быть менее 1,5 диаметров трубы.
• Используйте теплообменники с двойным механическим барьером для изоляции технической воды от технологической жидкости.
• Добавьте приборы проводимости, температуры и расхода, чтобы подтвердить конечную точку безразборной мойки.
• Просушите феном стерильным воздухом или вакуумом, чтобы уменьшить остаточный объем ниже 1 процента.

Если целевые показатели эффективности не достигаются, запустите четырехэтапный аудит существующей установки:

1. Гидравлический аудит: измерение расхода и падения давления в каждом теплообменнике.
2. rmal mapping: log supply and return temperatures during every phase
3. Исследование таймера CIP: продолжительность слива документов, промывки и охлаждения
4. Подстройка автоматизации: регулировка задержек блокировки и коэффициентов усиления ПИД-регулятора.

Отслеживайте ключевые показатели эффективности, которые влияют на экономику партии

Инструменты, работающие в режиме реального времени, превращают хорошо спроектированную установку в самокорректирующийся актив, поскольку последовательность улучшений зависит от знания того, что на самом деле делает установка. Показания расхода, температуры, давления и проводимости в каждом цикле позволяют операторам сравнивать партии и обнаруживать загрязнение до того, как оно станет неисправным.

Повышение эффективности биотехнологической системы означает выбор оборудования, которое является турбулентным, быстрым, интегрированным, поддающимся очистке и измерению. Компания Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. поставляет эти специализированные пакеты и может сравнить ваш текущий контур с указанными выше ключевыми показателями эффективности. Свяжитесь с командой инженеров-технологов Shiloc с учетом ваших скоростей потока, свойств жидкости и существующих данных о перепаде давления.