Përmirësimi i tharësve të ajrit të shtypur në fabrikën farmaceutike me sisteme tharësish adsorptive me blower pa humbje ajri

Studim rasti: një objekt farmaceutik i madh zgjidh problemet e lagështisë dhe kontaminimit me tharësa të reja të ajrit me adsorbsion të riregjeneruar me blower (pikë e shkëlqimit –40°C, pa vaj). Janë përfshirë furnizimi i pajisjeve, instalimi dhe metrikat e ROI.  

Sfondi i klientit:  Yunnan Baiyao Group Co., Ltd., një prodhues i udhëheqës farmaceutik në Provencën e Yunnan-it, prodhon një gamë produksionesh përfshirë mjekësinë tradicionale kineze dhe produkte farmaceutike moderne, disa prej të cilave kërkojnë ajër të shtypur ultra-të pastër dhe të thatë. Sistemi i ekzistueshëm i ajrit të klientit shërben shumë vija prodhimi, por tharësit e vjetruar nuk mund të plotësojnë më kërkesat e rrepta të standardit ISO 8573-1 Klasi. Fabrika funksionon 24/7, dhe edhe ndërpritjet e shkurtra shkaktojnë humbje të mëdha dhe humbje produkti.

Pikat e dhimbjes:  Klienti përballej me kontaminim të përsëritur të lagështirës në tubacionet e ajrit. Tharësit e ftohur ekzistues ndonjëherë lejonin kalimin e kondensatit, duke rrezikuar sterilitetin. Pasiqë sistemi origjinal përdornte tharës pa ngrohje të vegjël, humbeshin vëllime të mëdha ajri për purgim (20–25% e kapacitetit), duke shpërndarë energji. Në kushtet e kulmit të verës, pikëvalja e dendurisë ngjitej mbi –20°C, nën specifikimin e kërkuar. Klienti kishte nevojë për një përmirësim të tharësit që do të:

• Arrijë një pikëvalë të dendurisë të qëndrueshme dhe të ulët (≤–40°C) në të gjitha kushtet e ngarkesës.
• Eliminojë humbjen e ajrit për purgim (veprim me zero purgim) për të reduktuar përdorimin e energjisë.
• Ruajë ajrin pa vaj (pasqyruar nga kompresori i ajrit me skru gjashtëkëndor pa vaj në hyrje, i cili nuk mund të rrezikonte kontaminimin).
• Përputhej brenda planifikimit ekzistues të dhomës së kompresorëve pa ndryshime të mëdha në tubacione.

Zgjidhja jonë:  Ne propozuam një sistem tharësi adsorpcioni me dy torre, i rikthyer me blower  i përshtatur për rrjedhën e fabrikës. Përmasat përfshinin:

• Ekipi:  Katër modele të mëdha HR-350SGRD  tharresësit me adsorbsion (2100 m³/h secili, ekuivalent me 35 m³/min) me rikuperim të ndihmuar nga një ventilator i ngrohur. Secili tharres ka dy kulla prej çeliku inox të mbushura me një agjent tharës me kapacitet të lartë (aluminë aktiv + shkriptor molekular). Rikuperimi kryhet nga një ngrohës elektrik (150–200°C) i kombinuar me një ventilator me efikasitet të lartë që tërheq ajër ambient, duke eliminuar nevojën për ajër të shtypur gjatë procesit të purifikimit. Ftohja arrihet duke përdorur ajër ambient të ftohtë pa ngrohje përmes të njëjtës ventilator. Si rezultat, konsumi i ajrit të shtypur është praktikisht zero gjatë funksionimit. Sistemi mund të arrijë në mënyrë të qëndrueshme një pikë të lagështisë në shtypje ≤ –40°C në kushtet standarde të punës, duke plotësuar kërkesat e ISO 8573-1 Klasa 2 për përmbajtjen e ujit.
• Filtrimi i Ajrit:  U furnizuan filtra para dhe pas (filtra koaleshente të klasës FDA me madhësi 0,01 μm) për të siguruar mungesën e çdo transferimi të vajit.
• Sistemi i kontrollit:  Një kontrollor i avancuar PLC (Sigma Electric Controls) koordinon ndërrimin e torrave, monitoron pikën e rosë (sensor në linjë) dhe shtypjen, dhe optimizon shpejtësinë e ventilatorit. U ofrua një ndërfaqe me ekran të prekshëm për statusin dhe alarmet. Sistemi është integruar në sistemin DCS të fabrikës për monitorim nga larg.
• Specifikimet e performancës:  Tharësit garantojnë një pikë rosë nën shtypje prej –40°C në ngarkesë të plotë (–70°C është e mundur në ngarkesë pjesore) me cilësi ajri pa vaj (Klasa ISO 1 pas filtrave). Ventilatori konsumon vetëm 0,10 kW për m³/min, shumë më pak se humbjet e purgimit të një tharësi pa nxehtësi.
• Filtrimi i Ajrit:  Filtrat paraprakë (filtra partikulare 0,01 μm, me materiale të përshtatshme me FDA) heqin çdo pluhur të mbetur në tubacion ose grimca të konsumuara nga kompresori; filtrat pasardhës (0,01 μm) kapin grimcat e mundshme të desikantit nga torrat e tharësit, duke siguruar cilësi ajri sterile për vijat farmaceutike.
• Sistemi i kontrollit:  Një kontrollor i avancuar PLC (p.sh., Siemens S7-1200 ose ekuivalenti) koordinon ndërrimin e torrave, monitoron pikën e rosë (sensor në linjë) dhe shtypjen, dhe optimizon shpejtësinë e ventilatorit. Një interfazë njeri-makinë me ekran të prekshëm ofron statusin dhe alarmet. Sistemi është integruar në sistemin DCS të fabrikës për monitorim nga largësi.
• Specifikimet e performancës:  Tharësit garantojnë një pikë stabile të rosë nën shtypje ≤ –40°C në ngarkesë të plotë dhe kushte ambientale tipike. Ventilatori i rikthimit konsumon zakonisht 0,10–0,12 kW për m³/min kapaciteti i tharësit, që është dukshëm më i ulët se humbja e ajrit të shtypur 15–25% e një tharësi pa ngrohje. Cilësia e ajrit të daljes plotëson standardin ISO 8573-1 Klasa 1 për vajin (≤0,01 mg/m³) dhe Klasa 2 për ujin (≤ –40°C PDP).

Figura: Vija e prodhimit të zonës së pastër në një objekt farmaceutik (për ilustrim).

Dorëzimi & Instalimi:  Projekti ndoqi një kohëzgjatje të strukturuar: dizajni i sistemit dhe vizatimet inxhinierike u miratuan brenda 4 javësh. Testimi i Pranimit në Fabrikë (FAT) i tharësve të montuar u krye në fabrikën tonë para dërgimit. Dorëzimi në vendndodhje ndodhi 3 javë pas FAT. Instalimi (i treguar më poshtë) zgjati 2 javë: montimi, tubacionet, lidhjet elektrike dhe pajisjet e kontrollit.

Pas instalimit, kryem një fazë 7-ditore të nisjes dhe përfundimit, duke përfshirë Testimin e Pranimit në Vendndodhje (SAT) dhe dokumentimin e kualifikimit operacional (OQ) sipas standardeve farmaceutike. Parametrat (pika e rosës, konsumi energjetik) u regjistruan dhe treguan përshtatshmëri menjëherë. Trajnim i operatorëve dhe një raport përfundimtar i pranimit u dorëzuan klientit.

Rezultatet/Benefitet:  Tharësit e rinj pa purgim zgjidhën të gjitha problemet. Benefitetet kryesore përfshijnë:

• Pika e Rosës Stabile:  Pika e rosës e ajrit është tani konstante –45°C në ngarkesë të plotë, me kulme që mbeten akoma nën –40°C (kundrejt –20°C më parë).
• Larg te gjuet e energjisë:  Eliminimi i pastërimit me ajër të shtypur eliminon ~15% të energjisë së gjenerimit të ajrit të shtypur (p.sh., energjia që do të humbesej si ajër i pastëruar). Fuqia e matur e blower-it është vetëm ~10% e energjisë shtesë së kompresorit që një tharës pa ngrohje do të konsumonte për shkak të humbjes së ajrit të pastëruar. Shpërimi vjetor i energjisë elektrike i vlerësuar është ≈¥160,000 (bazuar në tarifën lokale industriale të energjisë elektrike prej ¥0,8/kWh). Për referencë, eliminimi i humbjeve të pastëruar zakonisht kursen 15–20% të energjisë së kompresorit, që është shumë më i lartë se kursimet 10–12% nga metodat e ripërdorimit të nxehtësisë.
• Mbanim i reduktuar:  Cikli i rirregullimit me blower funksionon vazhdimisht me konsumim minimal të përdorimit (pa valvula pastërimi që hapen dhe mbyllen). Jeta e desikantit zgjatet. Nuk ka ndodhur asnjë mirëmbajtje jo e planifikuar apo dështim gjatë gjashtë muajve të parë të funksionimit vazhdimisht 24/7, duke treguar besueshmëri të lartë.
• Eliminimi i kontaminimit:  Me kompresorë pa vaj dhe filtrim të hollë, klienti thekson se zero  nuk janë regjistruar incidente me vaj ose lagështi që nga futja në eksploatim. Cilësia e produktit është përmirësuar.

Klienti është shumë i kënaqur me zgjidhjen turnkey. Metrika e performancës  u regjistruan për të vërtetuar ROI: kostoja e energjisë u ul në ~12%. Krahasuar me ndarësit e mëparshëm pa ngrohje, konsumi specifik i energjisë i sistemit të ri (kW për m³/min) përmirësoi me 50%. Sistemi u pagua vetë në <3 vite.

Siç tha një inxhinier i fabrikës: “ Ndarësit e rinj sigurojnë ajër të thatë të qëndrueshëm dhe zvogëlojnë përdorimin tonë të energjisë elektrike – saktësisht ajo që ne kishim nevojë. ”