Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Статьи по КИПиАРасходометрияКак определить фактические условия давления для подбора регулятора массового расхода для биореактора
Биореакторы выпускаются в различных формах и размерах — от небольших стеклянных реакторов для исследовательских задач до крупных реакторов из нержавеющей стали для производственных процессов. Измерение и контроль растворённого кислорода и pH являются критически важными этапами биотехнологического процесса, и указание корректных условий работы при заказе массовых расходомеров газа имеет большое значение для оптимального управления процессом.
Контроллеры массового расхода (MFC) состоят из датчика расхода, встроенного регулирующего клапана и встроенной PID электроники управления. Они подбираются по размеру, калибруются и настраиваются для конкретного применения исходя из типа газа, расхода и условий давления. Важно указывать фактические входные и выходные условия давления, которые будет «видеть» контроллер масового расхода. Это требует внимания к перепадам давления, противодавлению и «просадке» регулятора давления. Если перепад давления окажется ниже или иным, чем указано, устройство может не достичь полного расхода, и/или настройка клапана может быть неоптимальной.
При указании входного давления устройства важно учитывать любые потери давления между регулятором давления и контроллером массового расхода(MFC). Любые трубопроводы, изгибы, клапаны и фитинги создают падение давления, из-за чего фактическое давление на входе контроллера массового расхода (MFC) оказывается ниже давления на выходе регулятора. Все потери давления в линии необходимо учитывать, чтобы обеспечить указание именно фактического давления на входе расходомера, а не давления на выходе регулятора.
Противодавление на расходомере также необходимо указывать. Часто его указывают как атмосферное, однако это может быть неверным. Биореактор может работать близко к атмосферному давлению, но, как правило, в нём присутствует небольшое избыточное давление. Выход контроллера массового расхода (MFC) подаёт газ в биореактор, и обычно между ними установлен фильтр, создающий дополнительное противодавление. В результате фактическое противодавление на расходомере обычно составляет около 2 или 3 PSIG.
Еще одним фактором для рассмотрения является регулятор давления на входе. В системах подачи газов в биотехнологиях обычно используется регулятор давления, настроенный на 30 PSIG, плюс-минус 5 PSI. В зависимости от расхода и качества регулятора давления, когда контроллер массового расхода получает уставку и начинает регулировать поток, давление от регулятора может упасть на 5-10 PSI. Это называется «просадкой» регулятора давления. Если происходит просадка, давление на входе контроллера массового расхода (MFC) может быть меньше ожидаемого, что приведет к неправильному подбору и/или настройке регулирующего клапана. Использование высококачественного регулятора может помочь избежать этой проблемы.
Понимание фактических условий давления и их корректное указание на этапе выбора оборудования и оформления заказа обеспечивают правильный подбор и точную настройку контроллера массового расхода. Производители предлагают широкий модельный ряд устройств, адаптированных для различных типов биореакторов. Накопленный отраслевой опыт демонстрирует, что воспроизведение реальных рабочих условий заказчика при калибровке и настройке клапанов является ключевым фактором для достижения максимальной эффективности работы оборудования в технологическом процессе.
