مفاعل حيوي من الفولاذ المقاوم للصدأ وآلة تخميرة

فولاذ مقاوم للصدأ مفاعل بيولوجي الخَمّارة سعة ١٠ لتر–٥٠٠ لتر — المواصفات

أولاً: جسم الخَمّارة (سعة ١٠ لتر–٥٠٠ لتر، وقابلة للتخصيص حسب السعة)

1.1 السعة الكلية: ١٠–٥٠٠ لتر؛ معامل التعبئة ≥ ٧٠٪.

1.2 مادة الجسم: فولاذ مقاوم للصدأ من النوع ٣١٦ل للجسم الرئيسي، وفولاذ مقاوم للصدأ من النوع ٣٠٤ للغلاف الخارجي مع حاجز داخلي.

1.3 نسبة الأبعاد (القطر إلى الارتفاع) للجسم ≤ ١:٢,٥.

1.4 نهاية السطح: تلميع السطح الداخلي حتى درجة خشونة Ra ≤ ٠,٤ ميكرومتر، وتشطيب سطحي مُحبَّب للسطح الخارجي.

1.5 تصميم الضغط: ضغط التصميم للجسم/الغلاف ٠,٣/٠,٤ ميجا باسكال.

1.6 الفتحات في الغطاء العلوي (الحد الأدنى): منفذ واحد للإدخال الأولي للمزارع؛ ومنفذ واحد لإدخال المغذيات؛ ومنفذ واحد لتصريف الغاز؛ ومنفذ واحد لمقياس ضغط؛ ومنفذ واحد لقطب مضاد للرغوة؛ ومنفذ واحد لمحرّك التقليب زائد منفذ احتياطي واحد؛ وأربعة منافذ لإدخال المغذيات (منظومة صمامات رباعية).

1.7 الفتحات الجانبية العلوية (الحد الأدنى): منفذ واحد لدخول الغاز؛ ونافذة مراقبة مستطيلة الشكل؛ ونافذة إضاءة خلفية.

1.8 الفتحات الجانبية السفلية (الحد الأدنى): منفذ واحد لقطب قياس درجة الحموضة (pH)؛ ومنفذ واحد لقطب قياس تركيز الأكسجين المذاب (DO)؛ ومنفذ واحد لقطب قياس الحرارة؛ ومنفذان احتياطيان للكهارب؛ ومنفذان للإدخال والإخراج من الغلاف؛ ومنفذ واحد لأخذ العينات.

ثانياً. نظام التحريك

2.1 جهاز رفع آلي، ومحرك تيار متناوب يُدار به ختم العمود، وعمود تحريك من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع ٣١٦ل.

2.2 على الأقل طبقتان من توربينات القرص المسطّح ذات ٦ شفرات + طبقة واحدة من المحرّك ذي الشفرات الأربعة المائلة.

2.3 على الأقل طبقة واحدة من كاسح الرغوة الميكانيكي، قابل للتعديل في الارتفاع، ومدى السرعة ≥ ٥٠–١٠٠٠ دورة في الدقيقة ±٥ (مخصّص حسب الحجم)، وقادر على التشغيل عالي السرعة المستمر.

ثالثاً. التحكم في درجة الحرارة

3.1 تسخين كهربائي مع تبريد بماء دائر. يتميّز بخاصية التفريغ التلقائي للهواء، وحماية من فشل تدفق الماء وزيادة درجة الحرارة. تحكم ذكي بنظام بي.آي.دي للاستجابة السريعة والكفاءة في استهلاك الطاقة.

3.2 نطاق التحكم في درجة حرارة التخمير: من درجة حرارة الماء المبرّد +٥°م إلى ٦٥°م، بدقة ≤ ٠٫٢°م، ودقة قراءة ≤ ٠٫١°م.

رابعاً. التحكم في التهوية

4.1 يتضمّن النظام عدادَي تدفّق دوّار ثنائي القناة (هواء / أكسجين)، وفلتر هوائي معقّم من مرحلة واحدة (٠٫٠١ ميكرومتر). عداد التدفّق الدوّار + منظّم تدفّق كتلي + صمام تحكّم لتنظيم التدفّق تلقائياً، بمدى ٠–٢ وحدة حجم/وحدة حجم/دقيقة.

خامساً. التحكم في درجة الحموضة

5.1 التحكم الذكي بنظام التحكم التناسبي-التكاملي-الاشتقاقي (PID) مع كشف القطب والكابل المدرّع. مضختان دوّارتان متغيرتا السرعة. يمكن ربط قياس الأس الهيدروجيني (pH) بتغذية النظام للتحكم الآلي وقياس الكميات.

5.2 القطب قابل لإعادة الاستخدام بعد التعقيم بالجهاز المعقّم (أوتوكلاف). تتم معايرة الجهاز بالكامل بواسطة برنامج النظام. يشمل النظام مجموعة احتياطية واحدة من الأقطاب.

5.3 نطاق العرض: ٠٫٠٠–١٤٫٠٠، الدقة ≤ ٠٫٠١. نطاق التحكم الآلي: ٢٫٠٠–١٢٫٠٠، الدقة ≤ ٠٫٠٥.

السادس. التحكم في الأكسجين المذاب (DO)

6.1 كشف إلكترود الأكسجين المذاب (DO) عبر الإنترنت. ويمكن ربط قياس الأكسجين المذاب (DO) بسرعة التحريك، والتهوية، والتغذية، وعناصر تحكم أخرى لتحقيق التحكم التسلسلي.

6.2 نطاق القياس: ٠–١٥٠٪، الدقة ≤ ٣٪، الدقة في التمييز ≤ ٠٫١٪.

6.3 تتم معايرة الجهاز بالكامل بواسطة برنامج النظام.

السابع. التحكم في الرغوة

7.1 مضخة دوّارة لإضافة المواد المضادة للرغوة تلقائيًا. وكشف تلقائي للرغوة باستخدام مضخة دوّارة متغيرة السرعة وصمام غشائي هوائي للجرعات التلقائية للمواد المضادة للرغوة. الحساسية: ١٠٠–١٠٠٠٠٠ أوم.

الثامن. التحكم في التغذية

8.1 التحكم في المضخة الدوارة ذات السرعة المتغيرة. أربعة قنوات من المضخات الدوارة ذات السرعة المتغيرة بدون خطوات وذات غطاء قابل للقلب، ويمكن برمجتها.

8.2 دقة التغذية ≤ ٠٫٠٢ مل/دورة.

8.3 نطاق التغذية: ٠٫٠٢ مل/دقيقة – ٣٤٠ مل/دقيقة.

8.4 طرق التغذية: ثابتة المعدل، أسية (تحت التحكم وفق معادلة معدل النمو المحدَّد)، خطية، تسلسلية، مرتبطة بدرجة الحموضة (pH)، مرتبطة بالأكسجين المذاب (DO)، وغيرها.

النظام العاشر لغاز العادم.

9.1 مزوَّد بنظام تكثيف غاز العادم ونظام ترشيح.

النظام الحادي عشر لأتمتة التجهيزات (اختياري).

10.1 نظام التحكم الآلي في التعقيم: يُبرمَج بالبرنامج، وإعدادات بلمسة واحدة، وتعقيم تلقائي. وتزود خط البخار الرئيسي بمرشح أولي بحجم ٥ ميكرومتر وصمام خفض الضغط (المدى: ٠–٠٫٤ ميجا باسكال).

10.2 كشف التدفق الهوائي والتحكم فيه تلقائيًّا: يستخدم مقياس تدفق كتلي لقياس هواء المدخل.

10.3 التحكم التلقائي في ضغط الوعاء: يستخدم مستشعر ضغط وصمام تحكم نسبي لتنظيم ضغط العادم، والمدى: ٠–٠٫٣ ميجا باسكال.

النظام التحكّمي الحادي عشر من راي-هايتيك

11.1 وحدة تحكّم مركزية مزوّدة ببرنامج حاسوبي يتوافق مع معايير التصنيع الجيّد (GMP) للتحكّم في العمليات وعرض البيانات. وتشمل خزينة تحكّم مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عيار ٣٠٤ ومُركَّبة في الموقع، ونظام منطق قابل للبرمجة (PLC)، ومحوّل طاقة كهربائية إلكتروني، وريلايات، وأجهزة استشعار ومشغّلات. وتستخدم واجهة التفاعل البشري-الآلي (HMI) لوحة لمس صناعية مدمّجة بحجم لا يقل عن ١١ بوصة.

11.2 تتضمن معايير التحكّم وعرض البيانات ما يلي (من دون حصر): درجة الحرارة، والتحريك، ودرجة الحموضة (pH)، والأكسجين المذاب (DO)، والتغذية، والتهوية، والضغط، وحجم الوسط المخمّر، وكثافة الخلايا، ووزن التغذية، والأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغاز الخارج، ومعدل استهلاك الأكسجين (OUR)، ومعدل تبادل الغاز (CER)، ومعامل انتقال الأكسجين (KLa)، ونسبة التنفس (RQ).

11.3 الإدارة عن بُعد: إمكانية التحكّم عن بُعد عبر تطبيق جوال.

11.4 وظيفة البرامج التشغيلية: تخطيط وإدارة البرامج التشغيلية للتخمير، مع دعم لا يقل عن ٢٠ برنامجاً تشغيلياً.

11.5 تسجيل البيانات: سجل تدقيق إلكتروني، وتوقيع إلكتروني، وإدارة الصلاحيات، وإدارة الإنذارات. ويتم تسجيل جميع المعايير في الزمن الحقيقي وتتبع الاتجاهات التاريخية لها. وتدعم النظام إمكانية التحكّم عن بُعد، وتصدير البيانات. ويتضمّن النظام براءة اختراع خاصة، مع خدمات استعادة البيانات وتحديث البرنامج.

11.6 ضبط المعايير المتزامنة: توقيت التخمير المتزامن، وإعدادات التحكم، وإعدادات المعايير، ومعايرة درجة الحموضة (pH)، ومعايرة الأكسجين المذاب (DO).

11.7 منحنيات مقارنة المعايير والتقارير المقارنة.

11.8 مراقبة الفيديو في الوقت الفعلي.

11.9 حاسوب رئيسي في غرفة التحكم لمراقبة عن بُعد في الوقت الفعلي.

النوع الثاني عشر: أوضاع معايير التحكم.

12.1 الوضع اليدوي: يمكن ضبط نسبة الصمام أو النسبة المئوية لفتحه.

12.2 الوضع الآلي: يمكن اختيار التحكم المستمر بواسطة خوارزمية PID أو التحكم بالتشغيل/الإيقاف بواسطة خوارزمية PID.

12.3 الوضع التسلسلي: يحتوي على حد أدنى من ٢٠ قطعة تحكم مُعرَّفة مسبقًا لجميع المعايير، ما يسمح بالتحكم التدريجي الآلي. الوضع البعيد: يستقبل أوامر الحاسوب الرئيسي.

12.4 التحكم التسلسلي: يمكن ربط الأكسجين المذاب (DO) بسرعة التحريك، وتدفق الهواء، وضغط الوعاء، والتغذية وغيرها.

12.5 التحكم في درجة الحموضة (pH) عبر إضافات الحمض والقلوي. وظيفة القياس لكميات التغذية ومثبِّط الرغوة والحمض والقلوي.

12.6 جهاز تحكّم قادر على التحكّم في اثنين أو أكثر من أجهزة التخمير في آنٍ واحد، مع تشغيل كلٍّ منها بشكل مستقل دون تداخل.

12.7 عرض اتجاهات زمنية فعلية على محاور X وY مع إمكانية التكبير والتصغير المرنة، ما يمكّن المشغّلين من تقييم تفاعلات المعايير لإجراء تعديلات سريعة على العملية.

12.8 معالجة البيانات: منحنيات اتجاهية لجميع المعايير. تخزين البيانات التاريخية وعرضها وتحليلها.

12.9 تقارير دفعات لجميع المعايير. تصدير البيانات مباشرةً عبر منفذ USB.

12.10 التقاط لقطات شاشة للمنحنيات أثناء التشغيل. تصدير البيانات بصيغتي PDF وExcel.

12.11 إدارة التحكم في الوصول: صلاحيات ثلاثية المستويات (OPE/ MON/ SYS)، ويسمح كل مستوى بإنشاء عدة حسابات فرعية.