حرارة معالجة فعالة للأدوية العشبية
دار الغلايات متعددة الطوابق في الصناعات الدوائية
الشركة
شركة Bionorica SE هي شركة تعمل في جميع أنحاء العالم في قطاع الأدوية العشبية ويعمل بها أكثر من 1500 موظف. وتعزو Bionorica نجاحها، الذي استمر في النمو لسنوات عديدة في ألمانيا وفي أكثر من 50 سوقًا دوائيًا دوليًا، إلى فلسفتها الفريدة في البحث والتصنيع. تشمل التقنية المعقدة التي تسمى "Phytoneering" البحث العلمي، الذي يتم إجراؤه في جميع أنحاء العالم بتكلفة وجهد كبيرين: وهذا يشمل تطوير مجموعة الشركة الخاصة من النباتات الطبية بالإضافة إلى طرق التصنيع الحاصلة على براءة اختراع والدراسات السريرية المعترف بها لفعالية وسلامة المستحضرات العشبية. تنتج Bionorica جميع منتجاتها تقريبًا في موقع تبلغ مساحته 42000 متر مربع في مقرها الرئيسي في نيوماركت إن دير أوبربفالز (ألمانيا). كشركة مصنعة للأدوية العشبية، من الضروري أن تعمل بشكل مستدام في جميع عملياتها. وهذا يعني بالطبع أن النظام الجديد لتزويد بخار المعالجة كان يجب أن يلبي جميع الجوانب البيئية والكفاءة.
المشروع
أدى النمو السريع لشركة Bionorica في السنوات الأخيرة، إلى جانب خطوط الإنتاج الجديدة، إلى زيادة هائلة في الطلب على حرارة المعالجة. تتطلب العديد من العمليات المتضمنة في تصنيع الأدوية العشبية حرارة معالجة على شكل بخار. ومن العمليات التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، على سبيل المثال، استخلاص المواد الخام العشبية وتركيزها وتجفيفها بالإضافة إلى تحضير مواد التنظيف. لم يعد المصنع الحالي الذي يعود تاريخه إلى عام 1993 بقدرته الإجمالية على إنتاج البخار البالغة 4 أطنان/ساعة قادرًا على تلبية الطلب المتزايد. قام مستشارو الهندسة، Farmbauer، بتخطيط نظام إمداد البخار الجديد تمامًا مع المراعاة الواجبة للفلسفة البيئية للشركة. كان التحدي الرئيسي هو إنشاء دار الغلايات الجديدة. نظرًا لوضع البناء في موقع نيوماركت، كانت مساحة الأرض المتاحة للبناء محدودة للغاية. ومع ذلك، كان هناك متسع من المساحة لأعلى، ولذلك قامت شركة Petry AG، شركة إنشاء المصانع المسؤولة عن المشروع، بتركيب وحدات معالجة المياه ومبادلات حرارة غاز المداخن اللاحقة في مستوى ثانٍ، أسفل سقف دار الغلايات مباشرة. تم وضع غلايتي البخار UL-S في الطابق الأرضي. إنهما توفران ما يصل إلى 10 أطنان من البخار في الساعة بطريقة عالية الكفاءة وموفرة للموارد - وهو ما يتماشى تمامًا مع روح Bionorica.
استخدام الحرارة المهدرة بكفاءة
لتحقيق أقصى استفادة من حرارة غاز المداخن المهدرة الناتجة عن توليد البخار، وبالتالي الحفاظ على استهلاك الوقود والانبعاثات عند أدنى مستوى ممكن، تقرر استخدام مبادلين حراريين لغاز المداخن لكل غلاية. يوفر هذان المكونان وحدهما أكثر من 800,000 يورو من تكاليف الغاز الطبيعي على مدار 10 سنوات. وهذا يعني حماية البيئة من خلال توفير 4,800 طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يعادل انبعاثات أكثر من 2,400 سيارة ركاب. أولاً، يتدفق غاز المداخن الساخن عبر الموفر المدمج لتسخين مياه التغذية مسبقًا، مما يعني أن هناك حاجة إلى وقود أقل لتوليد البخار. ونظرًا للطلب المرتفع المستمر على مياه المعالجة الساخنة لمحطة الترشيح/الحمض أثناء الإنتاج، كان من المنطقي أيضًا دمج المبادلات الحرارية التكثيفية. يتم تبريد غاز المداخن بشكل أكبر في هذه المبادلات. الطاقة المستردة في هذه العملية ترفع درجة حرارة مياه المعالجة من الخط الرئيسي من 10 درجات مئوية إلى حوالي 55 درجة مئوية. سيتم استرداد تكاليف الاستثمار في المبادلات الحرارية التكثيفية في غضون عامين تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز الغلايات بأنظمة التحكم في الاحتراق لزيادة كفاءتها وتقليل خسائر غاز المداخن. تعمل هذه الأنظمة بطريقة مشابهة لنظام التحكم "لامدا" في سيارات الركاب.
المبادلات الحرارية التكثيفية: تسخين مياه المعالجة مسبقًا بتكلفة فعالة باستخدام حرارة التكثيف.
لا يمكن استرداد حرارة غاز المداخن من غلايات البخار فحسب، بل يمكن أيضًا استرداد حرارة المعالجة المهدرة الناتجة عن التفريغ الحراري. يقوم مبرد البخار المركب بتكثيف ما يسمى بالبخار العادم. تُستخدم الطاقة المستردة في تسخين مياه التعويض مسبقًا، قبل وصولها إلى خزان مياه التغذية. وهذا يوفر مرة أخرى طاقة تسخين وبالتالي تكاليف الوقود في عملية التفريغ الموضحة أدناه.
جودة مياه مثلى
ليست كل المياه متشابهة. يجب أولاً معالجة المياه العذبة وتفريغها حرارياً، قبل أن يمكن استخدامها لتوليد البخار. يتم تركيب التفريغ الحراري بعد عملية تيسير المياه لإزالة المكونات الضارة والمسببة للتآكل مثل ثاني أكسيد الكربون والأكسجين. تم تجميع وحدة خدمة المياه WSM للتفريغ الكامل المستخدمة مسبقًا في مصنع Bosch، وتتكون من خزان مياه التغذية وأجهزة التحكم ونظام الجرعات. يأخذ النظام مياه التعويض والمكثفات من العملية ويسخنها إلى 103 درجة مئوية. مع ارتفاع درجة الحرارة، تتسرب الغازات المذابة عبر السقف مع البخار العادم. يتم توجيه مياه التغذية الخالية من الغازات عبر الموفر إلى الغلاية عن طريق مضخات يتم التحكم في سرعتها.
يتم تحقيق توفير كبير آخر عن طريق استرداد المكثفات. تسمح وحدة المكثفات باسترداد المكثفات المتراكمة من المستهلكين، مما يقلل الحاجة إلى مياه التعويض بشكل هائل. تقوم الوحدة بجمعها وحفظها ونقلها حسب الحاجة إلى نظام التفريغ الكامل. نظرًا لأن المكثفات تكون بالفعل عند درجة حرارة أعلى، يتم تقليل استهلاك الطاقة داخل عملية التفريغ الحراري بشكل أكبر.
تشغيل هادئ
تولي Bionorica عناية كبيرة لضمان التشغيل منخفض الضوضاء - من أجل رفاهية موظفيها وجيرانها. تحقق مراوح هواء الاحتراق التي يتم التحكم في سرعتها لحراقات الغاز الطبيعي تأثيرًا كبيرًا هنا. إنها تضبط السرعة حسب حمل الغلاية الفعلي، وبالتالي تقلل بشكل كبير من انبعاث الصوت من مخمد الهواء والمروحة. بالإضافة إلى ذلك، تكون فاتورة الكهرباء أقل بكثير، حيث يؤدي التحكم في السرعة إلى توفير يصل إلى 70% من الطاقة الكهربائية في الحمل الجزئي. تقلل أغطية الحراق الممتصة للصوت من ضوضاء الحراق أيضًا. يتم أيضًا تقليل ضوضاء الاحتراق الطبيعية، التي يتردد صداها عبر نظام غاز المداخن والمدخنة، إلى الحد الأدنى بفضل كاتمات صوت غاز المداخن المركبة. ينخفض مستوى ضغط الصوت حتى 21 ديسيبل (A) - للمقارنة فقط: انخفاض قدره 10 ديسيبل فقط يعادل خفض حجم الصوت المدرك إلى النصف.
التشغيل التلقائي - مع مراعاة الكفاءة وسلوك التشغيل
تتيح وحدات التحكم BCO و SCO القائمة على PLC في Bionorica التحكم في كل من الغلايات والنظام بأكمله ومراقبته بسهولة بالغة. تقوم وحدات التحكم في الغلايات BCO بتحليل وحفظ جميع قيم التشغيل. تساعد الوظائف الذكية المشغلين في Bionorica على تشغيل الغلايات بمستوى عالٍ من الكفاءة باستمرار. إذا كانت قيم إزالة الملوحة مرتفعة جدًا على سبيل المثال أو حدث تلوث على جانب غاز المداخن، يتم عرض ذلك عبر نظام مراقبة الحالة. علاوة على ذلك، يسهل التشغيل التلقائي المدمج بدء تشغيل الغلاية من الحالة الباردة، ويتم تنفيذ جميع عمليات التشغيل، مثل الفتح التدريجي لصمام استخراج البخار، تلقائيًا. هذا يمنع أخطاء التشغيل ويساعد في الحفاظ على الغلايات.
تقنية التحكم الجاهزة للتوصيل من بوش مع وظائف ذكية تعمل على تحسين التشغيل والكفاءة.
قلب أجهزة التحكم هو نظام التحكم SCO. فهو يجمع بين جميع أجهزة التحكم في الغلايات والوحدات وينقل البيانات إلى نظام التحكم المركزي لشركة Bionorica عبر وصلة modbus. إن SCO قادر على التحكم في نظام التفريغ الكامل، ووحدة المكثفات، وأنظمة مراقبة المكثفات والتوصيلية، والغلايات نفسها. بفضل التحكم المتسلسل المدمج، يمكن تشغيل مولدي البخار بكفاءة خاصة، ويمكن تلبية حتى الطلب المتقلب للغاية على البخار دون فقدان الكفاءة. بمجرد أن لا تتمكن الغلاية الرئيسية من توليد ضغط البخار المطلوب، تعمل الغلاية التابعة تلقائيًا. يتم الحفاظ على دفء كلتا الغلايتين عن طريق ملف تسخين، مما يضمن توفرًا سريعًا بشكل خاص.
النتيجة
استغرق الأمر بالكاد خمسة أشهر لإكمال بناء دار الغلايات ونظام غلايات البخار بأكمله. وفرت الغلايات الحالية للإنتاج حرارة المعالجة أثناء مرحلة البناء، بحيث يمكن أن يستمر التشغيل دون انقطاع. تتميز غلايات البخار الجديدة بمستوى كفاءة عالٍ للغاية يبلغ حوالي 103٪ بناءً على القيمة الحرارية، وهي مثيرة للإعجاب للغاية في كفاءتها وتحافظ على الموارد بشكل مستدام. تساعد إجراءات استرداد الحرارة في تقليل الاستهلاك وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. والأكثر من ذلك، تستفيد Bionorica من وضع تشغيل محسن بفضل الدرجة العالية من الأتمتة. يتم تنفيذ جميع العمليات بدءًا من إزالة الملوحة مرورًا بتقنية المكثفات ووصولًا إلى التغيير التكيفي للغلايات الرئيسية والتابعة تلقائيًا.