Proportionalventiltechnik

Mehr Funktionalität durch Proportionalventile

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Investition in die Zukunft

Die Pilotanlage am weltweit größten Forschungs- und Entwicklungsstandort von Boehringer Ingelheim sichert die Verfügbarkeit neu entwickelter pharmazeutischer Wirkstoffe.

Hintergrund ist der zunehmende Mengenbedarf eines neuen Wirkstoffs im fortschreitenden Forschungs- und Entwicklungsprozess sowie der klinischen Studien. Im Dezember 2014 eingeweiht, liefert die 2700 m2 große Pilotanlage die benötigten Substanzmengen mithilfe von 15 chemischen Reaktoren, die über ein Volumen von 100 bis zu 300 Litern verfügen. Von Anfang an war Festo als Lösungsanbieter auf dem Gebiet der Prozessautomation mit in das Projekt eingebunden. Die Dimensionen verdeutlicht ein Blick auf die gelieferten Produkte.

Dazu zählen u.a. zwölf Inertgasstationen, 40 Ventilinseln CPX-MPA zur Ansteuerung der Pro-zessventile sowie etwa 200 automatisierte Kugelhähne und Absperrklappen.

Da bei der Wirkstoffherstellung brennbare Lösemittel zum Einsatz kommen, sind geeignete Maßnahmen für einen wirkungsvollen Explosionsschutz zu treffen. Eine Maßnahme ist die Schaffung einer inerten Atmosphäre in den Reaktoren, Zentrifugen und Trockenschränken der Anlage. Zum Einsatz kommen dabei entweder Stickstoff oder Argon. Geregelt werden beide inerte Gase je nach Prozessschritt in Druck oder Durchfluss. Wurden dafür in den bisherigen Anlagen von drei Druckstufen mit eigenen Rohrleitungsnetzwerken, Regelventilen und Durchflussmessern benötigt, so über-nehmen in der neuen Anlage kompakte Proportional-Druckregelventile VPPM von Festo die Aufgabe. Durch den großen Regelbereich sind zwei Druckstufen ausreichend.

Viel Leistung auf wenig Raum

An den Inertgasstationen, von denen jeweils eine zwei Reaktoren versorgt, übernimmt ein Ventil die Steuerung für Argon und je zwei Ventile regeln den Stickstofffluss. Während davon das erste Ventil in einem Druckbereich von 0 bis 2 bar arbeitet und somit eine präzisere Regelung bei kleineren Drücken und Durchflusswerten gewährleistet, ermöglicht das zweite Ventil mit einem Druckbereich von 0 bis 6 bar deutlich höhere Durchflusswerte. Für ein schnelles Füllen und anschließend präzises Regeln lassen sich beide Ventile hintereinander schalten.

Um möglichst wenig Einbauraum in Anspruch zu nehmen, wurden die Festo Proportional-Druckregelventile VPPM auf einer Ventilinsel MPA integriert. Diese bildet mit der Automatisierungsplattform CPX eine kompakte Lösung. Mit ihrem 15 Bit-Analogeingangsmodul sind auch die Durchflusssensoren verbunden, die sich ebenfalls platzsparend im Schaltschrank befinden. Die Messung der Gasvordrücke im jeweiligen Anlagenteil übernimmt ein CPX Druckmessmodul. Die so erzielte flächendeckende Überwachung eröffnet gegenüber den bisherigen Lösungen eine Vielzahl neuer Diagnosemöglichkeiten. Das Zusammenlegen der Funktionen für zwei Reaktoren auf einer Ventilinsel reduziert die Kosten für Anschaffung und Installation.

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