บิโอเรอคเตอร์แบบกําหนดเอง คืออะไร? วิศวกรรม การออกแบบ และการส่ง

 บิโอเรอคเตอร์แบบกําหนดเองคืออะไร และกระบวนการต้องการมันเมื่อไหร่?bioreactor custom เป็นภาชนะการปลูกที่ออกแบบมาตามรายละเอียดความต้องการของผู้ใช้เฉพาะเจาะจง แทนที่จะเลือกจากคัดลอกมาตรฐานด้วยตัวแปรการออกแบบทุกตัวที่กําหนดโดยกระบวนการ แทนที่โดยตัวกําหนดโดยผู้ผลิต. ตัวแปรสิบที่กําหนด envelope คือปริมาณการทํางาน, อัตราส่วนด้าน, ประเภทและการนับ impeller, การออกแบบ sparger, การปรับปรุง baffle, พื้นที่โอนความร้อน, ความดันการออกแบบและอุณหภูมิวัสดุและผิว, ระดับเครื่องมือและการควบคุม, และตาราง nozzle. การออกแบบเรือที่กําหนดเองใช้เวลา 6-10 สัปดาห์เพื่อออกแบบที่อนุมัติและการผลิต, การประกอบ,และการทดสอบการรับรองโรงงาน นําการจัดส่งทั้งหมดไปถึง 5-9 เดือน.

1. ตัวแปรการออกแบบที่ขับเคลื่อนการปรับแต่ง

การปรับแต่งไม่ใช่การตกแต่ง มีตัวแปร 4 ตัวที่แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างในการทํางานระหว่างเรือที่ตอบสนองกับเป้าหมายของทิตเตอร์ และเรือที่ไม่ตอบสนอง

• กณิตศาสตร์และรถเข็นขับเคลื่อน:ความสัมพันธ์ของรูปเป็นการตัดสินใจแรก A 1.51:1 ถึง 2:1 ถังสนับสนุนการถ่ายทอดน้ําหนักก๊าซ-เหลว เพราะมันกระจายโซน sparge และเพิ่มเวลาการพํานักของกระบอก ขณะที่ 3:1 ถึง 4:1 ถังชื่นชอบการถ่ายทอดความร้อนและการผสมคล้ายกระแสพัสดุสําหรับน้ําผึ้ง viscous หรือ filamentousการคัดเลือกหมุนลมตามนี้: ทัวร์บินรัสตันเรเดียลมีจํานวนกําลังประมาณ 5.0 และโดดเด่นในการกระจายก๊าซ8 และให้ผสมผสานส่วนใหญ่ที่ลดการตัด, และสายสับไฮลิคอลรับความแน่นมากกว่า 10,000 cP ที่การผสมผสานความวุ่นวายเป็นไปไม่ได้. เรือส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องหมุน radial ต่ํากว่ากับเครื่องหมุน axial ด้านบนหนึ่งหรือสองตัว
• การกระจายก๊าซและการออกแบบ Sparger:การส่งออกซิเจนมักจะเป็นข้อจํากัดในการผูกพัน เครื่องสปาร์เกอร์วงแหวนเรียบง่ายที่มีรู 1-2 มิลลิเมตรให้ kLa 30-80 h-1 ที่ 0.5-1.0 vvm ในขณะที่ เครื่องสปาร์เกอร์ไมโครซินเตอร์ผลิต 0.5-50 μm กระโปรงเพิ่ม kLa ถึง 100-250 h-1 กับการไหลของก๊าซเดียวกันเพราะพื้นที่หน้าผิวเพิ่มขึ้นอย่างคมชัดเมื่อเส้น径 กระโปรงลดลงการสอดคล้องคือการสกปรก: เครื่องสปาร์เกอร์ขนาดเล็กบดด้วยเซลล์และ antifoamดังนั้นภาชนะการผลิตส่วนใหญ่ใช้แหวน sparger สําหรับความแข็งแกร่งและบรรลุ kLa ผ่านการใส่พลังงานที่สูงขึ้นและอ๊อกซิเจนอุดมสมบูรณ์ถึง 40% O2 ในก๊าซอาหาร.
• ความจุในการส่งความร้อน:ความร้อนทางเผาผลาญในวัฒนธรรมแอโรบิกที่หนาแน่นจะถึง 15-40 kW ต่อเมตรบาตรของปริมาตรการทํางาน และปฏิกิริยาโพลิมเมอเรชั่นหรือเนตรภาพสามารถเกินกว่านั้น การถ่ายทอดความร้อนคือ Q = U·A·LMTDดังนั้น customizer ต้องเพิ่มพื้นที่หรือเพิ่ม U. แจ็คเก็ตธรรมดาให้ U ของ 300-600 W / m2 · K, โคลมครึ่งท่อถึง 600-900, และแจ็คเก็ตกลุมที่มีการไหลกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแส200ในกรณีที่พื้นที่เสื้อไม่เพียงพอ การออกแบบเพิ่มวงจรภายนอกผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกและท่อหรือแผ่น ซึ่งยังช่วยปรับปรุงการผสมผสานในเรือสูง
• ความดัน วัสดุและการเสร็จ:ความดันการออกแบบถูกกําหนดโดยภาระการฆ่าเชื้อและการกั้น: 0.35 MPa สําหรับ SIP มาตรฐานที่ 121 °C, ถึง 1.0 MPa หรือมากกว่าสําหรับกระบวนการอุณหภูมิสูง, พืช thermophilic,หรือเคมีที่ใช้สารละลาย มากกว่าจุดเดือดในชั้นบรรยากาศ- วัสดุปฏิบัติตามกล่องการกัดกร่อน: 316L สําหรับส่วนใหญ่ของภาระ Bioprocess, 904L หรือ duplex 2205 สําหรับน้ําผึ้งที่มีคลอริดมากกว่า 500 ppmและไทเทเนียมเกรด 2 หรือ Hastelloy C-276 สําหรับการใช้งานแฮลไดดรุ่นรุนแรงการทําปลายผิวถูกระบุว่าเป็นเครื่องเคลือบกล Ra 0.8 μm สําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหรือเคลือบไฟฟ้า Ra 0.4 μm สําหรับ GMP

2จากการกําหนดความต้องการของผู้ใช้งาน ไปยังการจัดส่งที่ได้รับการยืนยัน

โครงการที่กําหนดเองที่ดําเนินการได้อย่างดี จะผ่าน 4 ช่องทาง การข้ามช่องทางใดๆ ก็คือจุดที่ต้นทุนและตารางการดําเนินงานเกินกําหนด

• รายละเอียดความต้องการของผู้ใช้:URS เป็นเอกสารควบคุมสําหรับโครงการทั้งหมด มันระบุผลิตภัณฑ์และสิ่งมีชีวิต ปริมาณการทํางานและการใช้งานวิธี CIP และ SIP, ความพร้อมและคุณภาพของประโยชน์, วัสดุและการเสร็จสิ้น, อุปกรณ์และสถาปัตยกรรมการควบคุม, รหัสและมาตรฐานที่ใช้ และเอกสารและผลการคัดเลือกมันต้องแยกความต้องการที่บังคับจากความโปรดปรานเพราะทุกเส้นที่บังคับต้องมีค่าใช้จ่าย และทุกเส้นที่ไม่ชัดเจน จะกลายเป็นคําสั่งการเปลี่ยนแปลง
• คุณสมบัติด้านการออกแบบและวิศวกรรมคุณสมบัติการออกแบบแสดงให้เห็นว่าการออกแบบที่เสนอตอบสนองกับเส้น URS แต่ละเส้น โดยสนับสนุนด้วยการคํานวณkLa การคาดการณ์จากความสัมพันธ์ เช่น van't Riet, อุปทานการถ่ายทอดความร้อนเมื่อเทียบกับความหนุนความร้อนสูงสุด และการคํานวณขอบความดันตามรหัสที่ใช้ได้และเอกสารปรัชญาควบคุมนี่คือจุดสุดท้ายที่การเปลี่ยนแปลงการออกแบบ ราคาถูก
• การผลิตและการรับรองจากโรงงานการผลิตตามภาพวาดที่อนุมัติด้วยจุดถือสําหรับการตรวจสอบวัสดุ, การตรวจสอบสวม, การตรวจสอบมิติ, และการทดสอบน้ําการทดสอบการยอมรับโรงงานแล้วแสดงให้เห็น agitator run-in ด้วยการสั่นและการวัดอุณหภูมิ, การตรวจสอบวงจรควบคุมด้วยสัญญาณจําลองที่ 0, 50 และ 100% ของระยะ, การตรวจสอบสัญญาณเตือนและการเชื่อมโยง, การทดสอบความครอบคลุม CIP ด้วยริบอฟลาวินและการตรวจสอบสีอัลตราไวโอเล็ตและการเก็บรักษาแบบไร้เชื้อโรคที่ 121 °C เป็นเวลา 30 นาที โดยมีอุณหภูมิที่เหมือนกันภายใน ± 1 °C ในจุดติดตามทั้งหมด.
• การจัดส่ง การติดตั้ง และการรับรองเรือเดินทางพร้อมการป้องกันและเอกสาร ติดตั้งและผูกติดกับอุปกรณ์สาธารณูปโภคคุณสมบัติในการติดตั้งที่ครอบคลุมการตรวจสอบและการปรับขนาดเครื่องมือ, และคุณสมบัติการปฏิบัติงานที่ครอบคลุมหน้าที่ควบคุมแต่ละอย่างในช่วงการทํางานของมัน คุณสมบัติการทํางานของกระบวนการจบด้วยชุดสามชุดติดต่อกันที่ตอบสนองตามเกณฑ์ที่กําหนดไว้ล่วงหน้าผู้จัดจําหน่ายที่ให้บริการแพ็คเกจเอกสารที่สอดคล้องกับแผนหลักการรับรองของเจ้าของ.

ตัวแปรการออกแบบของไบโอเรอคเตอร์ตามสั่ง แมตริกซ์การเปรียบเทียบ

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

ถาม: เมื่อไรที่บิโอเรอคเตอร์ตามสั่งจะคุ้มค่ากว่าภาชนะมาตรฐาน?

ตอบ: วิศวกรรมที่กําหนดเองจะตอบแทนเมื่อมีสี่เงื่อนไขหนึ่งที่ใช้เช่น ฟองกี้เส้นใย มากกว่า 10กลไกที่ต้องการความเร็วปลายต่ํากว่า 1.5 m/sน้ําผัดเป็นสารสกัดพอที่จะต้องใช้แบบ duplexทิตาเนียม หรือฮาสเทลโลย์หากไม่มีข้อใดที่กล่าวมานี้ใช้, เรือมาตรฐานจะถูกกว่าและเร็วกว่า

ถาม: ค่าเครื่องปฏิกิริยาชีวินทรีย์ตามสั่งเพิ่มเท่าไหร่?

ตอบ: คาดหวังค่าธรรมเนียม 15-40% เมื่อเทียบกับภาชนะมาตรฐานที่มีปริมาตรฐานชื่อเดียวกัน สําหรับการปรับแต่งทางกล เช่น อัตราส่วนที่ไม่มาตรฐานหรือรถยนต์หมุนยนต์พิเศษการเพิ่มเติมเอกสารการผลิตภัณฑ์ทั้งหมด การทําปลายไฟฟ้า และแพ็คเกจ DQ/IQ/OQ ที่สมบูรณ์แบบ สามารถนําค่าธรรมเนียมไปถึง 50-80%เงินค่าธรรมเนียมนั้นมักจะถอนคืนเร็ว เมื่อทางเลือกคือเรือที่ไม่สามารถไปถึงเป้าหมาย kLa: การสูญเสียทิตเตอร์ 20% ในช่วง 5 ปี มีค่ามากกว่าความแตกต่างของทุนมาก ค่าวิศวกรรมเองมักจะอยู่ที่ 8-15% ของมูลค่าอุปกรณ์สําหรับการออกแบบที่กําหนดเองจริงๆ

Q: ข้อมูลอะไรที่ผมควรให้ เพื่อรับราคาตามสั่งที่แม่นยํา?

A: ให้รายละเอียด 11 ข้อ: สัตว์มีชีวิตหรือสารเคมีและความอดทนต่อการตัด; ปริมาณการทํางานเป้าหมายและการหันต่ําสุด; คลาหรืออัตราการรับออกซิเจนที่จําเป็นในตอนท้ายของชุดความแน่นและความหนาแน่นของน้ําผงตลอดวงจร; ความร้อนสูงสุดและอุณหภูมิของน้ําเย็นที่มี; ความดันและอุณหภูมิการออกแบบรวมถึงวิธีการ sterilization; CIP และ SIP เคมีและวงจร; วัสดุและความต้องการการเสร็จผิว;ความพร้อมของอุปกรณ์สาธารณูปโภค รวมถึงน้ําหอม, น้ําเย็น, อากาศดัน และการจําหน่ายไฟฟ้า; รหัสและมาตรฐานที่ใช้สําหรับเขตอํานาจในการติดตั้งและเอกสารที่ต้องการและขอบเขตการรับรองขาดข้อมูล kLa และ viscosity เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของเครื่องปั่นขนาดเล็ก

ถาม: เรือที่มีอยู่สามารถปรับปรุงแทนที่จะซื้อใหม่ได้หรือไม่?

ตอบ: บ่อยครั้งใช่ และมันคุ้มค่าที่จะประเมิน ก่อนที่จะลงทุนทุนใหม่ การปรับปรุงทั่วไปประกอบด้วย การเปลี่ยนเครื่องสปาร์เกอร์วงด้วยเครื่องสปาร์เกอร์ไมโคร เพื่อเพิ่ม kLaการเปลี่ยนรถยนต์หมุนจาก radial เป็น axial เพื่อลดการตัด, การเพิ่มโค้ลครึ่งท่อหรือวงจรแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกเพื่อเพิ่มความจุในการเย็น, ปรับปรุงการปิดเครื่องจักรกลเป็นการปิดสองครั้งด้วยน้ํายาป้องกันที่เป็นธาตุและปรับปรุงเครื่องมือและการควบคุมด้วยเซ็นเซอร์ใหม่และแพลตฟอร์ม PLCความจํากัดคือแผนการฉีดฉีดที่มีอยู่, ความหนาของเปลือกที่สามารถตัดฉีดฉีดใหม่ได้, และความดันระดับของภาชนะเดิมทั้งหมดต้องตรวจสอบใหม่กับรหัสการออกแบบปัจจุบัน ก่อนการปรับเปลี่ยนใด ๆ.