Цифровой терморегулятор

аналоговыйбез дисплеявизуальный

Температура является ключевым параметром в таких процессах, как химический синтез, экстракция природных соединений, ферментация и биохимические реакции.
Эти этапы реализуются с использованием разнообразного оборудования — реакторов, испарителей (ребойлеров), кристаллизаторов, фильтров-сушилок, сушилок, ферментеров и биореакторов. Все они оснащены рубашкой, по которой циркулирует теплоноситель для поддержания заданной температуры процесса.
Последовательные стадии периодического процесса выполняются в одном и том же аппарате при различных температурах (обычно в диапазоне от -20°C до +150°C, хотя для особо сложных процессов этот диапазон может расширяться до +200°C или даже до -100°C).

К системе предъявляются особые требования:
• Производительность: недопустимы потери времени при переходе от одной температуры к другой.
• Качество продукции: необходимы точность и равномерность поддержания температуры; исключение перегрева продукта при контакте со стенкой аппарата; достижение целевой температуры без «перерегулирования» (превышения заданного значения).
• Безопасность: эффективный отвод тепла, выделяющегося в ходе экзотермических реакций.
• Обслуживание оборудования: попеременная подача пара, воды или рассола вызывает сильную коррозию. Оптимальным решением является переход на систему с единым теплоносителем (так называемую систему «монофлюид»), в которой по рубашке реактора во всем рабочем диапазоне температур циркулирует одна и та же жидкость, не содержащая кислорода.

Компания CELSIUS уже много лет специализируется на проектировании и производстве специализированных установок — термоблоков (или энергомодулей), работающих по принципу единого теплоносителя. Выбор теплоносителя (вода, водно-гликолевая смесь или термомасло) зависит от рабочего температурного диапазона. Нагрев или охлаждение теплоносителя осуществляются в соответствии с требованиями процесса с использованием имеющихся на предприятии энергоносителей: пара, электроэнергии, воды, водно-гликолевой смеси, рассола, термомасла или даже жидкого азота (для криогенных температур). Для предотвращения напряжений, возникающих из-за перепадов и колебаний температуры, в установках используются теплообменники спирально-трубного типа.

Все компоненты, необходимые для регулирования температуры (циркуляционный насос, теплообменники, регулирующие и запорные клапаны, контрольно-измерительные приборы, системы автоматизации и т. д.), смонтированы в единый блок на общей раме. Установка поставляется на объект в полностью собранном виде — с готовой трубной обвязкой, теплоизоляцией и электрическими подключениями, — что сводит к минимуму время монтажа, подключения и ввода в эксплуатацию (часто на объектах, подпадающих под действие директивы Seveso).
Энергетический модуль поставляется с маркировкой CE и сертификатом соответствия требованиям европейской Директивы по оборудованию, работающему под давлением (PED) 2014/68/EU, а также (при необходимости) Директивы ATEX 2014/34/EU для оборудования, предназначенного для работы во взрывоопасных средах; в комплект поставки также входит протокол квалификации монтажа (IQ), упрощающий процедуру валидации оборудования согласно требованиям FDA.

Опираясь на богатый опыт, компания CELSIUS обладает всеми необходимыми компетенциями для проектирования и производства данного технологического оборудования, предназначенного для регулирования температуры реакционной массы внутри производственного аппарата.

На основе целевого значения температуры массы и показаний температурных датчиков, установленных как в реакторе, так и в контуре теплоносителя, система автоматизации выбирает соответствующий теплообменник и управляет запорно-регулирующей арматурой.
Кроме того, система автоматизации CELSIUS включает в себя цифровой двойник реактора и энергетического модуля. Модель реактора строится с учетом его рабочих характеристик, таких как параметры рубашки, системы перемешивания и содержание растворителя. В ходе имитации рабочего процесса значения температуры определяют положение регулирующих клапанов. В свою очередь, положение клапанов позволяет рассчитать скорость потока жидкости, характеристики расхода и коэффициенты теплопередачи в рубашке и теплообменнике; это дает возможность определить температуру внутри реактора и в контуре теплоносителя на следующем временном шаге.
Использование заданных оператором параметров позволяет цифровому двойнику системы (включающему реактор и энергетический модуль) работать в режиме имитации в течение нескольких недель до момента поставки оборудования. Это способствует оптимизации параметров управления и позволяет сократить этап ввода в эксплуатацию до одного дня благодаря использованию настроек, предварительно откалиброванных с учетом реальных условий эксплуатации.