Problem kontaminacije promjene
Proizvođači hemikalija i proizvođači farmaceutskih proizvoda po ugovoru proizvode više proizvoda u istoj opremi. Proizvod A traje dvije sedmice. Reaktor je očišćen. Proizvod B traje sljedeću sedmicu. Izmjenjivač topline, uronjen u reaktor, dolazi u kontakt sa oba proizvoda. Unatoč temeljitom čišćenju između kampanja, zaostala hemija proizvoda A zarobljena u mikroskopskim površinskim pukotinama ili apsorbirana u materijal izmjenjivača topline može kontaminirati proizvod B.
Metalni izmjenjivači topline su posebno problematični za servis zamjene. Njihove oksidne površine adsorbuju polarne organske molekule. Njihovi pukotine na zavarenim spojevima, zaptivkama i navojnim spojevima sadrže ostatke. Provjera valjanosti čišćenja između proizvoda je skupa i zahtijeva{3}}vrijeme. Neuspješna validacija-otkrivanje ostatka proizvoda A na dijelovima-na-nivoima u prvoj seriji proizvoda B-može izbaciti seriju i pokrenuti -ciklus ponovnog čišćenja.
PTFE izmjenjivač topline sa brzo-promjenjivim cijevnim kertridžima rješava ovaj problem ne čišćenjem izmjenjivača, već zamjenom -kontaktnih površina proizvoda. Paket cijevi podijeljen je na jednokratne ili namjenske patrone koje se zamjenjuju prilikom zamjene proizvoda. Novi kertridži su netaknuti-bez ostataka od prethodnog proizvoda. Rizik od unakrsne kontaminacije je eliminisan na izvoru.
Dizajn kertridža
Izmjenjivač topline se sastoji od trajne školjke ili okvira koji se montira u rezervoar i obezbjeđuje kolektore za paru i kondenzat sa spojnicama za brzo{0}}povezivanje. Svežanj cijevi se proizvodi kao jedan ili više uklonjivih patrona. Svaki uložak je unaprijed-sastavljena jedinica od PTFE cijevi postavljenih između dva pod-odvoda sa spojnim spojnicama za brzo-povezivanje koje zahvaćaju trajne glave.
Priključci kertridža su samo-poravnavajući, slijepi{1}}brzo-odspoji. Operater poravnava uložak sa iglicama za vođenje na trajnom okviru, gura ga u položaj i zaključava zasune. Brzi-prekidači se automatski aktiviraju kada kertridž sjedne. Nisu potrebni alati. Unutar rezervoara nije potrebno praviti niti prekidati navojne veze. Zamjena kertridža za jednog operatera traje 5-10 minuta po kertridžu.
| Parametar kertridža | Specifikacija |
|---|---|
| Broj kertridža po izmenjivaču toplote | 2-6 (ovisno o veličini i dužnosti) |
| Suva težina kertridža | 5-12 kg (ručno rukovanje) |
| Vrsta povezivanja kertridža | Brzi-slijepi spoj PTFE-odspojivanja s dvostrukim O-prstenom |
| Uključivanje veze | Automatski na patroni |
| Vrijeme zamjene po kertridžu | 5-10 minuta |
| Skladištenje kertridža | Namjenski stalak za odlaganje s identifikacijom proizvoda |
| Vek trajanja kertridža | Proizvod{0}}namijenjen: vijek trajanja kampanje proizvoda; jednokratna: jedna kampanja |
| Rizik-unakrsne kontaminacije nakon promjene | Nula (novi proizvod{0}}kontaktne površine) |
Strategija namjenskih protiv jednokratnih kertridža
Dvije strategije kertridža služe različitim operativnim potrebama. Za procese s malim brojem proizvoda s redovnim ciklusom (3-6 proizvoda u rotaciji), za svaki proizvod se održava namjenski set kertridža. Kada proizvod A završi, njegovi kertridži se uklanjaju, čiste i skladište. Instalirani su kertridži proizvoda B. Kartridži proizvoda A se ponovo instaliraju kada se proizvod A vrati u raspored. Trošak kertridža se amortizuje u više kampanja.
Za procese s mnogo proizvoda ili kampanjama koje se rijetko ponavljaju, koriste se jednokratni-ulošci za jednokratnu upotrebu. Kartridži su proizvedeni od standardnih PTFE cijevi i fitinga po dovoljno niskoj cijeni da se odbace nakon jedne kampanje. Odlaganje u potpunosti eliminiše validaciju čišćenja-nema se šta čistiti. Svježi patroni za sljedeći proizvod se postavljaju iz inventara.
Posebna strategija minimizira tekuće troškove kertridža. Strategija za jednokratnu upotrebu minimizira troškove validacije čišćenja. Izbor zavisi od kombinacije proizvoda i cene validacije čišćenja u odnosu na cenu izrade kertridža.
Dizajn trajnog okvira
Stalni okvir je investiciona komponenta sistema. Proizveden je od PTFE ili PVDF strukturnih elemenata i dizajniran je da ostane u rezervoaru tokom veka trajanja opreme. Cjevovodi za dovod pare i povrat kondenzata spajaju se na trajne kolektore. Priključci za brzo-odspojivanje prijemnika na kolektorima su dizajnirani za očekivani broj ciklusa zamjene kertridža-obično 500-1000 ciklusa-bez curenja ili habanja.
Stalni okvir uključuje vodilice ili igle koje poravnavaju kertridže tokom umetanja. Funkcije poravnanja osiguravaju da se brzi-rastavljači ravno zahvate bez bočnog-opterećenja koje bi moglo oštetiti O-brtve. Okvir takođe podržava patrone protiv uzgona i sila protoka tokom rada.
Pojednostavljenje provjere valjanosti čišćenja
Uz brzu{0}}promjenu kertridža, provjera valjanosti čišćenja se smanjuje sa složenog procesa u više- koraka na jednostavnu verifikaciju. Trajni okvir-jedina komponenta koja kontaktira više proizvoda-se čisti jednom nakon uklanjanja kertridža. Budući da okvir nema pukotina, varova i upijajućih površina, čišćenje je brzo i provjerljivo. Novi kertridži ne zahtijevaju provjeru valjanosti čišćenja-oni su potvrđeni njihovim certifikatom materijala i podacima o proizvodnji.
Smanjenje vremena validacije čišćenja skraćuje period za promjenu proizvoda, povećavajući godišnji proizvodni kapacitet postrojenja. Za proizvođača po ugovoru koji vodi 20 kampanja godišnje, ušteda od 4-6 sati po prelasku dodaje 80-120 sati proizvodnog kapaciteta godišnje.
Rezime
PTFE izmjenjivači topline sa brzo-promjenjivim cijevnim kertridžima omogućavaju brzu promjenu proizvoda bez rizika od unakrsne-kontaminacije. Namjenski kertridži za svaki proizvod ili kertridži za jednokratnu-upotrebu eliminiraju potrebu za čišćenjem{4}}kontaktnih površina proizvoda između kampanja. Priključci za brzo odvajanje-slijepog spoja- omogućavaju zamjenu kertridža za 5-10 minuta bez alata. Stalni okvir, bez pukotina ili upijajućih površina, pojednostavljuje validaciju čišćenja. Sistem je idealan za višeproizvodnu hemijsku obradu gde su rizik od kontaminacije i vreme promene kritična operativna ograničenja.
Inženjerska podrška za specifikaciju PTFE izmjenjivača topline za brzu-promjenu kertridža dostupna je nakon podnošenja frekvencije zamjene proizvoda, broja proizvoda u rotaciji, zahtjeva za validaciju čišćenja i dimenzija reaktora.
