생명공학 설비, 3051S 전자 원격 센서(ERS™)를 통해 발효 탱크의 처리량 개선

고객

농업 효소 시설 - 미국

응용 분야

효소 발효 용기의 레벨 계측

응용 분야 특징

• 60ft. 용기(18m)
• 공정 교반
• 멸균 환경

과제

중서부에 위치한 한 생명 공학 시설은 효소 발효에 사용되는 용기에서 반복되는 문제를 겪고 있었습니다. 특히, 용기에서 생산되는 제품은 배치별로 일관성이 떨어졌습니다.

용기의 레벨을 측정하는 계기의 반복성이 좋지 않았기 때문에 발생한 문제입니다. 측정 오류는 스팬(span)의 3~5%를 초과했으며, 급격하게 상승하는 경우도 많았습니다. 또한 응답이 급격히 느려 레벨 제어에 최적화되지 않았습니다. 탱크 설치된 교반기는 3~5분마다 한번씩 돌았기 때문에 담당 엔지니어는 압력 기반 솔루션을 사용하여 용기의 레벨을 측정하기로 결정했습니다. 원격 다이어프램 씰이 있는 차압 트랜스미터가 용기 하단에 설치되었습니다. 공압 중계기가 있는 임펄스 파이핑은 용기 상단에서 차압 트랜스미터의 저압 측으로 연결되었습니다. 궁극적으로, 높은 용기에 기계식 중계기의 사용이 3~5% 측정 오류의 원인이었습니다.

용기에 설치된 레벨 계측기의 반복성이 나빴던것이 일관성이 떨어졌던 이유였습니다 이로 인해 엔지니어는 발효기의 수율을 계산할 수 없었습니다. 또한 엔지니어는 공정의 모든 측정을 다시 확인하고 미리 확인해야 했기 때문에 운영 비용이 증가했습니다. 발효기의 레벨 계측은 나머지 검사와 절대 일치하지 않습니다. 이 때문에 배치 품질 및 처리량을 일관되게 달성하기가 어려웠습니다.

솔루션

생명 공학 시설은 3051S 전자 원격 센서 시스템으로 발효기의 기존 설치를 업데이트했습니다. 3051S ERS 시스템은 디지털 방식으로 연결된 두 개의 압력 센서로 구성되었습니다. 차압은 두 개의 센서 중 하나에서 계산되었고 4-20mA/HART 신호를 통해 제어 시스템으로 다시 전송되었습니다. 이 디지털 DP 기술을 사용해 다양한 문제의 원인이었던 임펄스 파이핑과 기계식 중계기를 없앨 수 있었습니다.

엔지니어는 3051S ERS 시스템을 기존의 압력 트랜스미터와 동일한 방식으로 쉽게 설치할 수 있었습니다. 측정이 실행된 후 엔지니어는 시간 응답이 크게 개선되었다는 것을 알게 되었고 이전에는 알지 못했던 탱크 레벨의 변화를 정확하고 신속하게 추적할 수 있었습니다. 또한 저희 엔지니어들 추정치에 따르면 측정 정확도가 3~5%에서 0.5% 미만으로 개선된 것으로 보입니다. 용기의 레벨을 지속적으로 측정할 수 있게 됨으로써 시설은 이제 발효기에 더 많은 효소를 생성할 수 있습니다. 시설의 계기 기술자는 “예전에는 이 설비가 가장 큰 문제였지만 이제 가장 먼저 선택되는 설비가 됐습니다"라고 말합니다.