Température et pression de conception du réservoir tampon d’air de fermentation
Description technique de la température et de la pression de conception du réservoir tampon d’air de fermentation
Le réservoir tampon d’air de fermentation est l’équipement de base du processus de fermentation biologique, et les paramètres de température et de pression de conception doivent prendre en compte les exigences du processus, les performances des matériaux et les spécifications de sécurité. La base de conception et les points techniques sont présentés comme suit :
Principe de détermination de la température de conception
- Processus de température Matching：
- La température du processus de fermentation aérobie conventionnel est généralement contrôlée à 25 – 37 °C, et la température de conception du réservoir tampon doit être supérieure à la température maximale de 5 – 10 °C pour faire face à la hausse de température instantanée et à l’environnement à haute température en été.
- Les procédés spéciaux (par exemple, la fermentation à haute température) doivent être évalués séparément et la température de conception peut être augmentée à 60 – 80 ° C.
- Resistance à la température des matériaux：
- La température de conception supérieure du réservoir tampon en acier au carbone est de 350 °C, tandis que le matériau en acier inoxydable peut atteindre 450 °C, qui doit être sélectionné en fonction des caractéristiques du milieu.
- L’influence de la température ambiante doit être prise en compte dans la conception de la couche d’isolation du réservoir, et le système de traçage de chaleur électrique doit être configuré dans les zones extrêmement froides (en dessous de -20 °C).
Spécifications pour le réglage de la pression de conception
- Système Pressure Matching：
- La pression de conception doit être supérieure de 10% à 20% à la pression d’échappement maximale du compresseur d’air pour répondre aux fluctuations de pression et aux exigences de déclenchement de la soupape de décharge.
- Configuration typique : lorsque la pression d’échappement du compresseur d’air est de 0,8 MPa, la pression de conception du réservoir tampon est de 1,0 à 1,1 MPa.
- Facteur de sécurité Exigence：
- Conformément aux procédures de surveillance technique de la sécurité des récipients sous pression, la pression de conception du réservoir tampon ne doit pas être inférieure à 1,1 fois la pression de travail maximale.
- Pour les milieux inflammables et explosifs, la pression de conception doit être augmentée de 0,1 à 0,2 MPa en tant que marge de sécurité.
III. Référence des paramètres de fonctionnement typiques
| Type de fermentation | Température de processus typique (°C) | Plage de température de conception (°C) | Pression d’échappement du compresseur d’air (MPa) | Pression de conception pour le réservoir tampon (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Fermentation antibiotique | 28-32 | 40-45 | 0.6-0.8 | 0.8-1.0 |
| Fermentation des acides aminés | 30-35 | 45-50 | 0.7-0.9 | 0.9-1.1 |
| Fermentation acide organique | 35-40 | 50-55 | 0.8-1.0 | 1.0-1.2 |
Quatrièmement, mesures de traitement des conditions spéciales
- Scénario de fermentation haute température：
- Le système de refroidissement de la gaine est configuré et la température du réservoir est contrôlée par l’eau de refroidissement circulante.
- Sélectionnez un matériau d’étanchéité résistant à haute température pour s’assurer qu ‘il n’y a pas de fuite dans les conditions de travail inférieures à 300 °C.
- Scène de fermentation haute pression：
- L’épaisseur de la paroi du réservoir est calculée en fonction de 1,2 fois de la pression de conception et vérifiée par analyse de contrainte.
- Un système parallèle à double soupape de décharge est configuré pour assurer un décharge fiable en cas de surpression.
V. Points clés de l’opération de maintenance
- Contrôle quotidien du contenu：
- Vérifiez les valeurs affichées du thermomètre et du manomètre à chaque quart de travail et enregistrez l’écart du système DCS.
- Vérifiez quotidiennement l’intégrité de l’étanchéité du tampon de sécurité et testez manuellement la flexibilité d’ouverture et de fermeture.
- Test régulier des éléments：
- La détection de l’épaisseur de la paroi du réservoir est effectuée tous les six mois, en se concentrant sur la surveillance des parties de concentration de contrainte telles que la prise de contrôle et le trou d’homme.
- L’essai de pression d’eau est effectué chaque année, la pression d’essai est de 1,25 fois la pression de conception, la pression de maintien 30 minutes sans fuite.
Il est recommandé que les entreprises établissent un système de gestion spécial des récipients sous pression et mettent en œuvre la gestion du cycle de vie complet des équipements spéciaux tels que les réservoirs tampons. Pour le système de fonctionnement continu, une plate-forme de surveillance intelligente peut être configurée pour collecter des paramètres tels que la température, la pression et le niveau de liquide en temps réel, et prédire l’état de l’équipement par l’analyse des données pour réaliser la maintenance préventive. Dans le même temps, il est recommandé d’effectuer une détection de fuite de tuyauterie tous les trimestres et de confier un organisme d’essai tiers pour émettre un rapport de qualité complet chaque année afin d’assurer le fonctionnement continu et sûr du système.