Thermo Scientific HyPerforma Single-Use Fermentor 300 L

Thermo Scientific HyPerforma Single-Use Fermentor 300 L jest produkcyjnym fermentorem jednorazowym do kultur mikrobiologicznych, pracującym w zakresie 60–300 l przy objętości całkowitej 435 l. Rodzina obejmuje pierwotny S.U.F. z trzema wirnikami Rushtona oraz nowszy enhanced S.U.F. — eS.U.F. — z większym płaszczem i trzema przeprojektowanymi turbine impellers. Obie wersje mają cztery baffles, pionowy wał, wysoki transfer tlenu i rozbudowany tor exhaust.

Aktualny datasheet DTAS-8818151 wskazuje eS.U.F. jako standardową ofertę 300 L; pierwotna konstrukcja jest dostępna tylko custom. Historyczna broszura wymienia SUF0300.9100, natomiast najnowszy datasheet podaje ESUF0300.9500 120 V i ESUF0300.9501 240 V. Oryginalne SUF0300.9001/.9002 nadal mają aktywne rekordy RFQ. Rewizja platformy musi być więc ustalona przed przypisaniem parametrów.

Identyfikacja i zakres

HyPerforma S.U.F. 300 jest fermentorem mikrobiologicznym z wysokim P/V, trzema wirnikami, przegrodami, intensywnym przepływem gazu, sensorem piany i wyspecjalizowanym exhaust; jest odrębną rodziną od S.U.B.

Bieżący datasheet eS.U.F. 300 L: widok systemu i zakres zastosowań. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Rewizje sprzętu i status oferty

ESUF0300.9500 obejmuje enhanced jacket, pinch clamp, condenser, dwa preset i dwa integrable vent heaters po 151 W oraz czteropozycyjny bracket w wykonaniu 120 V. .9501 jest wersją 240 V. To bieżąca konfiguracja standardowa według datasheetu z metadanymi zmodyfikowanymi w marcu 2026 r.

Bezpośrednie strony obu kodów ESUF0300.9500/.9501 zwracają obecnie SKU_NOT_FOUND i isViewable:false. Nie unieważnia to bieżącego datasheetu, ale oznacza, że kodu nie można traktować jako samodzielnie potwierdzonego aktywnego rekordu RFQ. Zakup wymaga potwierdzenia z Thermo Fisher, czy obowiązuje ten MPN, konfiguracja ETP, czy nowy kod projektu.

Broszura z 2021 r. używała kodu SUF0300.9100 dla enhanced tanku z czteropozycyjnym bracketem, pinch clampem i heaterami 151 W. Aktualna karta tego SKU zwraca SKU_NOT_FOUND; kod dokumentuje więc wcześniejszą rewizję handlową, a nie bieżące zamówienie.

Oryginalny SUF0300.9001 ma jacketed AC motor i dwupozycyjny center filter bracket, a SUF0300.9002 dodatkowo 240 VAC electrical box. Oba rekordy katalogowe są widoczne i RFQ. Karta .9001 opisuje też 120 VAC electrical box, podczas gdy tabela starszej broszury rozróżnia .9001 bez takiej frazy i .9002 z 240 V; exact E-box należy ustalić z tabliczki i ETP.

Błąd zakresu na karcie produktu

Karta SUF0300.9001 poprawnie podaje capacity 300 L, minimum 60 L i 5:1 turndown, ale w opisie twierdzi, że system może pracować przy 6 L. Jest to wewnętrznie sprzeczne: 300/5 daje 60, nie 6. Datasheet, tabela techniczna i karta enhanced konsekwentnie wskazują 60–300 L. W encyklopedii 6 L zachowano wyłącznie jako błąd źródła, nie jako dopuszczalny working volume.

S.U.F. a eS.U.F.

Enhanced ma o 35% większą jacketed surface area oraz deklarowane co najmniej 21% polepszenie możliwości kontroli temperatury. Nowe impellery zapewniają według producenta co najmniej czterokrotnie większą oxygen delivery niż oryginalny BPC z Rushtonami. Są to twierdzenia rodziny eS.U.F., a nie licencja na mieszanie części między generacjami.

Porównanie hardware i BPC oryginalnego oraz enhanced S.U.F. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Konstrukcja tanku

Support container jest wykonany ze stali nierdzewnej 304, ma side/bottom dimpled water jacket, front access door, cztery baffles, leveling casters, sight windows i cutouts do przewodów oraz sond. Motor assembly przesuwa się po prowadnicy, aby umożliwić montaż długiego wału. Standardowy zestaw zawiera narzędzie dynamometryczne oraz lockout wrench.

Punkty zabezpieczenia obejmują motor shield, bearing port receiver, door latches, stopki, bleed valve, bottom alignment pins i top hanging tabs. BPC musi zostać wyrównany czterema pionowymi szwami względem baffles; skręcony worek zmienia geometrię i może obciążać wał.

Przód tanku 300 L, napęd, drzwi i elementy montażowe. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Tył obejmuje support dla filtrów, condenser, cable/tubing management, probe access, load cells i E-box zależnie od wykonania. Każdy z tych elementów powinien mieć własny numer części, serial, revision i stan serwisowy.

Tył tanku, condenser, E-box i prowadzenie przewodów. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Objętość i geometria

Rated working volume wynosi 300 l, minimum 60 l, a total reactor volume 435 l. Średnica stalowego vessel to 57,2 cm, komory BPC 68,8 cm, shoulder height 169,8 cm, a liquid height 123,2 cm. Fluid H:D wynosi około 2:1, overall reactor H:D 3:1, hold-up volume ponad 1 l.

Poziomy konstrukcyjne pomagają w analizie sond: dolny impeller znajduje się w okolicy 56 l, środek probe belt przy 53 l, środkowy impeller przy 148 l, a górny około 240 l. Minimalne 60 l zakłada zanurzenie właściwych elementów. Datasheet zastrzega pracę przy 200 rpm, aby utrzymać sondy w upper probe belt zanurzone; warunek należy interpretować razem z actual fill i konfiguracją portów.

Poziomy impellerów, probe belt i gabaryty stanowiska. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Gabaryty i masa

Szerokość z E-box wynosi 161,2 cm, długość 136,63 cm. Wysokość do filter bracket to 281 cm dla oryginalnego systemu z condenserem i 283,5 cm dla enhanced; do silnika odpowiednio 232,9 i 235,5 cm, a do tanku 196,4 i 199,2 cm. Minimalna wysokość pomieszczenia to 296 cm.

Sucha masa wynosi 555 kg dla S.U.F. i 579 kg dla eS.U.F. Bieżąca karta oryginalnego SUF0300.9001 podaje 555 kg dry oraz 855 kg wet. Wet mass odpowiada dodaniu około 300 kg medium, ale instalacja musi uwzględnić BPC, osprzęt i obciążenia dynamiczne.

Napęd, wał i energia mieszania

Obie rewizje używają silnika indukcyjnego 208 VAC, trójfazowego, 2 hp, czyli 1491,4 W, o momencie 34 Nm. Gear reduction wynosi 5:1. Wał jest pionowy, ma 173,1 cm overall i 152,1 cm operational length, średnicę 1,9 cm oraz osłonę 3,5 cm. Clearance dolnego impellera wynosi 18,8 cm.

VFD ma programmable remote panel, power-fault auto-restart i wejścia 0–10 V, 4–20 mA oraz Modbus. W eS.U.F. ustawienia ograniczają rpm zamiast wyłączać napęd. Exact model VFD, Modbus TCP/RTU, mapa rejestrów, adres, rampy i firmware nie są podane w datasheecie.

Przy 34 Nm i do 375 rpm zagrożenie mechaniczne jest istotne. FAT/SAT obejmuje local/remote, utratę analogowego sygnału, timeout Modbus, auto-restart, kierunek, rampę, limit generacji i E-stop. Parametry oryginalnego 375 rpm nie mogą zostać wgrane do eS.U.F. ograniczonego do 334/335 rpm.

Płaszcz, gabaryty, rpm, ciśnienie i warunki pracy. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Geometria, trzy impellery, silnik, gearbox i parametry P/V. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Termika i TCU

Płaszcz ma przepływ 16,9 GPM przy 2,27 bar, zależny od pompy TCU, oraz przyłącze 1 cal sanitary tri-clamp lub quick-connect. Nominalny cooling load wynosi 50 W/l dla S.U.F. i 67 W/l dla eS.U.F. Przy pełnej objętości ogrzewanie 10–42°C trwa odpowiednio 1 h 14 min i 48 min, a chłodzenie 42–10°C — 1 h 19 min i 1 h 3 min. Dla half volume i TCU 10 kW ogrzewanie 2–37°C trwa około 1 h 18 min.

Standardowym czujnikiem jest Pt100 3,18 mm; dopuszczona jest termopara. TCU jest zewnętrznym aktywem z własnym firmware, pompą, medium, alarmami i komunikacją. Zakres 5–55°C spotykany w instrukcji trzeba odnieść do exact TCU, nie do mechanicznej gwarancji każdego tanku.

Limity pracy

Operating temperature wynosi ambient do 42 ±0,1°C. Maximum bag operating pressure to 0,035 bar, czyli 0,5 psi. Continuous operating time wynosi 14 dni przy mieszaniu na nominalnej objętości. Hałas jest niższy niż 70 dB przy 1,5 m, a validated reliability minimum 0,9 przy 90% confidence.

Limit ciśnienia jest krytyczny przy wysokim gas flow i foam. Alarm należy korelować z pressure sensor, MFC, exhaust filters, condenserem, heaterami i pompą kondensatu. Zablokowany filtr może doprowadzić do pressurization i uszkodzenia BPC.

Load cells, sondy i clampy

Zestaw SV50988.03 obejmuje trzy load cells z summing box bez wyświetlacza. W najnowszej tabeli jest opcją, mimo że lista standardowego eS.U.F. mówi o load cells jako wyposażeniu standardowym; exact SKU ESUF0300.950x obejmuje je według opisu standard unit. Dla starszych tanków trzeba sprawdzić zamówienie.

Autoclave tray SV50177.01, cztery probe clips SV50177.23, molded probe holder SV50177P.01, pojedynczy clamp SV20664.01, dziesięciopak SV20664.04 i exhaust pinch clamp SV50177E.16 są wyszczególnione w bieżącym datasheecie. Starsza instrukcja podaje dla 300 L pinch clamp SV50177E.15, co wskazuje zmianę rewizji lub błąd dokumentacyjny; nie należy scalać kodów.

Load cells, autoclave tray, sondy i exhaust pinch clamp. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Foam sensor

Single-use foam probe jest elementem ochrony exhaust. Poprawne działanie wymaga przewodu do level-sensor input, ground clip do metalowej rurki przy RTD, przewodzącego medium i pionowego ustawienia bez zwarcia do tanku. Condensate w tubing może powodować false detection.

Pętla foam control zwykle uruchamia pompę antifoam. Baseline obejmuje enable, próg, delay, actuator, tubing i maksimum dozowania. Fałszywy sygnał może prowadzić zarówno do zalania filtrów, jak i nadmiernego dodania antifoam wpływającego na oxygen transfer.

Vent heaters i pinch clamp

Bieżące części to SV50191.73 — 240 V, 151 W z 6-pin Binder connector — oraz preset 55°C SV50191.69 120 V NEMA i .70 240 V IEC. Heater składa się z maty, thermocouple, insulation, cord i opcjonalnego controllera. Starszy E-box zapewniał 208 V C14; instrukcja podkreśla, że heater działa samodzielnie i nie integruje się z control system.

Exhaust pinch clamp może czasowo zamknąć redundantny filtr i bywa uruchamiany pneumatycznie przez controller. Stan fizyczny clampu powinien być widoczny lub niezależnie weryfikowany. Błędna komenda przy zamkniętych pozostałych drogach może szybko zwiększyć ciśnienie.

Heater 151 W, warianty zasilania i cable management. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Condenser 300 L

Condenser wykorzystuje dwie chill plates; 30 L ma jedną. Układ zawiera single-use condenser bags, TCU z obiegiem woda/glikol i Masterflex peristaltic return pump SV50241.02. Complete 240 VAC system dla 300 L ma historyczny kod SV51016.01 i zawiera TCU.

Jego funkcją jest skroplenie pary przed filtrami, powrót kondensatu, ograniczenie fluid loss i ryzyka blockage. Do inwentarza wchodzą oba plates, TCU, pompa, tubing, direction, speed, filter bracket i condensate return. Zatrzymanie pompy zmienia bilans masy oraz exhaust path.

Cable/tubing management, condenser i pompa powrotu kondensatu. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Enhanced BPC SUT00008

Standardowy eS.U.F. BPC SUT00008 używa Aegis 5-14, LowFlow inlet, dwóch 10-inch exhaust filters, BioTitan connectors, pH/DO sensorów i foam sensora. Ma trzy enhanced impellers, drilled-hole spargers, addition/feed lines z pressure sensors, media feed, thermowell/sample, bottom drain, exhaust port i opcjonalny condenser bag.

BioTitan jest integrally sealed connector na barbed fitting, ograniczający ryzyko przecieku. BPC powstaje w ISO 7 cleanroom, jest pakowany flat, ma dwie warstwy polyethylene, product code, lot i expiry, irradiation 25–40 kGy oraz CoA dla każdej partii/dostawy.

Exact routing i sensory standardowego enhanced BPC SUT00008. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

Oryginalne i dodatkowe BPC

Bieżący datasheet podaje dwa standardowe CX5-14 dla pierwotnego S.U.F.:

• SH31030.01 — traditional ports, foam sensor, high-flow inlet, jeden 10-inch exhaust filter, condenser i BioTitan;
• SH31030.02 — analogiczny układ z dwoma 10-inch exhaust filters.

Aktywne strony katalogowe dokumentują też:

• SH3101703 — CX5-14, Mettler single-use pH/DO, foam sensor, Meissner inlet, cztery filtry 10-inch i condenser;
• SH3103001 — traditional ports, foam sensor, ZenPure inlet, jeden filtr 10-inch i condenser;
• SH3103003 — traditional ports, ZenPure inlet, dwa filtry 10-inch;
• SH3103004 — traditional ports, ZenPure inlet, jeden filtr 10-inch.

Kody bez kropki są formą katalogową, a SH31030.01/.02 zapisem datasheetu. Zależnie od gas flow konfiguracja ma standardowo 1, 2 albo 4 filtry.

Custom BPC

Konfiguracja może zmieniać tubing, fittings, connectors, sensor ports, filtry i line sets. Krytyczne są: liczba i typ exhaust filters, LowFlow/HighFlow/ZenPure/Meissner inlet, pH/DO, foam i pressure sensors, condenser, connector BioTitan oraz dokładne impellery. Każdy worek wymaga kodu, drawingu, BOM, lotu, expiry i CoA.

Opcje custom, pakowanie oraz bieżące kody hardware i BPC. Źródło: Thermo Fisher Scientific, DTAS-8818151.

E-box, VFD i analogowa granica

E-box zapewnia lokalne sterowanie agitation oraz wybrane zasilania i I/O, ale nie jest pełnym bioprocess controllerem. W starszym układzie VFD ma input-select switch; niewłaściwa pozycja odcina keypad lub zewnętrzną komendę. Instrukcja zaleca weryfikację parametrów według electrical schematic, co czyni schemat i parameter dump podstawowymi artefaktami recovery.

Kanały 0–10 V i 4–20 mA mają scaling, jednostki, kierunek oraz reakcję na przerwę. Modbus wymaga ustalenia wariantu, medium i mapy. Nie znaleziono publicznego firmware image ani exact projektu VFD dla 300 L.

Kontrolery G3 i open architecture

S.U.F. może pracować z dowolnym control system w architekturze otwartej albo jako turnkey z HyPerforma G3Lite/G3Pro. Platformy G3 wykorzystują TruBio i Emerson DeltaV. To opcja nadrzędna, nie firmware mechanicznego fermentora.

Inwentarz powinien osobno obejmować PLC/DCS, HMI, stację operatorską, historian, MFC, pompy, E-box, VFD, TCU procesu, TCU condenser, load-cell terminal i switch. Dopiero exact hardware configuration pozwala przypisać CPU, firmware, OS, storage, porty i CVE.

Firmware, hasła, porty i CVE

Dla S.U.F. 300 potwierdzone są interfejsy VFD 0–10 V, 4–20 mA i Modbus oraz protokoły zależne od dobranego kontrolera lub terminala.

Scenariusze bezpieczeństwa OT

Najważniejsze scenariusze obejmują:

• wgranie limitu 375 rpm do eS.U.F. o limicie 334/335 rpm;
• zmianę scalingu 0–10 V albo 4–20 mA;
• zapis parametrów VFD przez Modbus i auto-restart;
• błędny input-select switch local/remote;
• podmianę SUT00008 na BPC z innymi impellerami lub exhaust;
• odłączenie foam/ground i zalanie filtrów;
• zamknięcie pinch clamp przy niedostępnej drodze redundantnej;
• zatrzymanie condensate return pump;
• utratę TCU przy wysokim metabolic heat;
• fałszowanie pressure lub load-cell scaling;
• upload projektu G3/DeltaV/PLC;
• restore bez VFD, TCU, MFC, pomp i vessel configuration.

Detekcja łączy rpm z prądem, DO i gazami; temperaturę z TCU; foam z antifoam pump; pressure z MFC/exhaust; condensate z pompą i bilansem masy; load cells z transferami. Pojedynczy trend HMI nie jest niezależnym dowodem.

Ocena kompletności

Źródła

• Thermo Fisher Scientific — 300 L HyPerforma Enhanced S.U.F. Data Sheet DTAS-8818151.
• Thermo Fisher Scientific — Purpose-built single-use fermentors.
• Thermo Fisher Scientific — HyPerforma S.U.F. User’s Guide.
• Thermo Fisher Scientific — SUF0300.9001.
• Thermo Fisher Scientific — SUF0300.9002.
• Thermo Fisher Scientific — SUF0300.9100.
• Thermo Fisher Scientific — BPC SUT00008.
• Thermo Fisher Scientific — BPC SH3101703.
• Thermo Fisher Scientific — BPC SH3103001.
• Thermo Fisher Scientific — BPC SH3103003.
• Thermo Fisher Scientific — BPC SH3103004.
• Thermo Fisher Scientific — HyPerforma fermentor systems.
• Thermo Fisher Scientific — kontrola dostępności ESUF0300.9500.
• Thermo Fisher Scientific — kontrola dostępności ESUF0300.9501.