Termorregulador analógico

con pantalla extraíblecon pantalla táctilde agua glicolada

En las operaciones de síntesis química, extracción de moléculas naturales, fermentación e incluso en los procesos bioquímicos, la temperatura es el parámetro principal. Estas fases de los procesos se llevan a cabo en reactores, calderas, cristalizadores, filtros secadores, secadores, fermentadores, biorreactores… de diversas tecnologías que comparten la particularidad de estar equipados con una doble camisa por la que circula un fluido térmico para controlar la temperatura del proceso. En el mismo aparato se llevan a cabo las fases sucesivas del proceso por lotes a diversas temperaturas, en un rango que suele oscilar entre -20 °C y 150 °C, pero que puede alcanzar +200 °C, o incluso -100 °C en el caso de determinados procesos exigentes. El aparato que aquí se presenta es un módulo energético destinado a las operaciones de enfriamiento, por ejemplo, deun intercambiador o un condensador, desde la temperatura del proceso hasta la temperatura de la unidad disponible: -10, -20 o -30 °C. Las expectativas del operador son las siguientes: • En cuanto a la productividad : no se debe perder tiempo en los cambios de temperatura de trabajo • La calidad de la producción: la temperatura debe ser precisa y homogénea; el producto no debe sobrecalentarse al entrar en contacto con la pared. La temperatura de proceso debe alcanzarse directamente sin «overshooting». • En materia de seguridad : debe evacuarse la energía generada por las reacciones exotérmicas • Sobre el mantenimiento de la instalación industrial: las inyecciones sucesivas de vapor, agua o incluso salmuera provocan una corrosión muy perjudicial del equipo y se sustituyen ventajosamente por un circuito secundario de fluido térmico denominado «monofluido», Siempre es el mismo «monofluido», sin oxígeno, el que recorre la doble camisa del reactor a cualquier temperatura. La empresa CELSIUS domina desde hace muchos años el diseño y la fabricación de una máquina especial denominada «skid térmico», «skid monofluido» o «módulo de energías». El fluido térmico «monofluido» se selecciona en función del rango de temperatura: agua, agua glicolada o aceite térmico, y este monofluido se calienta o se enfría según las necesidades del proceso mediante una fuente de energía disponible in situ: vapor, electricidad, agua, agua glicolada, salmuera, aceite térmico o incluso nitrógeno líquido para alcanzar las temperaturas más bajas. Para evitar cualquier tensión derivada de las variaciones y cambios de temperatura, los intercambiadores son intercambiadores tubulares cuyos tubos están enrollados en espiral En un mismo equipo montado sobre un bastidor se ensamblan todos los componentes necesarios para el control de la temperatura: bomba de circulación, intercambiadores, válvulas de regulación, grifos, instrumentos, automatismos… El equipo se entrega in situ completamente montado, con las tuberías instaladas, aislado térmicamente y cableado, lo que reduce al mínimo el tiempo de instalación, conexión y puesta en servicio en el emplazamiento, que suele estar clasificado como Seveso. El módulo energético es un conjunto que se suministra con una placa de conformidad CE y un certificado de conformidad CE conforme a la Directiva Europea sobre equipos a presión DESP 2014/68/UE y, si es necesario, de acuerdo con la Directiva Europea sobre conjuntos instalados en atmósferas explosivas ATEX 2014/34/UE, así como un protocolo de cualificación de la instalación (IQ) con vistas a la validación del equipo por parte de la FDA. Gracias a sus numerosas referencias, CELSIUS domina todos los conocimientos técnicos indispensables para el diseño y la construcción de estos equipos de proceso que controlan la temperatura de la masa de reacción en la instalación de producción. Con un punto de consigna de temperatura de la masa, una sonda de temperatura en el reactor y una sonda de temperatura en el circuito monofluido, el controlador selecciona el intercambiador y controla las válvulas de regulación. En el corazón del controlador de CELSIUS se encuentra, además, un gemelo digital del reactor y del módulo de energía. El reactor se modela según sus características de funcionamiento: doble camisa, agitación, disolvente contenido… Durante una simulación de funcionamiento, los valores de temperatura controlan las válvulas de regulación. Y a su vez, las posiciones de las válvulas permiten calcular las velocidades de los fluidos, las características de los flujos, los coeficientes de intercambio en la doble camisa y en el intercambiador, y, por lo tanto, las temperaturas en el reactor y en el circuito monofluido en el instante siguiente. Esta simulación, basada en los parámetros de la instalación del operador, permite poner en funcionamiento el gemelo digital del sistema —que incluye el reactor y el módulo de energía— durante semanas antes de la entrega y, de este modo,optimizar los parámetros de regulación para reducir a un día el tiempo de puesta en servicio con parámetros precalibrados según las condiciones reales de funcionamiento.