Yuqori tozalikdagi shar klapani nima? Yuqori tozalikdagi shar klapani material va dizayn tozaligi bo'yicha sanoat standartlariga javob beradigan oqimni boshqarish moslamasidir. Yuqori tozalik jarayonidagi klapanlar ikkita asosiy qo'llanilish sohasida qo'llaniladi:
Bular tozalash va haroratni nazorat qilish uchun tozalash bug'ini qayta ishlash kabi "qo'llab-quvvatlash tizimlarida" qo'llaniladi. Farmatsevtika sanoatida sharsimon klapanlar hech qachon tayyor mahsulot bilan bevosita aloqada bo'lishi mumkin bo'lgan dasturlarda yoki jarayonlarda ishlatilmaydi.
Yuqori tozalikdagi klapanlar uchun sanoat standarti nima? Farmatsevtika sanoati klapanlarni tanlash mezonlarini ikkita manbadan oladi:
ASME/BPE-1997 farmatsevtika sanoatida uskunalarni loyihalash va ulardan foydalanishni qamrab oluvchi rivojlanayotgan me'yoriy hujjatdir. Ushbu standart biofarmatsevtika sanoatida ishlatiladigan idishlar, quvurlar va nasoslar, klapanlar va armaturalar kabi tegishli aksessuarlarni loyihalash, materiallar, konstruktsiyalash, tekshirish va sinovdan o'tkazish uchun mo'ljallangan. Asosan, hujjatda shunday deyilgan: "... ishlab chiqarish, jarayonni ishlab chiqish yoki kengaytirish jarayonida mahsulot, xom ashyo yoki mahsulot oraliq mahsuloti bilan aloqa qiladigan va mahsulot ishlab chiqarishning muhim qismi bo'lgan barcha komponentlar, masalan, in'ektsiya uchun suv (WFI), toza bug', ultrafiltratsiya, oraliq mahsulotni saqlash va santrifugalar".
Bugungi kunda sanoat mahsulot bilan aloqa qilmaydigan ilovalar uchun sharsimon klapan dizaynini aniqlash uchun ASME/BPE-1997 ga tayanadi. Spetsifikatsiya bilan qamrab olingan asosiy sohalar quyidagilar:
Biofarmatsevtik jarayon tizimlarida keng qo'llaniladigan klapanlar sharsimon klapanlar, diafragma klapanlari va qaytaruvchi klapanlarni o'z ichiga oladi. Ushbu muhandislik hujjati sharsimon klapanlar muhokamasi bilan cheklanadi.
Validatsiya - bu qayta ishlangan mahsulot yoki formulaning takrorlanishini ta'minlash uchun mo'ljallangan tartibga solish jarayoni. Dastur mexanik jarayon komponentlarini, formulalash vaqtini, haroratni, bosimni va boshqa sharoitlarni o'lchash va kuzatishni ko'rsatadi. Tizim va ushbu tizim mahsulotlari takrorlanishi mumkinligi isbotlangandan so'ng, barcha komponentlar va shartlar tasdiqlangan hisoblanadi. Qayta validatsiyasiz yakuniy "paket"ga (jarayon tizimlari va protseduralari) hech qanday o'zgartirishlar kiritilishi mumkin emas.
Materiallarni tekshirish bilan bog'liq muammolar ham mavjud. MTR (Materiallarni sinovdan o'tkazish to'g'risidagi hisobot) - bu quyma ishlab chiqaruvchisining quyma tarkibini hujjatlashtiradigan va uning quyma jarayonidagi ma'lum bir jarayondan kelib chiqqanligini tasdiqlaydigan bayonoti. Ushbu darajadagi kuzatuv ko'plab sohalardagi barcha muhim sanitariya-tesisat komponentlarini o'rnatishda maqsadga muvofiqdir. Farmatsevtika qo'llanmalari uchun yetkazib beriladigan barcha klapanlarda MTR o'rnatilgan bo'lishi kerak.
O'rindiq materiallari ishlab chiqaruvchilari o'rindiqning FDA ko'rsatmalariga muvofiqligini ta'minlash uchun kompozitsiya hisobotlarini taqdim etadilar (FDA/USP VI sinf). Qabul qilinadigan o'rindiq materiallari PTFE, RTFE, Kel-F va TFM ni o'z ichiga oladi.
Ultra yuqori tozalik (UHP) atamasi juda yuqori tozalikka bo'lgan ehtiyojni ta'kidlash uchun mo'ljallangan. Bu yarimo'tkazgichlar bozorida keng qo'llaniladigan atama bo'lib, unda oqim oqimidagi zarrachalarning mutlaq minimal soni talab qilinadi. Klapanlar, quvurlar, filtrlar va ularni qurishda ishlatiladigan ko'plab materiallar odatda ma'lum sharoitlarda tayyorlanganda, qadoqlanganda va ishlov berilganda ushbu UHP darajasiga javob beradi.
Yarimo'tkazgichlar sanoati klapan dizaynining texnik xususiyatlarini SemaSpec guruhi tomonidan boshqariladigan ma'lumotlar to'plamidan oladi. Mikrochipli plastinkalarni ishlab chiqarish zarrachalar, gaz chiqishi va namlikdan ifloslanishni bartaraf etish yoki minimallashtirish uchun standartlarga juda qat'iy rioya qilishni talab qiladi.
SemaSpec standarti zarrachalar hosil bo'lish manbai, zarracha hajmi, gaz manbai (yumshoq klapan yig'ish orqali), geliy oqishini tekshirish va klapan chegarasi ichida va tashqarisida namlikni batafsil bayon qiladi.
Sharsimon klapanlar eng qiyin dasturlarda yaxshi o'zini isbotladi. Ushbu dizaynning ba'zi asosiy afzalliklari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Mexanik abrazivlash – Abrazivlangan yuzalar, payvandlash joylari va ishlatilayotgan yuzalar kattalashtiruvchi oyna ostida ko'rilganda turli sirt xususiyatlariga ega. Mexanik abrazivlash barcha sirt qirralarini, chuqurlarni va o'zgarishlarni bir xil pürüzlülüye qadar kamaytiradi.
Mexanik abrazivlash aylanuvchi uskunalarda alyuminiy oksidi abrazivlari yordamida amalga oshiriladi. Mexanik abrazivlash reaktorlar va idishlar kabi katta sirt maydonlari uchun qo'l asboblari yoki quvurlar yoki naychali qismlar uchun avtomatik porshenlar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Kerakli pardozlash yoki sirt pürüzlülüğüne erishilgunga qadar bir qator mayda zarrachalar abrazivlashlari ketma-ket qo'llaniladi.
Elektropolyatsiya - bu metall yuzalardan mikroskopik nosimmetrikliklarni elektrokimyoviy usullar bilan olib tashlashdir. Bu sirtning umumiy tekisligi yoki silliqligiga olib keladi, bu esa kattalashtiruvchi oynada ko'rilganda deyarli xususiyatsiz ko'rinadi.
Zanglamaydigan po'lat yuqori xrom miqdori (odatda zanglamaydigan po'latda 16% yoki undan ko'p) tufayli tabiiy ravishda korroziyaga chidamli. Elektropollash bu tabiiy qarshilikni oshiradi, chunki jarayon xromga (Cr) qaraganda ko'proq temirni (Fe) eritadi. Bu zanglamaydigan po'lat yuzasida yuqori darajadagi xromni qoldiradi (passivatsiya).
Har qanday abrazivlash jarayonining natijasi o'rtacha pürüzlülük (Ra) sifatida belgilangan "silliq" sirtni yaratishdir. ASME/BPE ga ko'ra; "Barcha abrazivlar Ra, mikrodyum (m-dyuym) yoki mikrometr (mm) da ifodalanishi kerak."
Sirt silliqligi odatda stilus uslubidagi o'zaro harakatlanuvchi qo'lga ega avtomatik asbob bo'lgan profilometr bilan o'lchanadi. Stilus cho'qqilar va vodiy chuqurliklarini o'lchash uchun metall yuzadan o'tkaziladi. Keyin o'rtacha cho'qqilar va vodiy chuqurliklari qo'pollik o'rtacha ko'rsatkichlari sifatida ifodalanadi, ular dyuymning milliondan bir qismi yoki mikrodyumlarda ifodalanadi, odatda Ra deb ataladi.
Jilolangan va jilolangan sirt, abraziv donachalar soni va sirt pürüzlülüğü (elektrojilolashdan oldin va keyin) o'rtasidagi bog'liqlik quyidagi jadvalda ko'rsatilgan. (ASME/BPE hosilasi uchun ushbu hujjatdagi SF-6 jadvaliga qarang)
Mikrometrlar umumiy Yevropa standarti bo'lib, metrik tizim mikrodyumga teng. Bir mikrodyum taxminan 40 mikrometrga teng. Misol: 0,4 mikron Ra deb belgilangan qoplama 16 mikrodyum Ra ga teng.
Sharsimon klapan dizaynining o'ziga xos moslashuvchanligi tufayli u turli xil o'rindiqlar, muhrlar va korpus materiallarida osongina mavjud. Shuning uchun, sharsimon klapanlar quyidagi suyuqliklarni boshqarish uchun ishlab chiqariladi:
Biofarmatsevtika sanoati iloji boricha "muhrlangan tizimlar" ni o'rnatishni afzal ko'radi. Kengaytirilgan quvur tashqi diametri (ETO) ulanishlari klapan/quvur chegarasidan tashqaridagi ifloslanishni bartaraf etish va quvur tizimiga qattiqlik qo'shish uchun bir qatorda payvandlanadi. Uch qisqichli (gigienik qisqich ulanishi) uchlari tizimga moslashuvchanlik qo'shadi va lehimsiz o'rnatilishi mumkin. Uch qisqichli uchlardan foydalangan holda quvur tizimlarini osonroq qismlarga ajratish va qayta sozlash mumkin.
"I-Line", "S-Line" yoki "Q-Line" savdo nomlari ostidagi Cherry-Burrell armaturalari oziq-ovqat/ichimlik sanoati kabi yuqori tozalik tizimlari uchun ham mavjud.
Kengaytirilgan quvur tashqi diametri (ETO) uchlari klapanni quvur tizimiga chiziqli payvandlash imkonini beradi. ETO uchlari quvur (quvur) tizimining diametri va devor qalinligiga mos keladigan o'lchamga ega. Kengaytirilgan quvur uzunligi orbital payvandlash boshlarini sig'dira oladi va payvandlash issiqligi tufayli klapan korpusining muhriga shikast yetkazmaslik uchun etarli uzunlikni ta'minlaydi.
Sharsimon klapanlar o'zlarining ko'p qirraliligi tufayli texnologik qo'llanmalarda keng qo'llaniladi. Diafragma klapanlari cheklangan harorat va bosim xizmatiga ega va sanoat klapanlari uchun barcha standartlarga javob bermaydi. Sharsimon klapanlar quyidagilar uchun ishlatilishi mumkin:
Bundan tashqari, sharsimon klapanning markaziy qismi ichki payvandlash boncukiga kirish imkonini berish uchun olinadigan bo'lib, uni keyin tozalash va/yoki sayqallash mumkin.
Bioqayta ishlash tizimlarini toza va steril sharoitlarda saqlash uchun drenaj muhim ahamiyatga ega. Drenajdan keyin qolgan suyuqlik bakteriyalar yoki boshqa mikroorganizmlar uchun kolonizatsiya joyiga aylanadi va tizimda qabul qilib bo'lmaydigan bioyuk hosil qiladi. Suyuqlik to'planadigan joylar korroziyani boshlash joylariga ham aylanishi mumkin, bu esa tizimga qo'shimcha ifloslanish qo'shadi. ASME/BPE standartining loyihalash qismi drenaj tugagandan so'ng tizimda qoladigan suyuqlik miqdorini yoki to'xtashni minimallashtirish uchun loyihalashni talab qiladi.
Quvur tizimidagi o'lik bo'shliq asosiy quvur identifikatorida (D) belgilangan quvur diametri (L) miqdoridan oshib ketadigan asosiy quvur liniyasidan o'yiq, uchlik yoki kengaytma sifatida belgilanadi. O'lik bo'shliq istalmagan, chunki u tozalash yoki dezinfektsiya qilish protseduralari orqali kirish mumkin bo'lmagan tutilish maydonini yaratadi, natijada mahsulot ifloslanadi. Bioqayta ishlash quvur tizimlari uchun ko'pgina klapan va quvur konfiguratsiyalari bilan 2:1 L/D nisbatiga erishish mumkin.
Yong'inga qarshi amortizatorlar texnologik liniyadagi yong'in sodir bo'lganda yonuvchan suyuqliklarning tarqalishini oldini olish uchun mo'ljallangan. Dizaynda metall orqa o'rindiq va alangalanishni oldini olish uchun antistatik vosita qo'llaniladi. Biofarmatsevtika va kosmetika sanoati odatda spirt yetkazib berish tizimlarida yong'inga qarshi amortizatorlarni afzal ko'radi.
FDA-USP23, VI sinf tomonidan tasdiqlangan sharsimon klapan o'rindiqlari materiallari quyidagilarni o'z ichiga oladi: PTFE, RTFE, Kel-F, PEEK va TFM.
TFM - bu an'anaviy PTFE va eritib qayta ishlanadigan PFA o'rtasidagi farqni bartaraf etuvchi kimyoviy modifikatsiyalangan PTFE. TFM ASTM D 4894 va ISO Draft WDT 539-1.5 ga muvofiq PTFE sifatida tasniflanadi. An'anaviy PTFE bilan taqqoslaganda, TFM quyidagi yaxshilangan xususiyatlarga ega:
Bo'shliq bilan to'ldirilgan o'rindiqlar shar va korpus bo'shlig'i o'rtasida qotib qolishi yoki klapanni yopish elementining uzluksiz ishlashiga xalaqit berishi mumkin bo'lgan materiallarning to'planishining oldini olish uchun mo'ljallangan. Bug 'xizmatida ishlatiladigan yuqori tozalikdagi shar klapanlari ushbu ixtiyoriy o'rindiq tartibidan foydalanmasligi kerak, chunki bug' o'rindiq yuzasi ostiga kirib, bakteriyalar ko'payishi uchun maydonga aylanishi mumkin. Ushbu katta o'rindiq maydoni tufayli bo'shliqni to'ldiruvchi o'rindiqlarni demontaj qilmasdan to'g'ri dezinfektsiya qilish qiyin.
Sharsimon klapanlar "aylanuvchi klapanlar" umumiy toifasiga kiradi. Avtomatik ishlash uchun ikki turdagi aktuatorlar mavjud: pnevmatik va elektr. Pnevmatik aktuatorlar aylanish chiqish momentini ta'minlash uchun raf va pinion joylashuvi kabi aylanadigan mexanizmga ulangan piston yoki diafragmadan foydalanadi. Elektr aktuatorlar asosan tishli motorlar bo'lib, sharsimon klapanlarga mos keladigan turli xil kuchlanish va variantlarda mavjud. Ushbu mavzu bo'yicha qo'shimcha ma'lumot olish uchun ushbu qo'llanmaning keyingi qismidagi "Sharsimon klapan aktuatorini qanday tanlash kerak" ga qarang.
Yuqori tozalikdagi sharsimon klapanlar BPE yoki yarimo'tkazgich (SemaSpec) talablariga muvofiq tozalanishi va qadoqlanishi mumkin.
Asosiy tozalash qoldiqsiz formulaga ega, sovuq tozalash va yog'sizlantirish uchun tasdiqlangan ishqoriy reagentdan foydalanadigan ultratovushli tozalash tizimi yordamida amalga oshiriladi.
Bosim o'tkazadigan qismlar issiqlik raqami bilan belgilanadi va tegishli tahlil sertifikati bilan birga keladi. Har bir o'lcham va issiqlik raqami uchun tegirmon sinov hisoboti (MTR) yozib olinadi. Ushbu hujjatlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Ba'zan jarayon muhandislari jarayonni boshqarish tizimlari uchun pnevmatik yoki elektr klapanlar orasidan tanlov qilishlari kerak. Ikkala turdagi aktuatorlarning ham afzalliklari bor va eng yaxshi tanlovni amalga oshirish uchun ma'lumotlarga ega bo'lish muhimdir.
Aktuator turini (pnevmatik yoki elektr) tanlashda birinchi vazifa aktuator uchun eng samarali quvvat manbaini aniqlashdir. E'tiborga olish kerak bo'lgan asosiy fikrlar:
Eng amaliy pnevmatik aktuatorlar 40 dan 120 psi gacha (3 dan 8 bar gacha) havo bosimi ta'minotidan foydalanadilar. Odatda, ular 60 dan 80 psi gacha (4 dan 6 bar gacha) ta'minot bosimi uchun o'lchamlanadi. Yuqori havo bosimini kafolatlash ko'pincha qiyin, past havo bosimi esa kerakli momentni hosil qilish uchun juda katta diametrli pistonlar yoki diafragmalarni talab qiladi.
Elektr aktuatorlari odatda 110 VAC quvvat bilan ishlatiladi, ammo ulardan turli xil AC va DC motorlari, ham bitta, ham uch fazali motorlar bilan foydalanish mumkin.
harorat oralig'i. Pnevmatik va elektr aktuatorlardan keng harorat oralig'ida foydalanish mumkin. Pnevmatik aktuatorlar uchun standart harorat oralig'i -4 dan 1740F gacha (-20 dan 800C gacha), ammo ixtiyoriy muhrlar, podshipniklar va moylar bilan -40 dan 2500F gacha (-40 dan 1210C gacha) kengaytirilishi mumkin. Agar boshqaruv aksessuarlari (chegaraviy kalitlar, solenoid klapanlar va boshqalar) ishlatilsa, ular aktuatordan farqli haroratga ega bo'lishi mumkin va bu barcha qo'llanmalarda hisobga olinishi kerak. Past haroratli qo'llanmalarda havo ta'minoti sifatining shudring nuqtasiga nisbatan hisobga olinishi kerak. Shudring nuqtasi - bu havoda kondensatsiya sodir bo'ladigan harorat. Kondensatsiya havo ta'minoti liniyasini muzlatishi va to'sib qo'yishi mumkin, bu esa aktuatorning ishlashiga to'sqinlik qiladi.
Elektr aktuatorlarining harorat diapazoni -40 dan 1500F gacha (-40 dan 650C gacha) bo'ladi. Tashqarida ishlatilganda, namlikning ichki ish qismlariga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun elektr aktuator atrof-muhitdan ajratilgan bo'lishi kerak. Agar kondensatsiya elektr o'tkazgichidan olinsa, ichkarida kondensatsiya hosil bo'lishi mumkin, bu o'rnatishdan oldin yomg'ir suvini to'plagan bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, motor ishlayotganida aktuator korpusining ichki qismini isitadi va ishlamayotganida sovutadi, shuning uchun harorat o'zgarishi atrof-muhitning "nafas olishi" va kondensatsiyalanishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, ochiq havoda foydalanish uchun mo'ljallangan barcha elektr aktuatorlar isitgich bilan jihozlangan bo'lishi kerak.
Ba'zan xavfli muhitlarda elektr aktuatorlardan foydalanishni oqlash qiyin, ammo agar siqilgan havo yoki pnevmatik aktuatorlar kerakli ish xususiyatlarini ta'minlay olmasa, tegishli tasniflangan korpuslarga ega elektr aktuatorlardan foydalanish mumkin.
Milliy elektr ishlab chiqaruvchilar assotsiatsiyasi (NEMA) xavfli hududlarda foydalanish uchun elektr aktuatorlarni (va boshqa elektr jihozlarini) qurish va o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalarni ishlab chiqdi. NEMA VII ko'rsatmalari quyidagilar:
VII Xavfli joylashuv I sinfi (Portlovchi gaz yoki bugʻ). Qoʻllanilishi boʻyicha Milliy elektr kodeksiga javob beradi; benzin, geksan, nafta, benzol, butan, propan, aseton, benzol, lak erituvchi bugʻlari va tabiiy gaz atmosferasi bilan ishlatish boʻyicha Underwriters' Laboratories, Inc. texnik xususiyatlariga javob beradi.
Deyarli barcha elektr aktuator ishlab chiqaruvchilari o'zlarining standart mahsulot liniyasining NEMA VII ga mos keladigan versiyasini tanlash imkoniyatiga ega.
Boshqa tomondan, pnevmatik aktuatorlar portlashga chidamli. Xavfli hududlarda pnevmatik aktuatorlar bilan elektr boshqaruv elementlari ishlatilganda, ular ko'pincha elektr aktuatorlarga qaraganda tejamkorroq bo'ladi. Solenoid bilan ishlaydigan uchuvchi klapan xavfli bo'lmagan hududga o'rnatilishi va aktuatorga quvur orqali ulanishi mumkin. Cheklovchi kalitlar - pozitsiyani ko'rsatish uchun - NEMA VII korpuslariga o'rnatilishi mumkin. Xavfli hududlarda pnevmatik aktuatorlarning tabiiy xavfsizligi ularni ushbu qo'llanmalarda amaliy tanlovga aylantiradi.
Prujina qaytadi. Jarayon sanoatida klapan aktuatorlarida keng qo'llaniladigan yana bir xavfsizlik aksessuari prujina qaytadigan (ishlamay qolishi mumkin bo'lgan) variantdir. Elektr yoki signal uzilishi holatida, prujina qaytadigan aktuator klapanni oldindan belgilangan xavfsiz holatga keltiradi. Bu pnevmatik aktuatorlar uchun amaliy va arzon variant bo'lib, pnevmatik aktuatorlarning butun sanoatda keng qo'llanilishini asosiy sababidir.
Agar aktuatorning o'lchami yoki og'irligi tufayli prujinadan foydalanib bo'lmasa yoki ikki tomonlama ta'sir qiluvchi blok o'rnatilgan bo'lsa, havo bosimini saqlash uchun akkumulyator bakini o'rnatish mumkin.