फार्मास्यूटिकल प्लांट के संपीड़ित वायु शुष्ककर्ता में शून्य-पर्ज ब्लोअर डिसिकेंट वायु शुष्ककर्ता प्रणाली में अपग्रेड

केस स्टडी: एक बड़ी फार्मास्यूटिकल सुविधा ने नए ब्लोअर-पुनर्जनित अधिशोषण ड्रायर्स (–40°C ओस बिंदु, तेल-मुक्त) के माध्यम से आर्द्रता और दूषण समस्याओं का समाधान किया। उपकरण की आपूर्ति, स्थापना और आरओआई (रिटर्न ऑन इन्वेस्टमेंट) मेट्रिक्स का विस्तृत विवरण दिया गया है।  

ग्राहक पृष्ठभूमि:  युन्नान बायाओ ग्रुप कं., लिमिटेड, युन्नान प्रांत की एक प्रमुख फार्मास्यूटिकल निर्माता कंपनी है, जो पारंपरिक चीनी दवाओं और आधुनिक फार्मास्यूटिकल उत्पादों सहित विभिन्न उत्पादों का उत्पादन करती है, जिनमें से कुछ के लिए अत्यंत शुद्ध, शुष्क संपीड़ित वायु की आवश्यकता होती है। ग्राहक की वर्तमान वायु प्रणाली कई उत्पादन लाइनों की सेवा करती थी, लेकिन पुराने ड्रायर्स अब कठोर ISO 8573-1 वर्ग की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पा रहे थे। यह प्लांट 24/7 संचालित होता है, और यहाँ तक कि संक्षिप्त डाउनटाइम भी विशाल हानि और उत्पाद अपव्यय का कारण बनता है।

दर्द के बिंदु:  ग्राहक को वायु लाइनों में आवर्ती आर्द्रता संदूषण का सामना करना पड़ा। मौजूदा शीतलित ड्रायर्स कभी-कभार संघनित जल के साथ-साथ वायु के अतिप्रवाह की अनुमति देते थे, जिससे जीवाणुरहितता के लिए जोखिम उत्पन्न होता था। चूँकि मूल प्रणाली में छोटे ऊष्माहीन ड्रायर्स का उपयोग किया जाता था, इसलिए बड़ी मात्रा में शुद्धिकरण वायु का नुकसान होता था (उत्पादन का 20–25%), जिससे ऊर्जा का अपव्यय होता था। शीर्ष ग्रीष्मकालीन परिस्थितियों में, ओस बिंदु विनिर्देशन के नीचे –20°C से अधिक बढ़ गया। ग्राहक को एक ड्रायर अपग्रेड की आवश्यकता थी जो निम्नलिखित कार्य कर सके:

• सभी भार स्थितियों के तहत स्थिर निम्न ओस बिंदु (≤–40°C) प्राप्त करे।
• ऊर्जा के उपयोग को कम करने के लिए शुद्धिकरण वायु के नुकसान को समाप्त करे (शून्य-शुद्धिकरण संचालन)।
• तेल-मुक्त वायु को बनाए रखे (चूँकि ऊपर की ओर स्थित तेल-मुक्त स्क्रू वायु कंप्रेसर को संदूषण के जोखिम से बचाना आवश्यक था)।
• मौजूदा कंप्रेसर कमरे की व्यवस्था के भीतर फिट हो जाए, बिना प्रमुख पाइपलाइन परिवर्तन के।

हमारा समाधान:  हमने एक ब्लोअर-पुनर्जनित, द्वि-टावर अधिशोषण ड्रायर प्रणाली  का प्रस्ताव दिया, जो संयंत्र के प्रवाह के अनुसार अनुकूलित की गई थी। इसके दायरे में शामिल था:

• उपकरण:  चार बड़े मॉडल HR-350SGRD  अधिशोषण शुष्कक (प्रत्येक 2100 मी³/घंटा, जो 35 मी³/मिनट के बराबर है) जिनमें गर्म हवा के साथ सहायता प्राप्त पुनर्जनन प्रणाली लगी है। प्रत्येक शुष्कक में दो स्टेनलेस स्टील के टावर हैं, जो उच्च क्षमता वाले शुष्ककारक (सक्रिय एल्यूमिना + आणविक जाल) से भरे हुए हैं। पुनर्जनन एक विद्युत हीटर (150–200°C) और एक उच्च-दक्षता वाले ब्लोअर के संयोजन द्वारा किया जाता है, जो वातावरण से वायु को आकर्षित करता है, जिससे शुद्धिकरण (पर्ज) प्रक्रिया के दौरान संपीड़ित वायु की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। ठंडा करने के लिए उसी ब्लोअर के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से वातावरण की अप्रत्यक्ष वायु का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, संचालन के दौरान लगभग शून्य संपीड़ित वायु की खपत होती है। यह प्रणाली मानक संचालन स्थितियों के तहत निरंतर ≤ –40°C का दाब ओस बिंदु प्राप्त कर सकती है, जो जल अंश के लिए ISO 8573-1 कक्षा 2 आवश्यकताओं को पूरा करती है।
• वायु फिल्ट्रेशन:  शून्य तेल अतिप्रवाह सुनिश्चित करने के लिए पूर्व-फिल्टर और उत्तर-फिल्टर (0.01 μm FDA-ग्रेड संगलन फिल्टर) आपूर्ति किए गए थे।
• नियंत्रण प्रणाली:  एक उन्नत PLC नियंत्रक (सिगमा इलेक्ट्रिक कंट्रोल्स) टॉवर स्विचिंग के क्रम को नियंत्रित करता है, ओसांक (ऑनलाइन सेंसर) और दबाव की निगरानी करता है, और ब्लोअर की गति को अनुकूलित करता है। स्थिति और अलार्म के लिए एक टच-स्क्रीन इंटरफ़ेस प्रदान किया गया था। यह प्रणाली दूरस्थ निगरानी के लिए संयंत्र के DCS में एकीकृत है।
• प्रदर्शन विशिष्टताएँ:  शुष्ककर्ताओं की गारंटी है कि पूर्ण भार पर –40°C का दबाव ओसांक (भाग-भार पर –70°C संभव) प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें तेल-मुक्त वायु गुणवत्ता (फ़िल्टर के बाद ISO क्लास 1) होती है। ब्लोअर की खपत केवल 0.10 kW प्रति m³/मिनट है, जो एक गर्मी-रहित शुष्ककर्ता के पर्ज नुकसान की तुलना में काफी कम है।
• वायु फिल्ट्रेशन:  पूर्व-फ़िल्टर (0.01 μm कण फ़िल्टर, FDA-अनुपालन सामग्री) पाइपलाइन की किसी भी शेष धूल या कंप्रेसर के क्षरण कणों को हटा देते हैं; उत्तर-फ़िल्टर (0.01 μm) शुष्ककर्ता टॉवरों से संभावित शुष्ककारी के सूक्ष्म कणों को पकड़ते हैं, जिससे फार्मास्यूटिकल लाइनों के लिए जीवाणुरहित-ग्रेड वायु गुणवत्ता सुनिश्चित होती है।
• नियंत्रण प्रणाली:  एक उन्नत PLC नियंत्रक (जैसे, सीमेंस S7-1200 या समकक्ष) टॉवर स्विचिंग को क्रमबद्ध करता है, ओस बिंदु (ऑनलाइन सेंसर) और दाब की निगरानी करता है, और ब्लोअर की गति को अनुकूलित करता है। एक टच-स्क्रीन HMI स्थिति और अलार्म प्रदान करता है। यह प्रणाली दूरस्थ निगरानी के लिए संयंत्र DCS में एकीकृत है।
• प्रदर्शन विशिष्टताएँ:  शुष्कक पूर्ण भार और सामान्य वातावरणीय परिस्थितियों के तहत ≤ –40°C के स्थिर दाब ओस बिंदु की गारंटी देते हैं। पुनर्जनन ब्लोअर की खपत आमतौर पर शुष्कक क्षमता के प्रति m³/मिनट में 0.10–0.12 kW होती है, जो एक बिना गर्मी के शुष्कक के 15–25% संपीड़ित वायु पर्ज नुकसान की तुलना में काफी कम है। निर्गत वायु की गुणवत्ता तेल के लिए ISO 8573-1 क्लास 1 (≤0.01 mg/m³) और जल के लिए क्लास 2 (≤ –40°C PDP) के अनुरूप है।

चित्र: एक फार्मास्यूटिकल सुविधा में क्लीनरूम उत्पादन लाइन (उदाहरण के लिए)।

डिलीवरी एवं स्थापना:  परियोजना एक संरचित कार्यक्रम का अनुसरण करती थी: प्रणाली डिज़ाइन और इंजीनियरिंग ड्रॉइंग्स को 4 सप्ताह के भीतर मंजूरी दे दी गई। असेंबल किए गए ड्रायर्स का कारखाना स्वीकृति परीक्षण (FAT) हमारे संयंत्र में शिपमेंट से पहले पूरा कर लिया गया। साइट पर डिलीवरी FAT के 3 सप्ताह बाद हुई। स्थापना (नीचे दिखाई गई) में 2 सप्ताह लगे: माउंटिंग, पाइपिंग, विद्युत कनेक्शन और नियंत्रण वायरिंग।

स्थापना के बाद, हमने 7-दिवसीय प्रारंभ और चालू करने के चरण का संचालन किया, जिसमें साइट स्वीकृति परीक्षण (SAT) और फार्मास्यूटिकल मानकों के अनुसार संचालन योग्यता (OQ) के दस्तावेज़ीकरण का समावेश था। पैरामीटर (ओस बिंदु, ऊर्जा उपयोग) को लॉग किया गया और तुरंत अनुपालन दिखाया गया। ऑपरेटर प्रशिक्षण और अंतिम स्वीकृति रिपोर्ट क्लाइंट को सौंप दी गई।

परिणाम/लाभ:  नए शून्य-पर्ज ड्रायर्स ने सभी समस्याओं का समाधान कर दिया। प्रमुख लाभ इस प्रकार हैं:

• स्थिर ओस बिंदु:  अब वायु का ओस बिंदु पूर्ण भार के तहत लगातार –45°C है, जबकि शिखर मान भी –40°C से नीचे बने रहते हैं (पहले –20°C था)।
• ऊर्जा बचत:  संपीड़ित वायु के पर्ज निकालने से संपीड़ित वायु उत्पादन की ऊर्जा में लगभग 15% की कमी आई (अर्थात् वह ऊर्जा जो अन्यथा पर्ज वायु के रूप में बर्बाद हो जाती)। मापी गई ब्लोअर शक्ति, एक गर्मी-रहित ड्रायर के कारण पर्ज वायु के कारण अतिरिक्त कंप्रेसर ऊर्जा की खपत की केवल लगभग 10% है। अनुमानित वार्षिक विद्युत बचत है ≈¥160,000 (स्थानीय औद्योगिक विद्युत दर ¥0.8/किलोवाट-घंटा के आधार पर)। संदर्भ के लिए, पर्ज के नुकसान को समाप्त करने से आमतौर पर कंप्रेसर ऊर्जा के 15–20% की बचत होती है, जो ऊष्मा पुनर्प्राप्ति विधियों से प्राप्त 10–12% की बचत की तुलना में काफी अधिक है।
• कम रखरखावः  ब्लोअर-पुनर्जनन चक्र न्यूनतम घिसावट के साथ लगातार चलता है (कोई पर्ज वाल्व चक्रित नहीं होते हैं)। डिसिकेंट का जीवनकाल बढ़ गया है। लगातार 24/7 संचालन के पहले छह महीनों के दौरान कोई अनियोजित रखरोट या विफलताएँ नहीं हुई हैं, जो उच्च विश्वसनीयता का संकेत देता है।
• दूषण उन्मूलन:  तेल-रहित कंप्रेसर और सूक्ष्म फिल्ट्रेशन के साथ, ग्राहक ने ध्यान दिया है जीरो  शुरू करने के बाद से कोई तेल या नमी संबंधी घटना नहीं हुई है। उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार हुआ है।

ग्राहक टर्नकी समाधान से बहुत संतुष्ट है। प्रदर्शन माप  rOI को सिद्ध करने के लिए डेटा दर्ज किया गया: ऊर्जा लागत में लगभग 12% की कमी आई। पिछले गर्मी-रहित शुष्ककर्ताओं की तुलना में, नए सिस्टम की विशिष्ट ऊर्जा खपत (kW प्रति m³/मिनट) में 50% सुधार हुआ। सिस्टम ने अपनी लागत 3 वर्षों से कम समय में वसूल कर ली।

जैसा कि एक संयंत्र इंजीनियर ने कहा: “ नए शुष्ककर्ता अत्यंत विश्वसनीय शुष्क वायु प्रदान करते हैं और हमारी विद्युत खपत को कम करते हैं – यही हमें चाहिए था। ”