Q: API 原料药真空干燥

API 原料药真空干燥 Equilibar真空调节器为 API原料药干燥提供精确控制 API原料药（或活性药物成分）的真空干燥只是这些治疗药物制造过程中的几个步骤之一。根据 API 的复杂性，使用化学反应和物理过程的组合来合成和纯化 API。接近尾声的干燥过程使用各种方法去除多余的水分，例如烘箱干燥、喷雾干燥和真空干燥，有时采用多步过程。 使用真空条件进行 API 干燥的好处包括： 较低的压力允许在较低温度下进行有效干燥，这有利于无法承受高温的产品。 真空有助于去除夹带的液体并获得较低的最终水分含量。 真空用于从系统中去除溶剂。 过程自动化、精密真空控制和处理化学品的能力是 API 真空干燥的重要设计因素。Equilibar真空调节器 (EVR) 是该应用的绝佳解决方案。 案例：在 API 处理中使用Equilibar EVR背压阀 在喷雾干燥技术中，API 与挥发性溶剂结合以协助干燥过程。为了去除溶剂并完成干燥过程，API 被送到真空干燥容器中，通常在氮气层下，带有搅拌器和加热系统。必须保持一致的真空以有效干燥和去除挥发性溶剂气体以进行回收。简化示意图如下所示。 Equilibar真空调节器与压力比例阀结合使用时，即使在干燥过程中流量或湿度条件发生变化，也能保持精确和一致的真空控制。Equilibar真空调节器也可以用耐化学腐蚀的材料制造以适应溶剂。 如需了解 产品信息 ，欢迎来电洽询。

Q: CIP 清洗大流量的定量阀

CIP清洗大流量的定量阀 由于清洗 (CIP) 的流量要求，生物制药和其他卫生洁净工艺对控制阀有独特的要求。在计量尤其是注射过程中，CIP 流速可能是工艺流程的四倍，这使得工程师难以指定阀门以满足最小工艺流速和最大 CIP 流速。典型的解决方案包括在计量阀周围安装 CIP 旁通管路，以减少 CIP 清洁过程中的过压。这些旁路回路增加了工艺设计的复杂性，如下图所示。 我们的背压比例阀是该应用的绝佳解决方案。其特殊广泛的可控流量范围能力允许工艺工程师指定单个阀门来控制低计量和混合流量以及更高的CIP流量。结果是更精简的流程设计，如下图所示。 更多 产品信息 ，欢迎来电洽询。

Q: 梯度层析系统

梯度层析系统 色谱系统上游的「梯度冲提」或「梯度缓冲」以不同的比例和特定时间添加缓冲液，以执行液相色谱过程。多种缓冲溶液储存在梯度冲提板上，并根据特定冲提过程的默认电导率曲线通过进料泵输送到液相色谱柱。SD 系列背压阀可用作流量控制阀，通过其对电导率曲线设定值变化的毫秒响应提供精确混合。SD 背压阀的实时响应特色快速控制上游流程，减少浪费，从而节省成本。 SD 系列背压阀可保持稳定的流量在广泛的流量设定范围以内，在多种制药混合流程中实现一个精准的混合特性。通常使用 SD 背压阀可实现 100:1 的流量调节，其覆盖范围相当于四个标准控制阀。 更多 产品信息 ，欢迎来电洽询。

Question 1

模具润滑油喷雾

Accepted Answer

安装在液体调节器上的QKL-B1T控制着在压铸模具中喷射模具润滑油的压力。另外一组B1T需要一个单独的气源，来为流量放大器提供引导压力。这组搭配是一款出色的液体调节器，适用于模具润滑油喷雾应用。 B1T安装在流量放大器以控制该应用程序的雾化空气压力。空气被模具润滑油雾化，并喷到模具上以提供润滑和各种涂层材料。

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Question 2

焊剂分配

Accepted Answer

液体产品可以通过控制封闭压力容器中的压头来分配。无论是液体、焊膏还是助焊膏应用，稳定且可重复的压力控制将提供最一致的点胶结果。

在本例中，QKL-B1T用于精确控制容器中的空气（或惰性气体）压力。这种类型的控制，消除了由重力进料系统中的重量而导致的分配变化。

QKL-B1T采用真正的比例入口阀，可实现极高的分辨率（高达满量程校准的±0.005%），使它对分配的材料进行精细的操作。

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Question 3

泡沫灭火器

Accepted Answer

在此应用中，客户可将泡沫灭火与水混合，并做调整。所述QB2连接到比例调节DST，并控制压力到大气基准口QB1。

QB1用于对装有圆顶的BD水调节器进行空气引导。当DST感应到的水压发生变化时，QB2的空气输出会自动动态变化——并允许QB1保持控制器在可调节的水泡沫比。

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Question 4

油箱泄漏测试

Accepted Answer

这种空气泄漏测试旨在填充和保持PUT（被测部件）中的压力。它具有关闭填充功能的能力，因此可以测量泄漏。在这里，我们正在执行带有流量测量的油箱泄漏测试。

在此图中，70公升的汽车油箱在500 psig下进行泄漏测试。该设备使用两个高流量比例阀快速填充大容量容积。在测试过程中，仿真信号被发送到设备以关闭控制阀，并确保不会发生泄漏补偿。如果存在泄漏，流量计会检测泄漏率并通知PLC，远程侦测会确保比例（高分辨率）阀即使在容器泄漏时也能保持压力。在泄漏测试应用上, 本公司提供的流量比例阀和电器比例阀会根据客户的漏气试验设备设备来做不同的搭配,如有任何疑问请随时联系我们的工程顾问人员。

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Question 5

气体混合应用

Accepted Answer

高鹿提供许多产品帮助可重复压力控制的气体混合应用。通过控制过程中每种特定气体的压力，可以根据命令配置和更改专有混合物，使两个QKL-B1T安装在单独的流量放大器上，并用于控制混合器体应用中的两种介质的压力。外部的压力传感器将QKL-B1T提供第二环路反馈，以保证最高的精度。QKL-B1T向面板仪表提供实际下游压力的监测反馈信号。

两个压力控制组件都控制直接下游的已知孔径压力。已知的孔径尺寸为过程中每种特定的气体，提供精确的流速。

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Question 6

闸阀压力控制

Accepted Answer

电器比例阀可用于闸阀压力控制应用，以远程驱动闸阀打开和关闭。大多数情况下，这用于某种固化（干燥）的过程。闸阀已被广泛用于控制蒸气压力。在此图中，带有压力放大器的QKL-B1T正在控制木材固化过程中几个闸阀圆顶上的压力。调节圆顶上的可变引导压力，进而控制进入熔炉的气压。同样在应用中，QKL-B1T组件放置在外壳内——这可以防止热量或满足危险场所的要求。

我们有适用于各种尺寸（气动）闸阀的调压阀，若有需要，请提供需要的响应时间及完全打开或关闭阀门所需的最大流量。

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Question 7

高压压力校验台

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液體產品可以通過控制封閉壓力容器中的壓頭來分配。無論是液體、焊膏還是助焊膏應用，穩定且可重複的壓力控制將提供最一致的點膠結果。

在本例中，QKL-B1T用於精確控制容器中的空氣（或惰性氣體）壓力。這種類型的控制，消除了由重力進料系統中的重量而導致的分配變化。

QKL-B1T採用真正的比例入口閥，可實現極高的分辨率（高達滿量程校準的±0.005%），使它對分配的材料進行精細的操作。

若有任何需求或疑問，歡迎訂閱我們的youtube頻道或來電洽詢，以了解更多有關壓力比例閥的資訊。

更多壓力比例閥產品資訊，歡迎來電洽詢。

Question 8

现在流量控制的方法

Accepted Answer

现在流量控制的方法

流量控制和压力控制之间的相互作用可以为工业应用创造新的工艺方法。

在学校，工程师被教导流量控制和压力控制是相关但不同的概念——控制流量侧重于体积，而控制压力侧重于力。然而，在实际应用中，通常是两者之间的相互作用为创新者提供了创建强大的新工艺方法的机会。近年来，这样的机会变得更加令人兴奋。流动化学和连续型制造的发展为计量和在线混合的稳态流量控制的长期传统带来了新的变化。进一步将流量控制扩展到液位控制、温度控制、pH 控制甚至涂层重量控制。

压力和流量控制之间的相互作用

随着创新者不断突破以适应各种工艺流程，我们先来回顾流量控制和压力控制系统如何融合以创建新的流程方法。下图提供了相互作用的概览，其中压力控制有助于流量控制，然后流量控制用于直接应用或辅助其他变量的控制。如图所示，压力和流量通常一起工作以实现指定的结果。在一种配置中，可以用恒定的供应压力和可变的阻力（例如控制阀或电磁阀）来控制流量。在另一种配置中，可以通过将供应压力改变为固定阻力来实现流量控制。

恒定供应压力下在不同的阻力来调节流量

通过多个步骤处理流体的大型制造工厂提供了流量控制的经典案例，其中将具有恒定供应压力的流体发送到带有流量计和控制阀的PID控制回路。在这种情况下，工程师可以通过控制球形流量控制阀来变更流量。流量控制阀根据流量计和 PID 控制器进行调整，提供可变阻力以实现所需的流量设定点（下图）。

恒定阻力下在不同的供应压力来调节流量

喷漆系统提供了使用可变压力和恒定阻力的示例（下图）。有一个泵来保持流体涂料的循环，并且喷嘴需要施加各种压力才能达到适当的流量。背压阀通常用于控制再循环回路中的压力。喷嘴的阻力被认为是一个固定阻力，可以通过流量系数或孔口等效值来近似。考虑到几乎所有工业流体过程都是湍流（甚至是粘性涂料喷涂），流速可以近似为所施加压力的平方根。微压背压阀提供可变压力来控制流量。

直接流量控制应用和现代流动化学

上述稳态过程控制策略已在化学工业中用于计量和灌装等过程中数十年。然而，在过去的 20 年里，创新发展产生了利用流量和压力控制之间相互作用的新方法。制药、精细化工和农化行业使用精确的压力和流量控制技术加速了从间歇式反应容器转向在线混合和连续反应化学。这些发展得益于极其可靠和精确的科里奥利流量计以及对简化和更灵活流程的渴望。在连续流动反应器过程中，反应物的精确流量控制可确保适当的比例控制以实现一致的反应，从而产生优质的最终产品。反应器系统专为平衡管理、停留时间和反应速度而设计。设计通常通过精密液体科里奥利质量流量计 (MFM) 和气体质量流量控制器 (MFC) 来计量反应物。将流体计量加入反应器中，在该反应器中在线连续进行转化。

在下图示例中，通过与控制阀配对的液体科里奥利 MFM 以恒定压力供应液体以控制流量。同时，恒定供应压力的气体通过气体 MFC 计量以控制流量。它们在反应器入口混合在一起并连续流过反应器。控制温度以优化反应，可选用微压背压阀来提高反应速率或控制某些副产物的阶段。这种设计可用于氢化等工艺。类似的设计适用于在线产品混合，其中成分在现代稳态连续制造过程中计量和混合，以达到所需的成分比例。

控制流量以控制其他变量

进一步扩展压力和流量控制的相互作用，流量控制可用于影响其他变量，如 pH 值、液位、温度或涂层重量。

串级控制案例

串级控制使用两个反馈回路，一个主要的外部控制回路向次要的内部控制回路发送一个设定点信号。它们一起控制最终的过程变量。当内回路对设定点变化做出快速响应并且控制对变化（液位、温度、pH 值等）响应缓慢的主要外回路时，串级控制效果很好。串级控制回路通常被设计成二级内循环控制流量，一级外循环调整流量设定点以实现所需的最终过程变量。这种安排的优点是内循环将快速响应过程扰动并向外循环发送信号，避免最终过程变量的大偏移。

pH串级控制应用

在一个案例研究中，一家水处理设施正在设计一个 pH 值控制系统，其中将 CO2 喷射到水体中以控制水的 pH 值。（参见下图。）该应用涉及需要在较宽的流量范围内控制质量流量以满足不同体积的水，同时减少 CO2 注入和水的 pH 值变化之间的时间延迟。

pH值的设定点是在可编程逻辑控制器 (PLC) 中建立的。水中的 pH 计向 PLC 发送信号，PLC 会调整 MFC 的设定值以达到目标 pH。MFC 中广泛的流量控制允许系统设计适用于各种水箱尺寸，并且 MFC 的通信功能促进了与 PLC 的轻松配对。

温度串级控制

冷却控制回路在化学过程和制造工厂中无处不在，用于控制各种系统中的温度。从酿造或发酵室到化学制造工厂，甚至数据中心冷却，温度控制都是一个重要的过程变量。即使在严格的操作窗口内，精确的冷却液流量控制也有助于保持准确的过程温度。在典型的冷却或冷却器回路中，冷却流体以能够维持目标温度的流速输送到过程中。在某些设计中可以使用微压背压阀来控制再循环回路中的冷却流体压力来控制流量，如上图中的喷嘴示例所示。通过恒定孔口的可变压力提供适当的流量，该流量串级以控制最终温度的过程。过程温度向压力控制回路发送信号，压力控制回路变化以调节流量以保持温度受控。由于精度在此类冷水机组回路压力控制系统中尤为重要，因此带压力比例阀的圆顶加载直接密封隔膜阀是理想的解决方案。随着温度需求的变化或温度设定点的变化，圆顶加载的直接密封隔膜阀会快速调整以保持冷却液流量控制，从而使温度保持在目标值。

结语

虽然其中许多示例为经验丰富的过程工程师所熟悉，但流量控制阀、压力比例阀、仪表和自动化系统的持续改进正在创造突破性的机会。通过重新检查流量和压力相互作用的方式，通常可以想象使用可用控制组件的新方法和创新方法来满足具有挑战性的应用要求，并为世界一流的制造开发改进系统。

希望您喜欢本篇内容，若想进一步了解我们的产品，欢迎点选网址或来电洽询，期盼我们能为您找到适合的产品。

Question 9

Equilibar 流量控制

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Equilibar 阀使用由柔性隔膜密

封的多个孔口，而不是单个阀座。 Equilibar 阀由隔膜顶部的压力加载圆顶，该压力控制与隔膜上的「先导压力」成比例的过程流体流量。随著流量要求的变化，隔膜移动几毫米以打开和关闭部分或全部孔口，提供即时和无摩擦的控制。Equilibar 阀设计为精密背压调节器，但可轻松配置为通过压力比例阀控制流量。多年来，Equilibar 客户已经发现Equilibar 控制阀在供气压力基本稳定的苛刻流量控制应用中的显著优势。

如何实现流量控制

在流量控制配置中，Equilibar® 流体控制阀 (FCV) 在控制回路中使用电子先导压力控制器和流量计。参见图 1。比例积分微分 (PID) 控制器监控来自流量变送器 (FT) 的输入并调整先导压力以控制流量。压力比例阀将来自 PID 的电子信号转换为先导压力的压力信号。通过提高先导压力减少流量，通过降低先导压力增加流量。见图 2。

驱动压力和流量成反比关系，因此控制方案将设置不同。在流量控制操作中使用Equilibar FCV 时，必须在直接模式下使用PID 回路，而不是传统控制阀使用的更常见的反向模式，因为压力必须随著流量的增加而增加。图 2 显示了传统截止阀（红色）和 Equilibar 控制阀（蓝色）对驱动压力的相反流量响应。

甚么时候使用Equilibar 背压阀来控制流量

在许多化学过程流量控制应用中，传统的截止阀或针型控制阀将是最经济、最方便的解决方案，但使用 Equilibar 流体控制阀来满足苛刻的应用要求具有优势，包括：

须控制广泛的流量范围
高腐蚀性气体和液体（使用带有 FFKM 的特殊合金主体和隔膜）
高温（可提供高达 500ºC 的密封件）
卫生和生物制药应用（可提供 USP VI 级隔膜）
极低的流量（将 Cv 控制到 1E-9）
混相流体流量控制

关键性能优势
控制范围广泛的流量

传统流量控制阀的特点之一是流量范围有限（或有效 Cv 的最大/最小比值）。大多数在研究和过程工业中运行的控制阀都被限制在 10:1 到 15:1 的比例之间。 Equilibar® 阀门可以在大于 100:1 的 Cv 范围内轻松运行，并且已用于需要 250:1 Cv 范围的应用。它们可以在 Cv 低至 1E-9 的极低流速下运行。

控制多相流体

Equilibar 阀的独特设计使其能够在保持高精度的同时处理两相或混合相流。这可以包括气体/液体过程、水/油流或超临界流体。传统阀门使用单个环形阀座，有时非常小，因此当液体段塞涌入阀喉时，随著密度较大的流体加速通过孔口，体积流量突然下降。体积流量的这种瞬时减少破坏了上游过程压力的稳定性。独特的 Equilibar 技术在多个孔口上使用直接密封隔膜来控制压降。柔软的隔膜可以几乎瞬间改变其与孔口的接近度，以适应各种流体相的变化的阀门系数 (Cv) 要求。

与下游压力隔离

Equilibar 阀为下游压力变化提供缓冲。因为它是一个背压调节器，所以Equilibar 阀将自动调整以将其入口压力保持在设定点，而不管出口端口的变化如何。使用传统流量控制阀 (FCV) 时，下游压力的任何变化都需要PID 控制调整以保持稳定。

可耐腐蚀性液体

Equilibar 阀可由特殊金属合金和聚合物制成，包括哈氏合金、钛、锆、PTFE 和 PVDF。结合精选的与高腐蚀性气体和液体兼容的隔膜和 O 形圈材料，Equilibar 阀可用于腐蚀性流体的应用。

包括卫生级过程选项

Equilibar 拥有一系列符合 ASME BPE规范的阀门，专门用于卫生过程。这些 FD卫生阀的尺寸范围从 1/2" 端口到 3" 端口，可用于流量控制，以进行精确计量和CIP 等操作。

应用案例
进样和在线混合流量控制

传统的流量控制阀在下游压力变化很大的注入和计量应用中存在困难。所需流量的变化与可用压差的变化相结合，从而对阀门流量系数 (Cv) 产生了非常广泛的要求。单个流量控制阀的尺寸很难处理如此宽的 Cv 范围。传统的解决方案是使用两个或三个不同尺寸的并联控制阀来处理这些变化很大的条件。
然而，带有多个孔口和柔软隔膜的 Equilibar 流体控制阀 (FCV) 可以在 100:1 的流速变化中始终如一地发挥作用，而不管下游压力发生多大变化。该阀使用空气或氮气先导信号和灵敏的隔膜来控制流速。先导压力的非常小的变化会相应地导致流速的微小变化。由于流量控制阀是基于背压调节器的设计，因此阀门下游压力的波动甚至大范围变化都不会产生显著影响。这些性能对于应用于消费品中染料和香料的在线混合、生物制药加工和深井注入操作中的缓冲液在线稀释是极为重要的。

井注入示例

深井注入应用涉及将流体注入油井底部以改善油井条件。这对流量控制阀来说是一个挑战，因为井口的下游压力会随著井内条件和流速的不同而发生很大变化。此外，所需的注射流量也会跟著变化。

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Question 10

API 原料药真空干燥

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API 原料药真空干燥

Equilibar真空调节器为 API原料药干燥提供精确控制

API原料药（或活性药物成分）的真空干燥只是这些治疗药物制造过程中的几个步骤之一。根据 API 的复杂性，使用化学反应和物理过程的组合来合成和纯化 API。接近尾声的干燥过程使用各种方法去除多余的水分，例如烘箱干燥、喷雾干燥和真空干燥，有时采用多步过程。

使用真空条件进行 API 干燥的好处包括：

较低的压力允许在较低温度下进行有效干燥，这有利于无法承受高温的产品。
真空有助于去除夹带的液体并获得较低的最终水分含量。
真空用于从系统中去除溶剂。

过程自动化、精密真空控制和处理化学品的能力是 API 真空干燥的重要设计因素。Equilibar真空调节器 (EVR) 是该应用的绝佳解决方案。

案例：在 API 处理中使用Equilibar EVR背压阀

在喷雾干燥技术中，API 与挥发性溶剂结合以协助干燥过程。为了去除溶剂并完成干燥过程，API 被送到真空干燥容器中，通常在氮气层下，带有搅拌器和加热系统。必须保持一致的真空以有效干燥和去除挥发性溶剂气体以进行回收。简化示意图如下所示。

Equilibar真空调节器与压力比例阀结合使用时，即使在干燥过程中流量或湿度条件发生变化，也能保持精确和一致的真空控制。Equilibar真空调节器也可以用耐化学腐蚀的材料制造以适应溶剂。

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Question 11

CIP 清洗大流量的定量阀

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CIP清洗大流量的定量阀

由于清洗 (CIP) 的流量要求，生物制药和其他卫生洁净工艺对控制阀有独特的要求。在计量尤其是注射过程中，CIP 流速可能是工艺流程的四倍，这使得工程师难以指定阀门以满足最小工艺流速和最大 CIP 流速。典型的解决方案包括在计量阀周围安装 CIP 旁通管路，以减少 CIP 清洁过程中的过压。这些旁路回路增加了工艺设计的复杂性，如下图所示。

我们的背压比例阀是该应用的绝佳解决方案。其特殊广泛的可控流量范围能力允许工艺工程师指定单个阀门来控制低计量和混合流量以及更高的CIP流量。结果是更精简的流程设计，如下图所示。

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Question 12

梯度层析系统

Accepted Answer

梯度层析系统

色谱系统上游的「梯度冲提」或「梯度缓冲」以不同的比例和特定时间添加缓冲液，以执行液相色谱过程。多种缓冲溶液储存在梯度冲提板上，并根据特定冲提过程的默认电导率曲线通过进料泵输送到液相色谱柱。SD 系列背压阀可用作流量控制阀，通过其对电导率曲线设定值变化的毫秒响应提供精确混合。SD 背压阀的实时响应特色快速控制上游流程，减少浪费，从而节省成本。
SD 系列背压阀可保持稳定的流量在广泛的流量设定范围以内，在多种制药混合流程中实现一个精准的混合特性。通常使用 SD 背压阀可实现 100:1 的流量调节，其覆盖范围相当于四个标准控制阀。

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Question 13

切向流过滤 TFF

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切向流过滤 TFF

切向流过滤（TFF）在生物制药行业中用作纯化生物分子的有效超滤方法。在此过程中，跨 TFF 膜的压差必须保持在一个狭窄的范围内，在某些情况下低至 1 psi。我们的 SD 背压阀系列提供卓越的精度，可以在很宽的流速范围内准确控制跨膜压力。图中，背压阀安装在 TFF 工艺的渗余液和渗透液管线中。使用电子比例阀，为 SD 阀的圆顶建立设定点，以提供所需的 TFF 跨膜压差 SD 阀能够根据上游压力或流量的变化快速调整，以保持稳定的目标压差 dP 以实现有效的 TFF 过程控制 SD 系列背压阀还可用于其他下游超滤过程，其中精确的压力调节可提高过程性能。

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Question 14

速的产品填充

Accepted Answer

速的产品填充

产品灌装机面临的一项挑战是处理灌装线启动和关闭期间流速的快速变化。在灌装机械启动期间，每个填充位置可能需要几秒钟才能激活，因为空容器逐渐开始通过机器前进。相反的情况发生在机器关闭时，因为最后一个容器通过位置。在这些上升和下降过程中，集管流量可能会发生巨大变化。
一种解决方案是在喷嘴歧管出口附近安装带有高速背压阀的再循环管线。FD 系列背压阀对其入口处的压力变化立即做出响应（大约 1 毫秒）。FD 使用高速的压力比例阀作为先导调节器，确保歧管压力在不同流速下以所需要的压力运行。由于其较宽的流量范围，一台 FD 背压阀可控制各种瓶子尺寸的灌装瓶。

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Question 15

连续流动化学

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连续流动化学

连续流动化学或流动化学是一种优于批量化学的工艺流程。这些优势包括更一致的质量、更高的效率以及简易化从研发到生产的放大过程。在流动化学中，两种或多种试剂以连续方式通过反应器混合，并控制流量、温度和压力，以便最有效地进行所需的化学反应。控制流动化学中的压力对于相的控制、停留时间、反应速度和平衡管理很重要。例如反应温度是反应效率的关键组成部分，但在足够高的温度下，试剂会达到沸点，这会对反应产生负面影响。通过在反应器出口增加一个背压阀来控制反应压力可以防止试剂沸腾。有时其中引入的一种试剂是气体或惰性气体。通过增加反应器内部压力，气体将占据的实际体积降低。这将为反应的液体部分留下更多空间，从而提高反应器的生产率。此外，在气液反应中，压力对反应速度有影响。通常，气体必须先溶解在液体中才能发生反应。通过增加压力，气体的溶解度增加，从而增加反应速度。当化学反应是可逆时，试剂和产物之间会形成平衡，达到平衡时会减慢反应速度。当气体参与这种反应时，平衡将取决于内部压力。在更高的压力下，平衡将向具有最少气体分子的反应方程式一侧移动。在下方的示意图中，高鹿的背压阀安装在管式反应器的出口处，用于精确控制压力和优化工艺。此示意图显示了一个高压反应器，其中先导压力比例阀正在使用氮气控制背压阀的的圆顶压力。其他反应器设计可能压力较低，因此可以使用空气来引导圆顶负载压力。使用塞流反应器 (PFR) 时，类似的工况也可达到同样的效果。

另一种类型的连续流动反应器是连续搅拌槽反应器 (CSTR)，其中反应物连续流入 CSTR 以进行化学反应并以与入口流量相同的流速离开以保持反应器内的体积恒定。在该反应器设计中压力控制也很重要。在流动化学应用中，高鹿的背压阀与其他背压阀相比具有多项优势。凭借其简单的设计，它可以控制很宽的流量范围，提供卓越的精度，提供实时控制，并且可以处理极端温度、腐蚀性化学物质以及流动化学中的多相流。由于柔软的隔膜是其唯一的活动部件，因此我们的背压阀也很容易在几分钟内进行现场维护。连续流动化学用于各种行业，包括石化、特种化学品、活性药物成分 (API) 和聚合物化学。高鹿的背压阀提供 1/8”以上的端口尺寸，并提供多种接头类型和压力控制范围，以满足您的工艺设计需求。

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Question 16

CIP 清洗循环中的精密流量控制

Accepted Answer

CIP清洗循环中的精密流量控制

在许多大型生物制药厂中，都有中央 CIP 系统为制造设施周围的所有生产平台提供清洁流程。使用这些 CIP 系统维修的平台包括色谱分析、TFF、超滤 (UF) 和瓶子灌装。CIP 流体根据消毒需要输送到生物制药制造厂的不同部分。CIP 清洁的目标通常是在指定的持续时间内达到一定的流体速度 (ft/sec)。在较小的管道内径中，这相当于少量流体，而对于大直径管道，这可能达到更大的体积流量。因此，根据不同的平台设计，会需要大范围的流速 (lpm / scfm) 才能达到预期的清洗液速度。FDO 系列的流体控制阀专为卫生级应用而设计，尤其适用于需要在各种流速范围内进行精确控制的流程。

特殊的 100:1 的比例控制一系列流量，而许多传统的流量控制阀 (FCV) 控制在 15:1 的范围内。此外，此流量阀可以设置来控制精确的压力或流量取决于反馈回路的设置方式。在上图中，CIP 系统设置为通过 FDO 流量阀的再循环，并带有来自高分辨率流量计和压力传感器的反馈。PLC 控制流程以实现自动化。在生产过程中，CIP 回路通过热交换器循环水，为下一个清洁周期做准备。由于过程中的不同平台需要 CIP 清洁，因此来自 CIP 系统的流体流速必须快速增加以满足需求。Equilibar FDO 具有多孔设计和柔软的隔膜控制，可在几毫秒内调整到新的流量设定点。当一个生产平台完成一个清洁周期时，另一个清洁周期可能会以新的流速设定点开始以达到适当的流速。传统阀门在转换过程中会需要一些时间才能达到所需的设定值，但由于 FDO 阀可以通过非常简单的控制逻辑从流量控制转换到压力控制，因此可以减少不稳定流量的周期。清洁周期之间更短的过渡时间可以节省成本并减少清洁时间。

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Question 17

带正排量容积泵的背压阀

Accepted Answer

带正排量容积泵的背压阀

尽管下游压力条件变化很大，但背压阀可用于正排量泵的下游来保持稳定的输出流量。正排量泵通常用于控制整个工业中液体化学品的流量。容积泵的例子有：
齿轮泵
凸轮泵
渐进腔
活塞泵
隔膜泵
蠕动泵
其中，齿轮、凸角和渐进式空腔类型可能会在使用较低粘度的流体时出现不必要的滑动，其中一部分计量的正向流量会因回流而损失。对于给定粘度，这种滑差通常与泵两端的压差成正比。

应用案例 - 液体混合

在许多混合和注射应用中，泵下游的压力不是恒定的，而是根据其他工艺参数而变化，例如其他混合物的流速。通过在正排量泵的下游安装背压阀来稳定泵的压差，从而控制打滑程度进而稳定量，不受背压阀下游系统波动的影响。上图显示了两种化学品的流速在注入较大的集管时是如何稳定的。在这种情况下，引导式的背压阀使用手动调压阀以提供 1:1 的先导设定点压力比出口端压力。

生物制药应用的正排量泵控制

卫生凸轮泵是一种容积式泵，因其高效、可靠、固体处理能力、CIP 能力和卫生质量而经常用于生物制药和食品应用。有一些设计也符合卫生食品制造的 EHEDG 认证的高标准。
卫生凸轮泵的一个缺点是，当流体的粘度较低时，它可能会出现泵打滑或泵失控。为了消除泵打滑，生物制药平台设计者会在泵的排放口安装了一个背压阀。FD 系列卫生背压调节器是此应用的绝佳选择，并提供脉动阻尼的额外优势。使用此设置的典型生物制药应用包括色谱、超滤和介质转移。FD 背压阀的优点有：
占地面积小，设计紧凑
高调节比允许较宽的流量可控范围
精密性能带来高质量生产
瞬时响应时间可实现出色的计算器控制
简单的设计易于安装、清洁和维护

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Question 18

卫生规格流程系统中的脉动阻尼

Accepted Answer

卫生规格流程系统中的脉动阻尼

生物制药生产通常涉及多个步骤，其中流体产品从一个工艺转移到下一个生产流程以完成从头到尾的一系列生产步骤。过程之间的一些转移需要严格在受控的压力、温度和流量条件下将流体产品泵送到下一个工艺。一些卫生设备制造商为此任务提供泵解决方案。例如，正排量泵如凸轮泵或三相隔膜泵，在生物制药和食品行业中很受欢迎通常用于产品输送和化学添加剂。缺点是这些泵的性质会导致下游脉动从而导致下一个过程中断。特别是当流体以脉冲形式输送时会导致生物制药过滤和色谱很容易被干扰。由于这些脉动，色谱柱中的敏感树脂可能会受到严重干扰最终会损坏最终产品。由于生物材料的高成本，生产线中的任何中断都是需要避免的。

FD系列背压阀均衡脉动阻尼设计

上游脉动阻尼是 FD 系列背压阀的一种自然行为，因为背压阀内部的上隔膜自然会对流经阀门的流体段塞作出响应，从而保持上游压力恒定。背压阀的超宽 Cv 范围使其能够跟上正排量泵的步伐以保持一致的上游压力。FD 卫生级流体控制阀还有助于减少下游脉动。被动脉动阻尼来自下隔膜下方的特殊插件，该插件通过材料的自然压缩吸收能量，具有独特的几何图案，可提供充足的压缩，同时还为下隔膜的下侧提供均匀的压力，以最大限度地提高其灵敏度。该插件是 FD 系列背压阀的标准配置，可将脉动幅度平均降低 25%。

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Question 19

流量控制的工作原理

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流量控制的工作原理

高鹿背压阀是带先导操作的圆顶负载的调压阀。气体或空气被送入背压阀的顶部（圆顶）区域来提供压力设定值。背压阀的压力是由先导压力来调控的称为二次压。背压阀在控制回路中设置有先导的压力比例阀和流量计。比例积分微分 (PID) 控制器监控来自流量变送器 (FT) 的输入并调整先导压力以控制流量。该压力比例阀 (E/P) 将来自 PID 的电子信号转换为先导控制器的压力信号。通过提高先导压力减少流量，通过降低先导压力增加流量。使用我们的背压阀的另一个优点是控制阀下游的压力变化不会影响流速。这在化学计量应用、在线进样和连续流动化学中特别有用。

在宽流量范围内实现良好流量控制的工艺设置

通过阀门的流量是阀门 Cv（阻力）和阀门两端存在的压差决定的。传统的控制阀上下移动以调整其 Cv 以控制流量，并且可能会在上游或下游压力变化时中断或流量更改。一种不同的方法通过仔细控制固定计量阀两端的压差来稳定流量。该「dP」是通过在固定计量阀下游放置一个高分辨率的背压阀来控制。这种工况还有一个优点即控制阀下游的压力变化不会影响流速。
在此架构中要实现超宽流量范围的关键在于圆顶加载背压阀的高分辨率与高分辨率压力比例阀的结合。协同工作，这种组合可以响应小至 0.01% 的信号变化，并将背压控制到大于 1:1000 的精度。

如何使用控制阀

控制阀在整个流程工业中用作控制气体和液体流速的主要方式。通常会使用机械驱动的球形或针形阀来影响流量系数（或 Cv）。它们通常与流量计、温度传感器或压力传感器一起使用，以控制可能受流量变化影响的重要变量。传统控制阀的主要限制之一是流量范围有限（或有效 Cv 的最大/最小比率）。大多数在研究和过程工业中运行的控制阀都被限制在 10:1 到 15:1 的比例内。由于新的科里奥利和热式质量流量计技术允许测量高达100:1 的流量比，因此许多客户需要安装两个并行控制阀来提供其过程所需的量程比。

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Question 20

使用背压阀校准流量计

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使用背压阀校准流量计

使用背压阀校准流量计有助于保持气体密度以获得更高的精度。现代高温质量流量计通常使用热或传热技术以在较宽的流速范围内进行可靠的质量流量测量。这些质量流量计使用恒定的气体密度进行精确校准。在下图中，标准参考的质量流量控制器用于向要校准的仪器提供已知的质量流量。利用精密型背压阀保持恒定的背压和两个仪器上的气体密度，以准确校准流量计。高鹿的背压阀可以通过高达 100:1 的调节比在很宽的流速范围内提供稳定的背压。高鹿背压阀的区别典型的弹簧式背压阀在相对较窄的流速范围内工作，例如 10:1。在较低的流速下，它们难以保持目标压力并表现出「压力不足状态」。随着流量增加到其范围的上限，弹簧压缩并且入口压力增加（「过压」）。这种欠压和过压动态会导致质量流量计或热式气体质量流量计校准过程花费时间冗长。必须不断调整控制旋钮，以保持目标上的压力和气体密度恒定。高鹿的圆顶加载背压阀不使用弹簧，而是使用圆顶加载的方式来设定压力来确保其隔膜上的恒定力加载。与其他圆顶负载设计不同，它在超低压力范围内具有无与伦比的灵敏度。它可以节省大量时间并提高气体质量流量控制器校准的准确性。

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压力比例阀应用例