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Come superare le sfide della misurazione del flusso nel settore alimentare e delle bevande

misura il flusso in entrambe le direzioni

I produttori del settore alimentare e delle bevande hanno due priorità principali: qualità del prodotto e igiene. Per coloro che operano con fluidi diversi, dal succo di frutta al latte, cioccolato e birra, ci sono molte sfide nella misurazione del flusso, minimizzando allo stesso tempo sprechi e consumo di energia.

Mark Lilley, Field Segment Manager, Hygienic - food & beverage presso Bürkert, esamina come la più recente tecnologia di misurazione del flusso di fluidi può superare queste sfide e offrire anche ulteriori vantaggi.

La misurazione del flusso è una parte vitale della produzione di alimenti e bevande, dal riempimento dei recipienti alla misurazione degli ingredienti e al controllo dei processi di pulizia, l'umile misuratore di portata svolge molte attività. I misuratori di portata in generale sono disponibili in molte forme e dimensioni, ma per applicazioni nel settore alimentare e delle bevande, solo alcuni di questi sono adatti per garantire il mantenimento di standard di igiene e precisione.

Igiene ottimizzata

Le procedure Clean in Place (CIP) utilizzano spesso acqua demineralizzata e sostanze chimiche costose per rimuovere incrostazioni, batteri e detriti dai vasi di processo e dalle tubazioni. Tuttavia, l'uso di un misuratore di portata che si basa sulle proprietà conduttive dell'acqua, come un magmetro, per questa applicazione può essere inaffidabile perché le applicazioni che usano acqua deionizzata o contenente bolle trascinate non forniscono letture affidabili.

Una soluzione a questi problemi è installare un misuratore di portata Coriolis, ma le spese di questo tipo di misuratore di portata lo rendono un candidato improbabile perché il livello di precisione offerto da Coriolis non è richiesto in questa applicazione. Inoltre, i dispositivi di fusione di grandi dimensioni possono fungere da dissipatore di calore, allontanando la temperatura da un prodotto sensibile al calore, come il cioccolato, il che significa che è necessario utilizzare energia aggiuntiva per garantire che il prodotto rimanga alla temperatura corretta durante tutto il processo.

Questo problema di trasferimento di calore entra in gioco anche dopo un processo CIP, in cui le tubazioni saranno riscaldate dalla procedura di pulizia e dovrebbero essere riportate alla normale temperatura operativa prima che il processo di produzione possa riprendere. Il tempo necessario affinché ciò accada può essere considerevolmente esteso quando nella tubazione sono inclusi grandi dissipatori di calore.

Seguire la corrente

In alcuni casi, gli operatori degli impianti potrebbero voler misurare il flusso del liquido in entrambe le direzioni, ma molti progetti di misuratori di portata non lo consentiranno, il che significa che sono necessari due pezzi di apparecchiature, aumentando i costi di installazione e manutenzione. In effetti, quasi tutti i progetti di misuratori di portata presentano alcuni inconvenienti.

I dispositivi ad ultrasuoni che utilizzano l'effetto Doppler necessitano di materiale particolato o bolle per riflettere il segnale, rendendoli inefficaci con fluidi puri. Al contrario, quelli che usano il tempo di transito per misurare il flusso possono funzionare solo con fluidi puri. È possibile utilizzare una combinazione dei due, ma ancora una volta ci sono ulteriori implicazioni sui costi, nonché problemi con una precisione ridotta in condizioni di flusso ridotto.

La tecnologia avanzata

In risposta alla crescente necessità di un misuratore di portata in grado di superare molte di queste carenze, Bürkert ha sviluppato una soluzione innovativa che utilizza la tecnologia delle onde acustiche di superficie (SAW). Il design fisico di questo rivoluzionario sistema di misurazione del flusso significa che non vi è alcun contatto diretto di alcun componente del sensore con il fluido, rendendolo ideale per applicazioni igieniche.

Inoltre, può essere prodotto con la stessa finitura superficiale del resto della tubazione, il che significa che, in termini di igiene, pulizia e condizioni di flusso, non vi è alcuna differenza rispetto a qualsiasi altro pezzo di tubo diritto.

FLOWave misura il flusso in entrambe le direzioni, impossibile con magflow. Se un processo non è in grado di resistere al flusso in entrambe le direzioni, deve esserci una sorta di segnale che avverte che il flusso si muove nella direzione sbagliata. La capacità di misurare in entrambe le direzioni significa anche che il flusso può essere aggregato e il flusso totale può essere calcolato.

Benefici addizionali

La misurazione del flusso è solo una delle capacità di questa apparecchiatura. È possibile ottenere vantaggi significativi utilizzando il fattore di densità e il fattore di trasmissione acustica per determinare il punto esatto in cui un fluido è stato sostituito da un altro o quando le tubazioni si sono sporcate, ad esempio.

Durante un cambio di prodotto all'interno della stessa linea di processo o come parte del processo di pulizia, è comune utilizzare un sistema di controllo basato sul tempo per garantire che il nuovo prodotto abbia iniziato a fluire e tutto il prodotto iniziale è andato.

Ciò significa che una certa quantità del nuovo prodotto o del liquido detergente verrà sprecata prima di riprendere la produzione. Una soluzione migliore sarebbe quella di utilizzare un sistema di misurazione del flusso che potrebbe anche determinare il fattore di densità del fluido e fornire segnali di controllo per il più ampio processo di produzione. Ciò ridurrebbe al minimo gli sprechi e garantirebbe che il processo di pulizia fosse completo prima che i prodotti alimentari rientrassero nelle tubazioni.

Digitare 8098 FLOWave

Il Tipo 8098 utilizza la tecnologia delle onde acustiche di superficie (SAW), il che significa che non vi è alcun contatto diretto di alcun componente del sensore con il fluido, rendendolo ideale per applicazioni igieniche.

Dati di precisione

In effetti, l'accuratezza di FLOWave di Bürkert è tale da determinare la differenza tra una normale bevanda gassata e la sua alternativa senza zucchero. Questo può essere implementato in molti diversi tipi di impianti di produzione come birrifici, caseifici, produzione di bevande e dolciumi.

Il fattore di trasmissione acustica può essere regolato a un livello tale da poter segnalare quando le tubature si sporcano. Un accumulo di prodotto in scala o uniforme, ad esempio salse, cioccolato, caramello o formaggio liquido, tutti hanno il potenziale per accumularsi sulla parete del tubo e rimangono ancora dopo il processo CIP.

La comprensione del livello di detriti all'interno delle tubazioni consente all'operatore dell'impianto di prendere una decisione informata sul momento migliore per utilizzare un processo di pulizia meccanica dei tubi. Questa decalcificazione o 'pigging' può essere eseguita senza rimuovere il FLOWave perché il suo design interno è uguale al resto delle tubazioni del processo.

In definitiva, l'implementazione della tecnologia può avere una serie di vantaggi per una struttura produttiva esistente, tanto più quando è progettata per integrarsi facilmente e funzionare con l'infrastruttura di controllo di processo esistente. Per il settore alimentare e delle bevande, i migliori sistemi di controllo aiutano a migliorare la qualità e la coerenza dei prodotti. Effettuare controlli di qualità e sensori di processo più recenti contribuirà notevolmente a raggiungere questo obiettivo finale.

Kirsty Anderson
Bürkert Fluid Control Systems
Tel: + 44 (0) 1285 648761 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
E-mail: [Email protected]

Sistemi di Burkert Fluid Control

Fabbricazione di apparecchiature di processo. Uno dei pochi produttori a fornire soluzioni per il ciclo di controllo completo.

Firma: iscrizione Gold

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