Come ottenere una regolazione affidabile della portata per il vostro bioreattore

All’interno di un bioreattore, si svolgono processi altamente delicati e cruciali per la moltiplicazione dei materiali biologici.

Questi processi spesso coinvolgono sostanze di grande valore, talvolta di valore inestimabile, che potrebbero rappresentare un passo fondamentale nella creazione di nuovi vaccini o trattamenti. Per garantire il successo di tali operazioni, è essenziale avere un controllo preciso e affidabile sulla portata dei gas utilizzati all’interno dei bioreattori.

La nostra missione nel campo dell’industria biotecnologica è fornire ai nostri clienti una regolazione della portata nei loro bioreattori che sia estremamente affidabile e riproducibile. Per raggiungere questo obiettivo, facciamo uso dei nostri regolatori di portata massica, che sono noti per la loro affidabilità.

I regolatori di portata massica di Bronkhorst sono dotati di sensori e valvole robuste, e dispongono di una struttura e firmware stabili. Inoltre, vantano una delle migliori performance della categoria in termini di MTBF, ovvero il Tempo Medio tra i Guasti, seguendo lo standard IEC 61508. La tracciabilità e l’accuratezza dei materiali utilizzati nei nostri regolatori di portata sono garantite mediante certificati di materiale e calibrazione. Questa precisione si traduce in una maggiore affidabilità dei processi biologici condotti all’interno dei bioreattori.

Per comprendere appieno l’importanza della “alta precisione” e perché rappresenta un criterio di selezione cruciale per i nostri clienti nel settore dei bioreattori e nella biotecnologia in generale, è opportuno approfondire l’argomento consultando la Dichiarazione MTBF di Bronkhorst.

Per permettere alle sostanze biologiche di crescere nelle condizioni ambientali ottimali, è essenziale garantire la precisione e il controllo dei flussi di gas. Durante una campagna in un bioreattore, il materiale biologico cresce nel tempo e richiede un’adeguata regolazione della portata durante il processo di crescita. Questa regolazione può richiedere flussi di gas sia bassi che elevati.

La regolazione della portata di gas all’interno di un bioreattore avviene attraverso l’uso dei regolatori di portata massica forniti da Bronkhorst. Questi regolatori si basano su una tecnologia di bypass capillare, che offre precisione e affidabilità, insieme alla tecnologia valvolare. Questa combinazione consente di ottenere un ampio range dinamico di portata, fino a 1:1000, fornendo sia flussi di gas bassi che elevati necessari per il processo di crescita.

I regolatori di portata massica basati sulla tecnologia di bypass capillare sono dotati di un sensore di portata a forma di tubo posizionato parallelamente al flusso principale. Solo una frazione del flusso di gas attraversa il sensore e viene riscaldata da due elementi riscaldanti. La portata del gas attraverso il sensore è proporzionale al flusso totale che scorre nell’intero strumento. Grazie a questa distribuzione omogenea della temperatura nel sensore, il segnale di uscita della portata (Q, ρ, Cp) è determinato solamente dalla portata, densità e capacità termica del gas, consentendo una misurazione accurata.

Un vantaggio notevole è la possibilità di calcolare con precisione la portata di gas diversi da quello di calibrazione attraverso un calcolo di conversione basato su ρ e Cp.

Un ulteriore aspetto che rende i nostri regolatori di portata massica molto affidabili è il Tempo Medio tra i Guasti (MTBF). Il MTBF è utilizzato per misurare l’affidabilità dei prodotti e indica il tempo tra un guasto e l’altro. Secondo lo standard IEC 61508, i prodotti Bronkhorst vantano un MTBF di oltre 130 anni per le principali linee di prodotti nel settore biotecnologico, il che li colloca tra i migliori della categoria.

Un altro vantaggio dei nostri regolatori di portata è la facilità di calibrazione sul campo. Grazie al metodo di conversione e agli strumenti software gratuiti, è possibile calibrare agevolmente gli strumenti direttamente sul posto, utilizzando aria e azoto. Questa praticità assicura che l’alta precisione degli strumenti rimanga costante nel tempo, come attestato dai certificati di calibrazione forniti insieme agli strumenti stessi. Questa semplicità di calibrazione in loco permette di operare in ambienti complessi o in zone isolate, come spesso si riscontra nei siti di produzione di bioreattori.

Infine, nei processi all’interno di un bioreattore, in cui si lavora con materiali di grande valore, è fondamentale monitorare costantemente lo stato degli strumenti per garantire la continuità del processo. A questo scopo, diversi parametri e diagnostici sono utili:

1. Misurazione della temperatura interna del dispositivo e rilevamento delle variazioni di temperatura per migliorare la qualità del prodotto.
2. Allarme di risposta per monitorare se il regolatore di portata raggiunge e mantiene il suo setpoint entro i limiti specificati. Questo è utile per rilevare eventuali problemi come pressione d’ingresso troppo bassa o esaurimento imminente di una bombola di gas.
3. Messaggio di allarme di accensione e funzione di ritorno; questa funzionalità permette al processo di riprendere direttamente dal punto in cui si è interrotto dopo un’interruzione di corrente.
4. Misurazione e valvola di uscita; confrontando i valori di questi parametri nel tempo, è possibile rilevare se ci sono state modifiche nella configurazione, come variazioni nella pressione d’ingresso o l’usura delle componenti dell’impianto. In caso di tali cambiamenti, è consigliabile effettuare la manutenzione necessaria per garantire il corretto funzionamento del bioreattore.

In conclusione, i regolatori di portata massica di Bronkhorst offrono una soluzione affidabile e precisa per la regolazione della portata di gas nei bioreattori, contribuendo in modo significativo al successo dei processi biotecnologici e alla produzione di materiali biologici di valore. La loro precisione, affidabilità e capacità di monitoraggio costante li rendono uno strumento essenziale in questo settore altamente specializzato.