Какие модульные конструкции позволяют дооснащение нагревательными/охлаждающими рубашками или дополнительной сенсорикой?
Последующее расширение технологических установок сенсорикой во многих случаях хорошо реализуемо. Дооснастка нагревательной или охлаждающей рубашкой, напротив, значительно более трудоёмка и не является чистым вопросом модульной конструкции. Особенно у сосудов под давлением, вакуумных установок или гигиеничных технологических аппаратов каждое конструктивное изменение нужно оценивать со статической, тепловой и точки зрения безопасности.
Проще всего дооснащается дополнительная сенсорика, если резервные подключения были предусмотрены уже при проектировании. Подходят, например, заглушённые фланцы, гигиеничные технологические патрубки или подготовленные измерительные порты для температуры, давления, перепада давления, влажности, уровня наполнения или аналитических зондов. Такие подключения позволяют устанавливать дополнительные датчики без последующего вскрытия ёмкости или приваривания новых патрубков. В гигиеничных применениях подключения датчиков должны быть заподлицо, пригодны для очистки и выполнены так, чтобы не возникали застойные зоны. Датчики в ёмкостях следует устанавливать по возможности заподлицо с внутренней стенкой ёмкости.
Также участки трубопроводов можно расширять модульно. Инструментированные промежуточные звенья, измерительные катушки или Т-образные элементы позволяют, например, дооснащать расходомеры, датчики электропроводности, точки измерения температуры или преобразователи давления. Предпосылкой является учёт монтажной длины, ступени давления, материала, концепции уплотнений и очищаемости. У установок, пригодных для CIP или SIP, расширение не должно создавать плохо обтекаемых участков, поскольку они могут ухудшать очищаемость и валидируемость.
Скид- и рамные конструкции облегчают прежде всего дооснастку внешних компонентов. К ним относятся нагревательные или охлаждающие агрегаты, циркуляционные насосы, клапанные островки, фильтры, теплообменники, конденсаторы, вакуумные насосы и дополнительные точки измерения в трубопроводе. Открытая, хорошо доступная рамная конструкция создаёт место для таких расширений и упрощает обслуживание, а также последующие переоборудования. Однако она не заменяет необходимую техническую проверку, если нужно изменить сам технологический сосуд.
Нагревательную или охлаждающую рубашку можно сравнительно просто дополнить только тогда, когда сосуд изначально был к этому подготовлен. Возможны, например, конструктивно предусмотренные сегменты рубашки, полутрубные змеевики или отдельная, дооснащаемая внешняя рубашка. На практике, однако, нужно проверять толщину стенки, допустимое рабочее давление, стабильность при вакууме, тепловое расширение, сварные швы, опоры, изоляцию и регулируемость теплоносителя. Впоследствии приваренная рубашка изменяет нагрузку на сосуд и может влиять на соответствие исходному расчёту сосуда под давлением.
У аппаратов под давлением существенное изменение может привести к тому, что изменённую установку нужно будет заново оценить и задокументировать. Если сосуды под давлением или узлы изменяются так, что это может повлиять на их соответствие, для лица, отвечающего за изменение, при определённых обстоятельствах возникают обязанности изготовителя согласно директиве по оборудованию под давлением. Поэтому техническую оценку должен проводить исходный изготовитель или компетентная организация.
Со стороны автоматизации свободные входы и выходы, децентрализованные станции ввода-вывода, резервные кабели, резервы в шкафу управления и стандартизированные коммуникационные интерфейсы облегчают интеграцию дополнительных датчиков. Также важны достаточные резервы электропитания, подходящая степень защиты, учёт требований ATEX, а также адаптация программного обеспечения управления, аварийных пределов, рецептур и документации загрузок.
Наилучшая пригодность для дооснастки возникает благодаря дальновидному планированию. Резервные порты, свободные места для фланцев, пустые трубы, дополнительные мощности ввода-вывода и резервы места на скиде следует предусматривать уже при базовом расчёте. Тогда сенсорику, как правило, можно экономично дополнить. Для нагревательных или охлаждающих рубашек, напротив, действует следующее: дооснастка технически возможна, но всегда должна планироваться, оцениваться и документироваться как конструктивное изменение технологического аппарата.
Модульность установок amixon®
Установки amixon® рассчитываются под конкретный проект на основе технического задания эксплуатирующей организации (URS). Это позволяет уже при планировании предусмотреть резервные подключения, дополнительные точки измерения, свободные мощности автоматизации и место для последующих расширений. Однако фактическая пригодность для дооснастки всегда зависит от конструктивного исполнения, материала, ступени давления, расчёта на вакуум, гигиенической концепции и имеющейся автоматизации.
Дополнительную сенсорику, как правило, проще всего дооснастить. Предпосылками являются имеющиеся технологические патрубки, заглушённые фланцы, измерительные порты или подходящие места установки в трубопроводах. Через них можно фиксировать, например, температуру, давление, перепад давления, уровень наполнения, влажность или другие измеряемые величины, близкие к продукту. В гигиеничных применениях точки измерения должны быть пригодны для очистки, с малым количеством застойных зон и соответствовать концепции уплотнений и материалов конкретного случая.
Также автоматизацию можно подготовить модульно. Свободные входы и выходы, децентрализованные станции ввода-вывода, резервные кабели и стандартизированные коммуникационные интерфейсы облегчают последующее подключение дополнительных датчиков, дозирующих агрегатов или защитных устройств. Однако после расширения нужно адаптировать программное обеспечение управления, аварийные пределы, рецептуры, документацию загрузок и при необходимости документацию валидации.
Нагревательные и охлаждающие рубашки
Нагревательные или охлаждающие рубашки можно рассматривать как простую дооснастку лишь ограниченно. У VMT и AMT смесительное пространство и в зависимости от исполнения также смесительные инструменты можно выполнить термостатируемыми. Однако можно ли термостатирование добавить впоследствии — это не стандартный вопрос модульности, а техническое изменение аппарата.
Для дооснастки нужно проверить, в частности, стенку ёмкости, допустимое давление, стабильность при вакууме, тепловое расширение, сварные швы, материал, опоры, изоляцию, мощность нагрева или охлаждения, а также концепцию регулирования. Если существующий сосуд изменяется рубашкой, полутрубными змеевиками или дополнительными подключениями, это может повлиять на исходный расчёт сосуда под давлением. Поэтому необходима проверка изготовителем или компетентной организацией.
Расширяемые функции
В зависимости от имеющегося базового исполнения можно дополнить, например, подачу жидкости, дозирующие копья, форсунки, режущие роторы, моющие копья, отбор проб, органы выгрузки или дополнительную сенсорику. Возможность дооснастки такого модуля нужно проверять для конкретной машины. Определяющими являются механическая ситуация монтажа, гигиеничное исполнение, электрическая мощность, взрывозащита и влияние на поведение процесса.
Смесительный инструмент или режущий ротор может, например, изменить интенсивность смешивания и дезагломерацию. Такое расширение поэтому требует не только проверки механической реализуемости, но и технологической оценки на оригинальном продукте.
Испытания и документация
Перед дооснасткой следует проверить, приносит ли планируемое расширение желаемую пользу. Решающее значение при этом имеют качество смешивания, ход температуры, движение продукта, очищаемость, опорожнение, внесение энергии и при необходимости остаточная влажность. Испытания с оригинальным продуктом могут образовывать основу для выбора сенсорики, мощности термостатирования и параметров процесса.
В регулируемых применениях дополнительно нужно оценивать влияние на квалификацию, валидацию очистки, программное обеспечение, документацию загрузок и целостность данных. Существенное изменение аппарата под давлением или гигиеничной технологической установки может потребовать повторной технической оценки и дополнительной документации.