EN
Ziņas
Cauru plūsmas mērītāju pielietošana farmācijas nozarē: izvēle starp turbīnas un Coriolis cauru plūsmas mērītājiem un to nākotnes attīstība
Time : 2025-09-09
Farmācijas ražošanā plūsmērītāji ir kritiski mērīšanas ierīces, kuras tiek izmantotas, lai precīzi uzraudzītu šķidrumu vai gāzu plūsmas ātrumu (tilpuma vai masas plūsmu) caur cauruļvadiem. Pielietojumi ietver ražošanas izmaksu optimizēšanu, emisiju standartu kontroli un produktu kvalitātes nodrošināšanu. Tā kā šķidrumi, kas tiek apstrādāti farmācijas ražošanā, var būt volāti, korozīvi vai vērtīgi (piemēram, noteiktas aktīvas farmācijas sastāvdaļas), precīza plūsmas mērīšana ir īpaši svarīga. Piemēram, tablešu pārklāšanā plūsmērītāji tiek izmantoti, lai stingri kontrolētu pārklājuma devu un gaisa plūsmu pārklāšanas mašīnā, tieši ietekmējot pārklāšanas ātrumu un pārklājuma biezumu. Šajā rakstā tiks iepazīstināti divi visbiežāk izmantotie plūsmērītāji farmācijas nozarē — turbīnas un Coriolis plūsmērītāji — un tiks apskatītas plūstehnoloģiju attīstības tendences nākotnē.
Plūsmērītāju plašā lietošana farmācijas nozarē
Plūsmērīšanas iekārta ir neatņemama sastāvdaļa visā farmācijas ražošanas ķēdē, galvenokārt šādās tiešās un netiešās lietošanas jomās:
Tiešā lietošana:
Sākotnējo materiālu apstrāde: precīzi kontrolē sākotnējo materiālu padeves daudzumu, lai nodrošinātu precīzus maisījuma attiecības. Aktīvo farmācijas sastāvdaļu (API) ražošana: uzrauga reaģentu plūsmu pRODUKTI ķīmiskās sintēzes, fermentācijas, ekstrakcijas un attīrīšanas laikā.
Formulējumu ražošana: mēra izejvielu, palīgvielu un šķīdinātāju plūsmu tablešu, kapsulu un injekciju ražošanā.
Zāļu pildīšana: precīzi kontrolē šķidruma vai gāzes šķīdumu pildīšanas apjomu, lai nodrošinātu pildīšanas precizitāti.
Procesu kontrole: plūsmas reāllaikā uzraudzīšana vienības operāciju laikā, piemēram, maisīšana, maisīšana, filtrēšana un atdalīšana, nodrošina procesa stabilitāti un produktu viendabīgumu.
Netiešā lietošana:
Iekārtu uzraudzība un enerģijas pārvaldība: Atsevišķi sadaliet nodaļu izmaksas, izmantojot apakšskaitītājus, uzraudziet enerģijas patēriņu, piemēram, ūdeni, elektrību un gāzi, optimizējiet resursu sadali un vienkāršojiet norēķinu procesus.
Vides prasību izpilde: Uzraudzīt notekūdeņus un gaisa emisijas, lai nodrošinātu atbilstību vides regulējumiem.
Farmācijas ražošanas procesi ir stingri, un precīza plūsmas kontrole nodrošina uzņēmumiem labāk kontrolējamus procesus, palīdzot uzlabot efektivitāti, samazināt izmaksas un nodrošināt vienmērīgu produktu kvalitāti.
Turbīnas plūsmas mērītāji: Izmaksu ziņā izdevīga un bieži izvēlēta iespēja
Turbīnas plūsmas mērītāji ir vini no biežāk izmantotajiem plūsmas mērītāju veidiem farmācijas un biotehnoloģiju nozarē. To darbības princips ir šāds: šķidruma plūsma pagriež lāpstiņu rotora turbīnu. Rotora ātrums ir proporcionāls šķidruma ātrumam, un to izmanto plūsmas ātruma aprēķināšanai.
Priekšrocības un lietojuma jomas
Turbīnas plūsmas mērītāji tiek plaši izmantoti farmācijas nozarē to vienkāršās konstrukcijas, izmaksu efektivitātes, vieglas uzstādīšanas un apkopes, plašā mērīšanas diapazona un ātras reakcijas laika (apmēram 0,25 sekundes) dēļ. To higiēniskā konstrukcija bieži izmanto ar GMP atbilstošiem materiāliem (piemēram, nerūsējošais tērauds 316L), lai novērstu barotnes piesārņojumu. Plašs sortiments procesu savienojumu un pielāgošanas iespējas ļauj tām pielāgoties konkrētām farmācijas procesu prasībām attiecībā uz temperatūru, viskozitāti un blīvumu, vienlaikus radot minimālu spiediena kritumu. Tie ir piemēroti ikdienas, izturīgiem pielietojumiem, piemēram, aktīvo farmācijas vielu ražošanai, ūdens attīrīšanas sistēmām un plūsmas kontrolei noteiktos zāļu produktu ražošanas procesos.
Ierobežojumi un risinājumi
Turbīnas plūsmas mērītājiem ir arī ierobežojumi, kas jāņem vērā to izvēloties:
• Jutīgi pret šķidruma īpašībām: Tie piemēroti tikai tīriem gāzēm un šķidrumiem, nevis korozijas izraisītājiem vai viskoziem šķidrumiem. Gaisa burbuli vai plūsmas ātruma svārstības var ietekmēt to precizitāti.
• Nepieciešama stabila plūsmas ātrums: Lai nodrošinātu precizitāti, nepieciešams salīdzinoši vienmērīgs plūsmas ātrums. • Nepieciešamās iekārtas: Lai novērstu daļiņu radītu kaitējumu rotoram, bieži vien ir nepieciešams iepriekšējs filtrs; var būt nepieciešams uzturēt noteiktu pretspiedienu, lai novērstu kavitāciju.
Tādēļ turbīnas plūsmas mērītāji ir visefektīvāki un ekonomiski izdevīgāki, apstrādājot tīrus, zema viskozitātes, augstas ātruma un stabilus šķidrumus.
Coriolisa plūsmas mērītājs: Sinonīms lielai precizitātei un higiēnas prasībām
Coriolisa plūsmas mērītāji tieši mēra šķidruma masas plūsmas ātrumu, pamatojoties uz Coriolisa spēku. Sakarā ar to augsto precizitāti, uzticamību un izcilu higiēnas veiktspēju, tie lielā mērā tiek izmantoti farmācijas nozarē, īpaši jomās ar stingrām mērīšanas prasībām.
Tipa izvēle: Liekta un taisna caurule
Atkarībā no pielietojuma prasībām, ir divi galvenie tipi:
• Liekta caurule: Nodrošina augstāku mērījumu jutīgumu un piemērota pielietojumiem, kuros ir nepieciešama precīza, stabilā mērīšanas diapazona regulēšana.
• Taisna caurule: Nodrošina izcilu notekūdeņu iztukšošanu un tīrīšanu, atbilst higiēnas standartiem, piemēram, ASME BPE, efektīvi novērš materiālu pārnesi un krustsāpes un īpaši piemērota pielietojumiem, kas prasa higiēnu un iekārtas tīrīšanu (CIP/SIP).
Galvenās priekšrocības farmācijas nozarē
Coriolis plūsmas mērītāju priekšrocības padara tos par iecienītu izvēli daudzām kritiskām procesu operācijām:
• Augsta mērījumu precizitāte: Precizitāte var sasniegt ±0,1% vai augstāku, un mērījumus neietekmē šķidruma temperatūras, spiediena, blīvuma, viskozitātes vai elektrovadītspējas izmaiņas. Tas ir ļoti svarīgi procesiem, piemēram, aktīvo farmācijas vielu maisīšanai un vakcīnu adjuvanta pievienošanai, kur precīza proporciju ievērošana ir kritiska.
• Augstāka higiēnas dizaina un atbilstības nodrošināšana: Taisnas caurules dizains nodrošina gludu, bezšuvju un pilnībā metināmu iekšpusi. Korozijizturīgu metālu sakausējumu (piemēram, Hastelloy) izmantošana atvieglo tīrīšanu un sterilizāciju, nodrošinot atbilstību stingriem noteikumiem, piemēram, GMP un FDA, ievērojami samazinot kontaminācijas risku.
• Plašs pielietojuma joms: Coriolis plūsmas mērītāji var mērīt dažādu šķidrumu, gāzu un tvaika plūsmu, tostarp korozijas un toksisku vielu, kā arī augstas temperatūras un augsta spiediena šķidrumus. To daudzu šķidrumu saderība ļauj pilnībā izmantot visā procesā, no izejvielu apstrādes (piemēram, ļoti skābām šķīdumiem) līdz gatavo izstrādājumu pildīšanai.
• Zemas kopējās īpašumizmaksas: Lai gan sākotnējā pirkšanas cena var būt augstāka, gandrīz bezapkopes dizains, augsta uzticamība un ilgs kalpošanas laiks samazina pārtraukumus un ilgtermiņā samazina ekspluatācijas izmaksas.
Coriolis plūsmas mērītāji ir ļoti ieteicami, lai mērītu injekciju ūdeni (WFI), apgrieztās osmozes (RO) ūdeni un deionizētu (DI) ūdeni, jo tie nodrošina augstu tīrību ūdens sistēmās bez piesārņojuma riska. Tie ir arī lieliska izvēle precīzai pārklājuma uzklāšanai tablešu pārklājumā, barības vielu piegādei bioreaktoros un produktu pildīšanā.
Plūsmas mērītāju nākotnes tendences
Plūsmas mērīšanas tehnoloģijas nepārtraukti attīstās ar industriālās automatizācijas un intelektualizācijas attīstību, un tās farmācijas nozarē nākotnē kļūs par dziļākām un plašākām.
- Intelekts un tīklošanās: IoT (lietu internets), lielo datu un mākslīgā intelekta (AI) tehnoloģijas integrējošie inteligentiem plūsmas mērītāji kļūs par normu. Tie ļauj attālinātu uzraudzību, reāllaikā datu vākšanu, darbības traucējumu diagnostiku un agrīno brīdināšanu (piemēram, cauruļvadu aizsprostošanos vai noplūdes), kā arī datu analīzi, lai optimizētu ražošanas procesus, uzlabotu ražošanas efektivitāti un ļautu prognozēt apkopi. Tos var integrēt ar PLC un DCS sistēmām, izmantojot protokolus, piemēram, Modbus un Profibus, veidojot digitālas fabrikas daļu. 2. Vairāku parametru integrācija un miniatūrizācija: Nākotnes plūsmas mērītāji ne tikai mērīs plūsmu, bet arī integrēs vairākus parametrus, tostarp temperatūru, spiedienu, blīvumu un viskozitāti, nodrošinot lietotājiem plašāku procesu informāciju un samazinot nepieciešamo mērinstrumentu skaitu. To kompaktā dizaina dēļ tie piemēroti arī lietošanai telpās ar ierobežotu vietu vai laboratorijas mērogā.
- Paplašinātas pielietojuma jomas: Caurplūdes mērītāju pielietojums tiks paplašināts ne tikai tradicionālajā farmācijas ražošanā, bet arī ietvers smart vides aizsardzību (piesārņotāju emisijas monitorings), precīzu lauksaimniecību (lauksaimniecības un farmācijas ūdens pārvaldība) un farmācijas loģistikas pārvaldību smart pilsētās.
- Augstāki higiēnas standarti un lietošanas vienkāršība: Arvien stingrāku noteikumu dēļ caurplūdes mērītāju higiēniskais dizains turpinās tikt optimizēts, padarot tīrīšanas un sterilizācijas procesus ērtākus un efektīvākus. Cilvēka un mašīnas interfeisi (HMIS) kļūs lietotājam draudzīgāki, atbalstot intuitīvu konfigurāciju, diagnostiskās informācijas un vēsturisko datu žurnālu piekļuvi caur rokas ierīcēm, piemēram, planšetdatoriem un viedtālruņiem, ievērojami uzlabojot ekspluatācijas ērtības un ražīgumu.
Secinājums
Farmācijas industrijā plūsmas mērītāji ir kritiski svarīgi, lai nodrošinātu produkta kvalitāti, ražošanas efektivitāti un atbilstību noteikumiem. Lāpstiņu plūsmas mērītāji, ar saviem ekonomiskajiem un praktiskajiem parametriem, ir efektīva izvēle piemērotiem šķidrumiem un ekspluatācijas apstākļiem. Coriolis plūsmas mērītāji, ar ultra augstu precizitāti, pārākumu higiēnā un plašu pielāgošanās spēju, ir kļuvuši par spēcīgu rīku, lai nodrošinātu stingras farmācijas procesu un noteikumu prasības.
Tehnoloģiskie sasniegumi virza plūsmas mērītājus uz gudrākiem, labāk integrētiem un ērtākiem risinājumiem. Farmācijas uzņēmumiem ir būtiski izvēlēties pareizo plūsmas mērītāju un uzraudzīt tā attīstības tendences, lai uzlabotu procesu kvalitāti, samazinātu ekspluatācijas izmaksas, nodrošinātu zāļu drošību un veicinātu gudras ražošanas tendences. Nākotnē, miniaturizācijas un vairāku parametru integrācijas tehnoloģijām attīstoties, plūsmas mērītāju vērtība farmācijas nozarē kļūs vēl nozīmīgāka.
