Эмийн үйлдвэрт трансформаторын сонголт: Цэвэр өрөөний цахилгааны чанар, гармоник хэлбэлзлийн хүчдэл, N+1 нүүрлэлт

Яагаад эмийн үйлдвэр трансформаторын дээр илтгэж буйгаас илүү хүнд нөхцөлд оршдог вэ

Нэг шугамын диаграмм дээр эмийн обьект нь ердийн коммерциал барилга шиг харагддог. Гэтэд, түүнд гурван зүйл ачааллын циклийг өөрчилдөг. Ачаалал хэзээдүүр зогсдоггүй — стерилизацийн бүрхүүл 24 цаг тутам тогтмол температур ба даралтад ажилладаг, түүнд трансформатор жилдүүр 60–75% ачаалалд байдаг, циклд ордоггүй. Хайрцагт бүх моторууд хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрт (VFD) холбогдож буй — тухайлбал, цэвэр өрөөний даралтын градиентийг хадгалахын тулд орж ирж буй салхинууд. Моторуудын хөдөлгүүрт бүх ачаалал биш — HPLC системүүд, масс-спектрометрүүд, лазер бөөмийн тоолуурүүд — түүнд хүчдлийн деформацийн хамгийн их хүчирхүүлдөг ачаалал.

Миний үнэлсэн дүнгийн дагуу өнгөрсөн жил бид нь 1500 кВА-ийн хуурай төрлийн нэгжийг 68% дундаж ачаалалд ажиллуулж, улирлын хөнгөлөлтгүй ажиллуулж байгаа. 26 сарын дараа ороомгийн температур индикатор нь дизайн тооцоонд үзүүрлэснээс 12 °C илүү зааж байгаа. Юу ч гэмтээгүй. Нэгж зөвхөн ороомгийн дотор гармоник гүйдэл циркуляци хийж байгаа тул анхны ачаалалын графикт тооцоонд авч үзэгүй шалтгаанаар дулааны ангилалын дээд түвшинд амьдарж байгаа.

 

Та үнэндүүн ачаалалын профилийг хоолойд хийж байгаа

Фармацевтик үйлдвэрийн цахилгаан хүчдийн системийг дөрвөн хүчдийн бүлэгт хувааж, трансформаторын ачааллыг тооцохыг хялбарчилж. Цэвэр өрөөний HVAC бүлэг хамгийн том: нүүрсний хагас хүчдийн сүүлд бүхлээр нь хүчдийн сүүлд, HEPA шүүлт, чийгшүүлэлт, хөхрүүлэлтийн усны төхөөрөмж. ISO 8-ийн бүлэг нь ихэвчлэн цагт 20–60 удаа агаар солино, иймд HVAC систем нь холбогдсон ачааллын 40–50% -ийг зөөж. Технологийн бүлэг нь автоклав, цэвэр уур үйлдвэрлэгчид, WFI-н уурлагчид, CIP/SIP-н төхөөрөмжүүдийг хамарна. Үйлдвэрийн бүлэг нь шахан агаар, азот, хөхрүүлэлтийн төхөөрөмжүүд, цэвэр усны төхөөрөмжүүдийг хамарна. Лабораторийн бүлэг нь кВт-д жижиг, гэтэд цахилгаан электроникийн хувьд хүнд.

Бидний харах хамгийн түгээмүүр хэмжээлэх алдаа нь холбогдсон ачаалалд тавьж буй талбайн олон төрлийн коэффициент юм. Фармацевтик ачаалалын график нь хөдөлгүүрүүдийн жагсаалт биш. Автоклавууд циклд ажилладаг, дулааны үе хугацаанд түүдүүвчийн хүчдэлд нь 30–40% нэмж өгч болой. Хүчтэрүүлсэн усны дистилляторууд суурьшсэн дараа тасралтгүй ажилладаг. Цэвэр өрөөний сүүдэрүүд жилдүүд хүртэл хэсэг хурдад ажилладаг, дараа нь шүүртүүрийн даралт буурч хурд нь ихсэдүг. Холбогдсон ачаалалын 80%-д хэмжээлж, 25%-ийн нөөц хүчин зүйл нэмж өгөх нь хамгаалж болойх анхны цэг — гэтэл та хөгжмийн гажиг түүн доторх хөдөлгүүрт хоолойд хүртүүлсэн хэсгийн ачаалалд.

 

Цэвэр өрөөний цахилгаан чанар: Гармоник дууны гарал үүрс

Зургаан цагаан цахилгааны давтамжийн хувиргагчийн урд төгсгөл нь онцгой гүйдэлт спектрт татаж авдаг: 5-р гармоник нь үндсэн гүйдлийн 20–25% хүртэл, 7-р гармоник нь ойролцоогоор 12–15%, дараа нь бүх талын 11-р ба 13-р гармоник компонентууд нь дагалдах дарааллаар багасаж, нийт гүйдлийн хазайлт нь ихэвчлэн хувиргагчийн оролтод 25%–35% хооронд байдаг. Хэрэв түүнүүд нь нийтлэг шинэсийг хуваалцаж буй тохиолдолд, трансформатор нь түүний ороолцогт түүнүүдийн хазайлтыг зөөж, хоёрдич харагчид бүх бусад ачааллын дээр түүнийг хүргэдэг.

Хүчдэлийн талаас, IEEE 519 стандарт нь 1 кВ–69 кВ хүчдэлт шинэс дээр нийт гармоник хүчдэлийн хазайлтыг 5%-д, аль нэг гармоникийн хазайлтыг 3%-д хязгаарлана. Трансформаторын өөрсдийн хувьд гурван техникийн шаардлага чухал. K-факторын ангилал (K-13 эсвэл K-20) үйлдвэрлэгчдэд цөм ба ороолмосыг тодорхой гармоник гүйдлийн профильд тохируулан хийж, хамгийн дулаан цэгт хүчдэлд хүрэхгүйн тулд зөвлөмүүр өгдөг. 200% нейтрал нь нейтралыг системд хамгийн дулаан дамжуулагч болгохгүйн тулд хэрэглэдөг, учир нь трипл гармоник гүйдлүүд алгебрийн дагуу нэмэгддөг, цуцалдоггүй. Бага дизайны соронзон урсгалын нягт нь хоосон явалтын алдагдал ба сонсогдомуйн хөдөлгөөнийг цэвэр танхимын хажууд бүрдүүлж болох хязгаарт барьж держит.

Энэ нь худалдан авагчдын ихэнх нь алдамуйн хэсэг. Гармоник гүйдэл kVA-н паспорт дээр үзүүрлэдөггүй, гэтэдүүн дулааны хэлбэрт илрүүдөг. Шугаман ачаалал 65% ба гармоник гүйдэл 30% ачаалалтай 1500 kVA-н трансформатор нь ижил хүчдэлт бүрдүүлж болох шугаман ачаалалт трансформатораас илүү дулаан болж болдөг. Хэрэв ачаалалын графикт гармоник спектр бүрдүүлж болохгүй бол, эмнэлгийн үйлдвэрүүдийн трансформатор хэмжээг харилцан ухамсарлахгүй тодорхойлдог — ба анхны шинж тэмдэг нь хоёр жилийн дараа орох ормотын температурын тревога.

Та одоо хүртэл хүлээж буй документын дүрэмд ажиллаж буй — бидний инженерийн бүрэлдэхүүн та хүчдлийн түвшний шийдвэр гаргамуйн өмнө ачааллын хуваарьт хамтран шүүмүүр хийдэг. Түүнийг бидэнд илгээд, бид та нарын хамт төхөөрөмжийн хэмжээг тодорхойлдөг, та нарын оронд бид тодорхойлдөггүй.

 

Давхардаж буй зүйл: Трансформаторын схемд N+1 үнэндээ юу өөрчилж буй

Ердийн коммерциал барилганд давхардаж буй зүйл нь их түүнд хоосон брейкер бүтээдгүй. Фармацевтик үйлдвэрт түүн дээрх шинж чанарын шаардлага бүтээдгүй. N+1 дөхөмлөл трансформаторын схем нь их түүнд хоёр нэгж бүтээдгүй, тус бүр нь шүүрт өрөөний даралтын урсгалыг таслалгүй хадгалахын тулд бүх чухал ачааллыг түүнд зөөх чадвартай бүтээдгүй, хоёр шүүрт панель хоорондын холбогч брейкер бүтээдгүй, ийнхүү трансформаторын алийн нь хүчинд бүтээдгүй.

Хэмжээ тооцох арифметик нь их түүнд хүмүүсийн хүлээдгүй зүйлсийн үсрэлт газрын дагуу явдгүй. Хоёр 1000 кВА-ийн нэгж нь N+1 хослолд 2000 кВА-ийн нэг нэгжтэй солилцож бүтээдгүй: тус бүр нь бүх ачааллыг өөртөө зөөх чадвартай бүтээдгүй, мөн түүний халуун цэгийн температура нь түүний дулааны ангилалд хориглодгүй, ийнхүү тус бүр нь нийт ачааллын 60–70% орчимд төслийн хувьд бүтээдгүй, 50%-д бүтээдгүй. Хэрэв чухал ачаалал нь мөн 30% гармоник агуулалт бүтээдгүй, үр дүнд төслийн хамгаалалт дахин багасдгүй.

Төлөвлөгөөнүүн үйлчилгээнд ажиллахын тулд гурван хэрэглээний дэлгэрэнгүй зүйл шийдвэрлэнэ: импедансын хувь нь ±7,5% дотор тохируулагдаж, холбогч төхөөрөмж циркуляцион гүйдэл үүсгэхгүй байх, вектор бүлгүүд болон тап-байршлууд идентич байх, мөн холбогч нь ердінөөр нээлттэй юм уу тааруулан хаалттай байх тухайд санаалуудын шийдвэр гаргах. Сүүлчийн шийдвэр нь доод талын бүх түүлэгтүүлүүрүүдийн богино холболтын хүчдлийн үнэлгээд өөрчлөнө, түүн дагуу түүн дагуу электрик зөвлөхийн хүрээнд шийдвэр гаргах ёстой, үйлдвэрлэлд гаргахаас өмнө.

 

Эмнэлгийн үйлдвэрт трансформатор сонгох: хаялт бетон юм уу ВПИ

Бүх цэвэр өрөөний цахилгааны танхимд ихэвчлэн хуурай төрлийн хувиртагч суурьшдаг, үүнд сайн шалтгаан байдаг: түүнд шингэн агуулах шаардлага үгүй, бүрхүүлт хадгаламжийн бүрхүүл үгүй, мөн галын ачаалал нь аюул үнэлэлтийн хүрээнд багтахуйц. цасны шарга төмрөөс хуурай төрлийн хувиртагчдын дотор сонголт нь бүтээл ба VPI-н хооронд оршдог. Цутгамал смолын хувиртагчид чийглэл ба угаалтын нөхцөлд илүү тохиромжтой — эпоксидын бүлэгсүүрлэл нь конденсацийн нөлөөнд илүү төвөгтүй бүтээлд хүртэл хүртэмүүр биш, мөн Грейд А бүс нь шууд зүүн талд байх үед илүү тохиромжтой, учир нь түүнд температурын өсөлт илүү өндөр бөлгөөн, галын ачаалал бага.

VPI-н нэгжүүд нь ижил кВА-д хүндрэл бага, үнэ бүтээлд хүндрэл бага, мөн нээлттэй ороолттой бүтээл нь засварлахад илүү хялбар. Лабораторийн барилга юм уу стериль бүснээс хол оршдог нөөц хадгаламжийн танхимд VPI нь ихэвчлэн санхүүгийн хувьд ухаалаг сонголт бөлгөөн. Доорх хүснэгт нь бид клиентүүдтэй хамтран ажилладаг хүснэгтийн хувилбар.

Параметр	Цутгамал смол (цэвэр өрөө / стериль барилга)	VPI (лаборатори, үйлчилгээ, нөөц хадгаламж)
Дулааныг хадгалах систем	Эпоксидын бүлэгсүүрлэлт, Класс H (180 °C)	Бүлэгсүүрлэлт, Класс H, ихэвчлэн 100 K өсөлт
Хэсгийн искралт хязгаар	iEC 60076-11 дагуу ≤ 10 pC	iEC 60076-11 дагуу ≤ 10 pC
Чийглэл ба угаалт	Конденсацид нөлөөлдөгүй	Хуурай, агааржууллагдаж буй өрөө шаардагдаж буй
Барилгын дотор тавих	Барилгын хүрээнд тавих боломжтой	Нормальд нь тусгай агааржууллагдаж буй өрөө
Түүний засварлах зам	Ороолт юм удаа солих	Дахин пропитаци хийх юм удаа солих
Ижил кВА-д харьцангуй үнэ	Эхлэлийн шат	Бага

 

Фармацевтик аудитын шаардуулдаг баримт бичиг ба сертификат

Aэмнэлгийн үйлдвэрүүдийн трансформатор Квалификацизирован төхөөрөмж гэж худалдан авагдаж, бараа гэж биш, мөн баримт бичиг пакет нь хүлээн авах шаардлагын нэг хэсэг бөлгөөн. Сертификатын талаар, Север Америкад суурилж буй суурилж буй төхөөрөмжүүд UL 1561 юм уу UL 1562 стандартын дагуу бүртгүүлсэн байх ёстой, Канадад суурилж буй төхөөрөмжүүд CSA сертификат шаардуулдаг — ижил тэмдэгтүүд, як бидний хуурай төрлийн трансформаторууд болон газардүүлсэн трансформаторууд аль хэдийн зөвшөөрсөн. УЛ Солюшнс жагсаалтын бүртгэлийг нийтлүүлдэг, мөн тавьшны дээр харгалзах файлын дугаар бичигдмүүс.

Үр дүнд үүрэг гүйцэтгэх талаар, Америкын суурин нь DOE-ийн тархмал хувиргагчидын энергийн хадгалалтын стандартуудыг (10 CFR Part 431 Subpart K) хангаж муст, як сухой төрлийн нэгжүүдийн хувьд кВА ба хүчдлийн ангилалын дагуу хамгийн бага үр дүнд үүрэг гүйцэтгэх түвшнийг тогтоодог. Фармацевтик төслийн хувьд үүний йүрсүүлэлт нь үр дүнд үүрэг гүйцэтгэх ангилал RFQ шатанд тогтоож өгөх ёстой, учир нь түүн дээр цөмийн материал, ийнхүл жин, газрын газархан хэмжээ ба хүртээмүүс хугацаа хамаардаг.

Дараа нь технологийн баримт баримтлал байдаг. Объектын баталгаажуулалтын бүлгүүд ФДА-ийн дуусгасан эмүүдийн хувьд үйлдэх cGMP дүрэм (21 CFR Хэсэг 211) бүтээдийн орчинд шүргэдэг тоног төхөөрөмжүүдийн хувьд, түүн дээрх үндсэн туршилтын тайлан, хэдийн туршилтад үзүүрлүүд, хэсгийн цахилгааны газардуулалтын бүртгэл, материалүүдийн сертификатууд болон дагаж болох дарааллын дугаарыг асуух. ISPE зааварлал ба аль нэг компаниийн өөрийнх нь баталгаажуулалтын ерөнхий төлөвлөгөө тодорхой савлалтыг тогтоодог, гэтэдүүр үйлдвэрт түүнийг хүсэлт дээр бүтээх биш, харин цаас дээр бүтээх чадвар байх ёстой.

 

Райан Электрик цэвэр өрөөнүүдийн төслүүдийн хувьд юу бүтээдэг

Бидний үйлдвэрийн баз 120 000 м² талбайг хамарч, 180-с илүү үйлдвэрлэл ба шинжилгээний төхөөрөмж, мөн 37 патенттой. Цэвэр тасалбаруудад зориулж хийгдэх сүүдэрт бүрхүүлт трансформаторын нэгж бүр дараах шинжилгээний дараалалд дархан орж: ороолтын бүрхүүлт эсүрт, харьцаа ба векторын бүлгийн баталгаажуулалт, индуцирован хүчдлийн төвөгтэй бүрхүүлт, ажлын цахилгааны хэсгийн газардаж буй хэмжилт (пК-д), яг түүн дээр фармацевтикийн квалификационы баг хардаг тоо. Хаягдмал смолын ороолтуудыг бид үйлдвэрт дотроо вакуумд хаяж, түүнээс бүтээлд бүрхүүлт систем нь шинжилгээнд орж, гадаадаас авчирж бүрхүүлт систем нь тодорхойгүй биш.

2023 онд Райан Электрик компани Eaton-той хамтран үйлдвэрлэлд оролцож, түүнээс хойш бидний баримт багц Север Америкад бүтээлд оролцогч багуудын хүлээж буй форматын дагуу бүтээдэг.

Цэвэр өрөөнүүдийн ажилд бид ихэнхдээ 1000–2500 кВА хоорондхын хаягдмал смолт трансформаторуудыг, K-13 үнэлгээтэй, 20%–аас илүү хөдөлгүүрт ачаалал бүхий тохиолдолд 200% нейтралтайгаар хийдэг. Бид температурын өсөлтийн тухайд шийдвэр гаргамуйн өмнө гармоник спектрийг хүлээн авдаг, мөн хармоник спектр клиентын таамагласан ачаалалд нийцпүүрүүн болойн тохиолдолд түүнийг тодорхой заадаг.

Та эмнэлгийн үйлдвэрүүдийн трансформатор — стериль блок, лаборатори эсвэл дүүрэн-дуусгах шугам — биднийг зөвхөн кВА-гүй, ачаалалын хувиргалтын хөтөлбөр ба түүнд үндэслэгдсэн гармоник өгөгдлүүдийг илгээдэг. Бидний инженерийн бүрэлдэхүүн трансформаторын үнэлгээ, K-коэффициентын санал ба таны квалификационы бүрэлдэхүүн шаардаж буй туршилтын баримт бичигт хариу өгдөг. Өнөөдөр санал хүснэгт гуйдаг.