Optimierung der Raumluftströmung in komplexen Reinraumsystemen mit FLOVENT V6.1

Die Flomerics Group ist der Marktführer von CFD Simulations- und Analysesoftware für thermische und strömungstechnische Anwendungen. Besonders in komplexen Reinraumsystemen können bestimmte Anforderungen im Bereich der Raumluftströmung nur mit Hilfe der numerischen Simulation analysiert und bewertet werden.


- Simulation und Analyse von Reinraumsystemen für die Betriebszustände as built, at rest und operational
- Untersuchung von Abgrenzungskonzepten: Verdrängung, Differenzdruck
- Simulation der kontrollierten Luftströmung, turbulenzarme Verdrängungslüftung LF (Laminar Flow)
- Simulation Verhältnis Um-/Außenluft
- Simulation von Erholzeiten/Clean-Up bezüglich Kontamination und Konzentration
- Simulation der Luftwechselzahlen
- Nachweis und Aufzeichnung von Luftströmungsbildern
- Optimierung der Raumluftführung im Bereich der reinen Produktionen
- Studien für Klima-/Belüftungskonzepte, virtuelle Smoke-Studies
- Simulation von Druck, Konzentration, Temperatur und Luftströmung in Schleusen und Autoklaven


FLOVENT Referenzprojekte

Merck KGaA, bioMérieux, GlaxoSmithKline, HNC, Alcon Belgium, SGS Thomson, Vetter Pharma-Fertigung GmbH & Co KG


Projektbeschreibung
bioMérieux - Analyse und Optimierung der Raumluftströmung in den Abfüllbereichen der Reinräume

Experten in der Diagnose von Infektionen ? ist es über eine Analyse der Luftströmungen in den Abfüllbereichen ihrer Reinräume mit Hilfe der Software Flovent - gelungen, das Risiko von Verunreinigungen völlig zu beseitigen. Die Simulation der Luftströmungen hatte ergeben, daß sich die Gefahr wechselseitiger Verunreinigungen durch geringfügige Änderungen an den Kunststoffvorhängen um die Reinräume vollkommen ausschließen läßt. bioMérieux konnte so in kürzester Zeit die kostengünstigste Lösung finden, um das Risiko wechselseitiger Verunreinigungen zu verringern, den Durchsatz der Maschinen zum Füllen der Glasfläschchen steigern und dabei noch ganz erheblich Zeit und Geld sparen.

bioMérieux entwickelt und produziert Reagenzien und automatische Geräte für medizinische Analysen, die auch in der Kosmetikproduktion sowie bei der Qualitätskontrolle in der pharmazeutischen und der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. In dem Bestreben, das Risiko von Verunreinigungen ihrer Produkte zu verringern, hatte man bei bioMérieux beschlossen, die Luftströmungen in den Reinräumen zu untersuchen, um die derzeitigen Einschränkungen aufzuzeigen, bevor Änderungen zur Erhöhung des Durchsatzes in Angriff genommen würden.

Die erste Simulation mit Flovent wurde an einer einzelnen Maschine zum Befüllen kleiner Glasfläschchen unternommen. Hierbei beschränkte man sich auf zwei mögliche Quellen für durch die Luft übertragene Verunreinigungen. Zu Beginn wurden die Bediener der Maschine und ihr Einfluß auf die Abfüllmaschine mit Hilfe der Software untersucht. An dieser Abfüllmaschine arbeiten zwei Personen. Die Maschine selbst befindet sich unter einer Einrichtung, die einen Luftschleier (LF) erzeugt. Flexible Kunststoffvorhänge um die Maschine sorgen für eine Umgebung ohne Verunreinigungen. Die Simulation zeigte deutlich zwei Bereiche, in denen Luft zurückströmte, und zwar jeweils zu beiden Seiten der Bediener. Hier bestand die Gefahr von Verunreinigungen dadurch, daß Abluft in den Frischluftstrom zurückgedrängt wurde.

Um die mögliche Ausbreitung dieser Verunreinigung zu verfolgen, wurden Quellen an den Händen der Bediener, an ihren Gesichtern und an der Pumpe der Abfüllmaschine hinzugefügt. Diese Bereiche hatte man bei bioMérieux schon in der Vergangenheit als Quellen für Verunreinigungen erkannt. Es zeigte sich, daß die Verunreinigungen, die von den Händen der Bediener ausgingen, problemlos durch den Luftstrom abgeführt wurden, die Verunreinigungen von der Pumpe jedoch in die Frischluft gelangten. Eine zweite Analyse wurde an einem Abfüllraum mit zwei Maschinen vorgenommen. Jede Maschine war mit ihrem eigenen Luftschleier, Kunststoffvorhängen sowie getrennten Zu- und Abluftkanälen ausgestattet. Der Reinraum war so ausgelegt, daß die Maschinen unabhängig voneinander und bei Bedarf sogar mit unterschiedlichen Produkten betrieben werden konnten. Hier ging es vorrangig darum, herauszufinden, ob bei einem solchen Betrieb die Gefahr wechselseitiger Verunreinigung der beiden Produkte über die Umgebungsluft bestand.

Die Flovent Simulation ergab einen geringen aber quantifizierbaren Austausch zwischen den beiden Belüftungssystemen. Dabei wurden Partikel von einem abgetrennten Bereich in den jeweils anderen transportiert, und es bestand so die Gefahr einer wechselseitigen Verunreinigung. Änderungen in der Flovent Simulation zeigten in beiden Fällen, daß sich die einfachste und kostengünstigste Lösung zur Verhinderung dieser Verunreinigungen durch eine geänderte Anordnung der Kunststoffvorhänge herbeiführen ließ. Ohne die Simulation mit Flovent wäre es für bioMérieux unmöglich gewesen, den Bereich so schnell und zu den gleichen Kosten zu analysieren und die erforderlichen Änderungen zu ermitteln.


Detaillierte Informationen zu unseren Produkten und Dienstleistungen erhalten Sie auch unter 0049 (0)711 77915 50

Flomerics Ltd. Niederlassung Deutschland
Ansprechpartner: Torsten Jäschke, Dipl. Ing.