Monitorování viskozity přímo v potrubí pro atomizační aplikace
Atomizace je proces používaný k rozbití kapaliny na jemné kapičky, obvykle prováděný…
Monitorování srážení sýra a automatizace krájení s inline měřením viskozity
- Textura a konzistence produktu jsou pro zákazníka nanejvýš důležité - ve výrobě je viskozita korelovaným parametrem pro zajištění konzistence textury a pocitu produktu
- Data zachycená a zpracovaná Rheonics viskozimetry vám pomohou výrazně snížit odchylky, což vede k vyšší retenci pevných látek a tím k vyšším výtěžkům.
- Kinetika tuhosti a tuhost mléčného gelu jsou vyneseny živě před očima sýrařů pro rychlou analýzu, rychlou reakci a případně automatické řezání gelu.
Obsah
- Úvod
- editaci videa
- Viskozita jako kontrola kvality při monitorování výroby sýrů
- Problémy v monitorování výroby sýrů
- Rheonics Řešení
- Senzory viskozity a hustoty
- Integrované řešení RPS CoaguTrack
- Doporučená instalace v sýrárně
- Osvědčené postupy a doporučení
Úvod
Sýr je základní stravou v mnoha částech světa. Spotřebitelé vysoce oceňují chuť a texturu. Na důležitosti textury přispívá složitý způsob, jakým interaguje se svými kolegy z vyššího profilu: chuť, vůně a chuť. Se zvyšující se konkurencí je kladen stále větší důraz na efektivitu výroby a kvalitu výrobků, používání procesního řízení k dosažení těchto cílů se stává univerzálním, což má za následek výhody jako zlepšení kvality výrobků, snížení odpadu, snížení materiálových a energetických nákladů, optimalizace zpracování čas a větší flexibilitu procesu.
Výroba sýra je vysoce standardizovaný postup, během kterého se mléko přeměňuje na různé druhy sýrů prostřednictvím enzymatické destabilizace kaseinových proteinů za vzniku tvarohu. Rozsah tohoto procesu se však u jednotlivých výrobců značně liší. Sýr lze vyrábět ve velkých komerčních mlékárnách v tancích, které zaplňují celou místnost, umně vytvořený v malých řemeslných kádích nebo ve velkém hrnci v obytné garáži. Bez ohledu na měřítko je přesné stanovení doby krájení nesmírně důležité jak pro kvalitu, tak pro množství vyráběného sýra.
Při zpracování mléčných potravin je kvalita konečného produktu vysoce závislá na kvalitě použité suroviny (surovin), typu a vlastnostech použitých přísad a použité metodice a technologii zpracování. Suroviny se mohou měnit v důsledku sezónních výkyvů (jako u mléka), zvláštní výhody má použití senzorů, které určují dynamický stav procesu on-line a v reálném čase.
Obrázek 1: Válcové koagulátory pro zpracování tvarohu (Zdroj – GEA)
editaci videa
Sýr je definován jako čerstvý nebo zrající produkt získaný koagulací mléka a následným oddělením kapalné a pevné fáze tvořící sraženinu mléka nazývanou syrovátka a tvaroh. Sýřenina se dále zpracovává na sýr. Tvorba mléčného gelu a rozřezání gelu na zrna tvarohu pro umožnění separace syrovátky jsou dvě hlavní jednotkové operace při výrobě sýra. Prvním krokem tvorby gelu je koloidní destabilizace kaseinových micel v důsledku chemické modifikace ochranného k-kaseinového vlasatého povlaku koagulačními činidly. Druhý krok spočívá v agregaci destabilizovaných kaseinových micel za vzniku gelové sítě. Další zesíťování kaseinových micel vede k vývoji pevného gelu.
U většiny druhů sýrů nedochází k oddělení syrovátky a tvarohu samovolně a vyžaduje nakrájení gelu na malé kostičky (zrnka tvarohu). Tato operace zvyšuje poměr povrch/objem gelu, což umožňuje únik syrovátky, zatímco se zrna sýřeniny smršťují.
Míra retence mléčné sušiny v tvarohu velmi závisí na řezné pevnosti gelu. Míra retence pevných látek neboli „výtěžek kádě“ na rozdíl od celkového výtěžku sýra konkrétně měří výkon kroku koagulace a představuje účinnost kroků koagulace a řezání gelu pro přeměnu mléka na tvarohovou hmotu.
Monitorování koagulace
Proces srážení mléka, zejména během výroby sýra, se těší velké pozornosti. Odhad tuhnutí sýřeniny v reálném čase a predikce doby krájení jsou nezbytné pro řízení srážení mléka během výroby sýra. Změny ve složení mléka a podmínek srážení mají významný vliv na tvrdost sýřeniny, a tedy i na dobu krájení.
Menší továrny mívají flexibilnější výrobní plány, což pomáhá zvýšit variabilitu trvání koagulačních procesů. Naopak velké továrny jsou silně automatizované a výrobní schémata jsou dokonale naprogramovaná, což často brání zkrácení doby úpravy. Pro kontrolu se uchylují ke standardizaci mléka. Bohužel však vždy existuje určité riziko změn podmínek zpracování a lidských chyb, které by mohly vést k významným ekonomickým ztrátám v důsledku velkovýroby.
Vestavěný senzor monitorující vývoj srážení a tvrdosti sýřeniny by mohl poskytovat informace v reálném čase, které by operátorům umožnily přijmout vhodná opatření k minimalizaci ztráty tuku a jemných částic.
Co je to „čas řezání“ a proč je čas řezání tak důležitý?
Při výrobě sýra je třeba sraženinu nakrájet, když je dostatečně pevná, aby vytvořila diskrétní částice, které vytlačují syrovátku bez fragmentace. Z tohoto důvodu nastává okamžik krájení tvarohu o něco později než bod želatinace. To znamená potřebu měřit pevnost gelu při jeho tvorbě a až do bodu, kdy je připraven k syneresi.
Koagulace je dokončena, když se z agregovaných proteinů vytvoří pevný gel. Tento bod je známý jako „doba řezu“ neboli fáze, ve které musí být gel naříznut, aby se sýřenina oddělila od tekuté syrovátky. Po naříznutí gelu dochází k synerezi, procesu, při kterém se z něj uvolňují tekuté syrovátkové proteiny. Po dokončení synereze jsou konečným produktem částice sýřeniny suspendované v tekuté syrovátce.
Volba doby řezu (CT) závisí na reologických a mikrostrukturálních vlastnostech gelů, jako je pevnost koagula a schopnost přeskupení, které zase závisí na koagulačních faktorech, složení mléka a předběžné úpravě mléka.
Z tohoto důvodu výběr CT výrazně ovlivňuje vlhkost, výtěžnost a kvalitu sýra a ztráty syrovátkového tuku. Rychlost řezání a míchání může mít také výrazný vliv na velikost částic sýřeniny a/nebo ztráty tuku do syrovátky při odkapávání. Při konstantní rychlosti řezání a míchání zvyšuje příliš brzké řezání gelu mechanický dopad řezání a míchání na zrna sýřeniny, což zvyšuje jemné částice sýřeniny a ztráty syrovátkového tuku a snižuje výtěžnost sýra.
Naproti tomu odložení CT má tendenci mít opačný účinek na výtěžnost sýra. Nadměrné odložení krájení však také vytváří příliš pevný gel, který se neumí zhroutit, což zvyšuje obsah vlhkosti sýra. Nadměrný obsah vlhkosti způsobuje „falešné“ zvýšení výtěžnosti a mohl by změnit proces zrání, čímž by se ohrozila kvalita sýra. Ekonomický dopad vadného výběru CT na výtěžnost a kvalitu nebyl dosud důkladně popsán.
Obrázek 2: Metody predikce doby krájení při výrobě sýrů, M. Castillo (2006)
Bez ohledu na velikost výrobce a druh sýra je krok řezání mléčného gelu pravděpodobně nejméně kontrolovaným krokem v procesu výroby sýra a velká část celkového výtěžku sýra závisí na tomto kritickém kroku. Výrobci sýra potřebují přístroj pro přesné měření pevnosti srážejícího se mléka v reálném čase, aby mohli ve správný okamžik učinit správné rozhodnutí. Rané techniky zahrnovaly pohyb pístů nebo membrán, které snímaly odpor srážedla vůči pohybu. Tyto techniky však trpěly nevýhodou, že pohyb měl tendenci narušovat gel při jeho tvorbě, a tím narušovat měření elasticity gelu. I když se tato zařízení ukázala jako velmi užitečná pro výzkum výroby sýra, jejich použití bylo omezeno na laboratorní práci kvůli jejich velikosti, obtížím s integrací a tomu, že v sýrové kádi rušivě působili.
V praxi se gel obvykle řeže po uplynutí předem stanovené reakční doby nebo na základě úsudku operátora založeného na subjektivním hodnocení texturních a vizuálních vlastností gelu. Je to velmi běžná praxe, ale její spolehlivost je sporná, protože existuje mnoho faktorů, které by mohly změnit pevnost tvarohu a mikrostrukturu gelu a tím ovlivnit optimální dobu řezání.
Mnoho výrobců sýrů se uchyluje k palpaci prstem, což je technika se známými nevýhodami, jako je nemožnost provést test v reálném čase a nedostatek zkušených výrobců sýrů. Tato metoda je také subjektivní a nikoli kvantitativní. Výše uvedená metoda však ponechává velký prostor pro variabilitu založenou na úsudku testera. S růstem mlékárenského průmyslu a výrobou sýrů ve větších výrobních zařízeních se ukázalo, že by měla být vyvinuta vědečtější a standardizovanější metoda pro stanovení doby krájení.
Další možností je krájení sýra spoléháním se na empirickou kontrolu. Výrobci sýra mohou na základě zkušeností volit dobu krájení s úžasnou konzistencí, ale rozhodně ji nelze optimalizovat metodou empirické kontroly.
Většina nedestruktivních systémů měří změny vodivosti určitých fyzikálních vlastností, jako je elektrický proud, teplo, ultrazvuk nebo elektromagnetické záření. Elektrická vodivost se během srážení mléka zvyšuje o 0.5–1 %, ale tato monitorovací technika má některá významná omezení, jako je velký teplotní koeficient vodivosti a možnost interference mezi původními elektrolyty mléka a měřením. Senzor tepelné vodivosti detekuje změny v konvekčním přenosu tepla z „horkého drátu“ do okolního mléka, které jsou způsobeny změnou viskozity během srážení.
Bylo prokázáno, že senzor s horkým drátem měří bod gelace velmi přesně, ale nebyl tak přesný v predikci bodu řezání sýřeniny. Viskozita se exponenciálně zvyšuje mezi začátkem agregace a začátkem vizuální koagulace, což činí horký drát méně vhodným pro měření tuhosti gelu. Horký drát není vhodný pro proměnlivé prostředí s proteiny, protože protein má velký vliv na rychlost tuhnutí sýřeniny, ale pouze malý vliv na dobu, kdy se gel začíná tvořit, což je to, co horký drát měří.
Absence důkladné charakterizace CT a obvyklé změny v obsahu mléčných bílkovin nutí moderní sýrárny standardizovat obsah bílkovin v mléce ve snaze kontrolovat koagulaci, zpevňování gelu, synerezi sýra, výtěžnost sýra a kvalitu výrobku. V průběhu více než sedmi desetiletí bylo navrženo mnoho různých technik pro monitorování koagulace mléka a zpevňování sýra, což jasně ukazuje, že průmyslové požadavky na výběr CT nebyly tradičními metodami plně uspokojeny.
Interakce světelných částic s částicemi hmoty, po níž mohou světelné částice změnit směr nebo dojít k částečné ztrátě či zisku energie, se nazývá „rozptyl světla“. Tato intenzita se může měnit v závislosti na materiálech, se kterými světlo interaguje, a proto má interpretace rozptylu světla mnoho aplikací. Jednou z takových aplikací je proces výroby sýrů, kdy bylo úspěšně vyvinuto několik optických metod pro monitorování koagulace a predikci doby krájení určitých sýrů. Světlo se od micely rozptyluje všemi směry, proto dochází k malé absorpci proteinem.
V případě monitorování koagulace nebo predikce doby řezání pomocí rozptylu světla vstupuje do hry několik různých faktorů. Zaprvé, jak je uvedeno výše, světlo se rozptyluje na micelách v mléce všemi směry. V procesu výroby sýra však po přidání enzymu micely začnou denaturovat a agregovat. Rozptyl světla na denaturovaných micelách je mnohem intenzivnější. Tuto vlastnost světelných interakcí lze proto využít ke kvantifikaci pevnosti koagula.
Protože se doba řezání volí na základě modelu, vždy existuje určitý nesoulad mezi skutečnou a předpokládanou dobou řezání. Při zpracování změn ve složení a ingrediencích může být vždy spojeno s potřebou přijít s novým, vhodnějším modelem pro spolehlivé předpovědi, protože tato metoda není přímá.
Pro vývoj algoritmu pro predikci doby řezání je třeba z profilu difúzní odrazivosti a doby řezání vygenerovat korelaci mezi parametry. U nepřímých metod bude vždy existovat související chyba měření.
Viskozita jako kontrola kvality při monitorování výroby sýrů
Největší vliv na proces výroby sýra mají vlastnosti mléka, které se při výrobě používá. Zejména mléčné bílkoviny jsou velmi důležité pro kvalitu sýra, jejíž výsledek je velmi závislý na struktuře a interakci těchto bílkovin. Změny ve složení mléka mohou ovlivnit chuť a texturu sýra různými způsoby. Za tímto účelem je složení mléka v procesu výroby sýra vysoce standardizováno, aby se dosáhlo jednotných poměrů tuku k bílkovinám v závislosti na konkrétním požadovaném typu mléka.
Vliv sezónnosti mléka byl ovlivněn dalšími nekontrolovanými proměnnými (tepelné zpracování, teplota, pH a typ syřidla). To ukazuje hodnotu on-line měření, protože nebylo možné předpovědět pevnost sýřeniny v komerční situaci při výrobě sýra z offline měření kvůli interaktivním účinkům tolika proměnných.
Inline procesní měření pro kontinuální výrobu pro zvýšení výtěžnosti, bezpečnosti a produktivity
Jak se výroba sýra stále více mechanizovala a problémy s bezpečností potravin se staly kritičtějšími, komerční sýrárna začala fungovat kolem řady uzavřených kádí s méně příležitostí pro výrobce sýra ručně změřit sílu gelu. Rozsah provozu moderních závodů spolu se stále se zvyšujícími požadavky na kontrolu kvality vedly k zájmu o systémy, které on-line sledují tvorbu sýřeniny. Kromě toho současný provoz sady sýrových kádí vyžaduje časový cyklus se všemi káděmi v pořadí plnění a vyprazdňování, aby se napomohlo poměrně kontinuálnímu toku mléka ze vstupního/pasterizačního zařízení. Proto je vysoce žádoucí online zařízení pro měření tvorby tvarohu, ale muselo by být nerušivé a čistitelné na místě. Dva klíčové důvody, které mohou učinit měření inline procesu mimořádně cenným:
- Kontinuální výroba: Aby výrobci sýrů mohli podporovat mechanizované procesy v průmyslu a snadno škálovat výrobní procesy, potřebují spolehlivé procesní přístroje, které jim poskytují přehled v reálném čase, aby se mohli rychle adaptovat. Automatizace nápravných opatření a snížení potřeby manuálních zásahů zvyšuje bezpečnostní standardy a spolehlivost provozu.
- Bezpečnostní a hygienické normy při zpracování potravin: Je naléhavě nutné upustit od manuálního měření, které může být v rozporu s regulačními normami a očekáváními zákazníků ohledně hygieny. Měřicí zařízení v potrubí musí být vybavena hygienickými procesními připojeními, musí být snadno čistitelná a kompatibilní s CIP/SIP.
Obrázek 3: Průmyslové sýrové kádě (Zdroj – TetraPak)
Inline viskozimetr pro dobu řezání
Typické výrobní procesy spojené se zpracováním mléčných výrobků, jako jsou tepelné cykly a mechanické operace (míchání, filtrace, hnětení, komprese atd.), mohou významně změnit reologické vlastnosti a tím i vlastnosti konečného produktu. Pro řízení výrobního procesu je nutné nejprve identifikovat a poté změřit kvalitu nebo parametr, který charakterizuje aktuální stav procesu. Viskozita je klíčová fyzikální vlastnost srážejícího se mléka, která poskytuje hlubší vhled do toho, co se přesně děje na molekulární úrovni, což často docela dobře charakterizuje stav procesu, ať už samostatně nebo v kombinaci s dalšími fyzikálními a chemickými vlastnostmi.
Ve srovnání s jinými online měřeními, jako jsou metody s horkým drátem a optické metody, je charakterizace viskozity přímou metodou – není třeba se spoléhat na predikční modely nebo odhady. Inline viskozimetr, který má malé rozměry, se snadno instaluje, je kompatibilní s hygienickými normami a snadno se integruje s průmyslovým PLC systémem, poskytuje výrobcům mléčných výrobků významnou hodnotu pro přesné načasování krájení sýra.
Mnohem víc než jen zkrácení času pro výrobce sýrů
Vyráběný sýr musí mít konzistentně vysokou kvalitu a splňovat přísné specifikace ze surovin, které se mohou lišit složením nebo fyzikálními vlastnostmi. Spotřebitel očekává, že výrobek bude mít vhodnou a konzistentní texturu – vlastnost ovlivněnou viskozitou.
Stručně řečeno, měření a regulace viskozity přímo v sýru může poskytnout efektivní a prospěšný prostředek řízení procesu při výrobě sýrů prostřednictvím následujících hlavních způsobů:
- Detekce koncového bodu procesu míchání, homogenizace a koagulace: Během procesu koagulace je charakterizace viskozity užitečná pro určení stability a konečného bodu. Během homogenizace dochází k podstatnému zvýšení viskozity přípravku, protože se zmenšuje velikost kapiček. Míra tohoto zvýšení bude proto dobrým ukazatelem kvality emulze. Online monitorování viskozity umožňuje manuální nebo automatické úpravy intenzity míchání, rychlosti otáčení a dalších procesních proměnných v závislosti na dané situaci.
- Lepší správa a zacházení s přísadami: Koncentrace má silnou korelaci s viskozitou; informace o viskozitě proto lze efektivně využít k predikci nebo křížové kontrole
Z těchto důvodů může měření viskozity získané inline viskozimetrem poskytnout vynikající měřítko QC a zajistit QA / QC procesu a konečného produktu.
Problémy v monitorování výroby sýrů
Inženýři a provozovatelé zařízení v oblasti zpracování mléčných výrobků si uvědomují potřebu provádět měření viskozity a zasahovat prostřednictvím vhodných nápravných opatření, aby dosáhli vysoce kvalitní a konzistentní reologie produktů. Provádění těchto měření je však v průběhu let představovalo pro ně značné výzvy.
Offline vzorky jsou jednoduše nespolehlivé a nejsou vhodné pro mléčný průmysl
Monitorování viskozity kapaliny v procesu často znamená odebrání vzorku kapaliny z nádrže nebo potrubí a jeho doručení do laboratoře, kde se jeho reologické vlastnosti měří na laboratorním viskozimetru nebo reometru. Na základě zjištění musí být obsluha procesu informována, zda má kapalina požadovanou viskozitu, nebo zda je nutný další zásah, a po zásahu je nutné provést nová měření. Tento systém se nazývá offline nebo manuální řízení a má několik zjevných nevýhod – je časově náročný a často nepřesný, a to i u zkušených obsluh. Výsledky jsou nejčastěji příliš pozdě na to, aby se dávka dala zachránit.
Alternativou je použití viskozimetru zabudovaného do potrubí, který bude průběžně monitorovat viskozitu procesní kapaliny v průběhu celého procesu. Tento přístroj vydává výstupní signál, který, pokud se zobrazí, poskytuje obsluze potřebné informace pro řízení procesu. Alternativně jsou výstupy viskozimetru připojeny k PLC (programovatelnému logickému automatu) / DCS (digitálnímu řídicímu systému) pro automatické řízení procesu.
Problémy s konvenčními viskozimetry pro inline instalaci
Tradiční viskozimetry se setkávají s problémy souvisejícími s prouděním kapaliny v potrubích a instalacích s mícháním v nádržích. Viskozimetry obecně nefungují správně v turbulentním proudění. Rotační přístroje fungují pouze do určitého maximálního průtoku. U viskozimetrů s tlakovou ztrátou je nutné regulovat průtok. Problémům s průtokem se lze vyhnout instalací viskozimetru online a úpravou průtoku vzorku tak, aby vyhovoval přístroji. Doba odezvy přístroje může souviset s podmínkami proudění, protože pro efektivní regulaci je nutná odpovídající frekvence obnovy vzorku. V případě instalace v nádrži je žádoucí umístit přístroj do polohy, kde sousední kapalina představuje celkový stav procesní kapaliny, a vyhnout se „mrtvým oblastem“. Přístroje používané v procesním prostředí musí být robustní a schopné odolávat jakýmkoli korozivním materiálům, se kterými se mohou setkat, zejména během čištění.
RheonicsŘešení pro monitorování koagulace při výrobě sýrů
V kontinuálním zpracování potravin, jako je výroba sýrů, je pro přesné řízení procesu nezbytné snímání v reálném čase přímo v potrubí. Neustálým měřením procesních podmínek mohou výrobci optimalizovat výkon, zlepšit konzistenci produktů a snížit množství odpadu.
Aby byly senzory v těchto průmyslových prostředích efektivní, musí se bezproblémově integrovat s řídicími systémy, poskytovat stabilní měření za proměnlivých podmínek průtoku a okolí a udržovat hygienický a spolehlivý provoz v průběhu času a při změnách teploty.
Rheonics„Inline senzory jsou navrženy tak, aby splňovaly tyto požadavky – umožňují vyšší úroveň automatizace a podporují digitální transformaci v mlékárenské výrobě. Díky spolehlivým procesním datům mohou inženýři závodu implementovat prediktivní údržbu, zlepšit provozní efektivitu a zajistit konzistentní kvalitu produktů, výtěžnost a výkon.“
Měřiče viskozity a hustoty
- V souladu Viskozita Měření: Rheonics" SRV Senzor umožňuje nepřetržité měření viskozity v reálném čase v širokém rozsahu za všech procesních podmínek. Detekuje i malé změny v konzistenci kapaliny, což umožňuje přesné sledování v průběhu výroby.
- V souladu Viskozita a hustota Měření: Rheonics" SRD je inline přístroj pro simultánní měření hustoty a viskozity. Pokud je měření hustoty důležité pro váš provoz, SRD je nejlepší senzor, který uspokojí vaše potřeby, s provozními schopnostmi podobnými SRV a přesným měřením hustoty.
Během výroby sýra viskozita přímo koreluje s tuhostí tvarohu. Rheonics Senzory SRV a SRD umožňují sledování vývoje pevnosti během koagulace v reálném čase – což umožňuje přesnou detekci optimálního bodu řezu a zlepšuje celkový výtěžek a konzistenci.
Výhody
Rheonics Senzory jsou založeny na patentované technologii vyváženého torzního rezonátoru (BTR), která nabízí několik výhod:
- Kompaktní a lehký design
- Vysoká odolnost vůči vnějším vibracím
- Jednoduchá instalace (OEM nebo dodatečná montáž)
- Není nutná žádná údržba ani rekalibrace
- Žádné spotřební materiály ani pohyblivé části
- Konzistentní přesnost bez ohledu na polohu instalace
- Hygienický design kompatibilní s čisticími procesy CIP/SIP
Díky těmto vlastnostem je měření vysoce spolehlivé a provozní náklady po celou dobu životnosti jsou extrémně nízké.
Vše Rheonics Sondy typu SR jsou navrženy s hygienickou konstrukcí, takže jsou vhodné pro sanitární aplikace. Certifikace jako 3-A a EHEDG jsou k dispozici v případě potřeby. Pro více informací navštivte Rheonics hygienická a sanitární instalace.
Obrázek 4: Hygienické certifikace dostupné pro Rheonics Senzory
Integrované systémy RPS CoaguTrack
Rheonics CoaguTrack RPS je kompletní řešení pro monitorování kinetiky koagulace a pevnosti. Systém kombinuje inline senzory s průmyslovým softwarem a integrací řízení pro sledování:
- Rychlost koagulace
- Rozvoj pevnosti
- Chování při teplotě
Systém automaticky signalizuje optimální bod řezu na základě předem definovaných parametrů receptury. To zajišťuje maximální zachování sušiny mléka a konzistentní kvalitu produktu.
CoaguTrack lze integrovat přímo do systémů automatizace závodu nebo ovládat pomocí lokálního ovládacího panelu, což umožňuje automatizované i obsluhou asistované pracovní postupy.
Obrázek 5: Přehled Rheonics RPS CoaguTrack Implementováno ve výrobě sýrů
Instalace senzoru
Rheonics Senzory se obvykle instalují přímo do sýrárny pro monitorování v reálném čase. Tato konfigurace inline eliminuje potřebu obtokových systémů a zajišťuje stabilní a přesná měření bez ohledu na podmínky proudění nebo vibrace.
Pro sledování srážlivosti sýra, Rheonics Sondy senzorů SRV a SRD se instalují přímo do sýrárny a provádějí měření viskozity (pevnosti) a hustoty v reálném čase. Není potřeba žádné obtokové potrubí: senzor lze ponořit do sýrárny; průtok a vibrace neovlivňují stabilitu a přesnost měření. Optimalizujte výkon míchání prováděním opakovaných, po sobě jdoucích a konzistentních testů kapaliny.
Doporučené varianty senzorových sond
Pro tuto aplikaci se doporučují následující varianty sond. Mají certifikace 3-A a EHEDG. Pro plně hygienickou instalaci dodržujte Manuál EHEDG a níže uvedená doporučení.
-
Varianta X1-12G: Závitové připojení G1/2”, ideální pro zapuštěné instalace s minimálními nebo žádnými mrtvými zónami. Doporučuje se použití s příslušenstvím HAW-12G-OTK a PLG-12G, tj. s přivařovací zátkou a zátkou. Výhodou tohoto řešení je eliminace mrtvých zón, protože vytváří zapuštěnou instalaci.
Obrázek 6: Přívodní měřič hustoty a viskozity SRV a SRD X1-12G se závitem G1/2″
-
Tri-Clamp připojení (k dispozici jsou velikosti 1.5” a větší), široce používané v hygienických aplikacích
Obrázek 7: Přívodní měřič hustoty a viskozity SRV a SRD X3-15T Tri-Clamp 1.5"
-
Další varianty: K dispozici jsou příruby Varinline a další hygienická procesní připojení. Nabízíme také dlouhé zapichovací sondy (varianta X5).
Pro přesné měření musí být senzory SRV i SRD:
- Plně ponořený v procesní kapalině
- Bez usazenin nebo překážek v oblasti snímání
Obrázek 8: Rheonics Oblasti snímání SRV a SRD
Další požadavky pro SRD
- Zachovávejte tepelnou stabilitu, i když teplotní gradienty překročí 15 °C. Zjistit více.
- Zarovnejte snímací hrot se směrem proudění, což je důležité pro instalaci v potrubí. Zjistit více.
Montáž do sýrárny
Na dně nebo stěně kádě
Pro instalaci do sýrárny, Rheonics Sondy musí být zasunuty dostatečně dlouho, aby byla snímací oblast ponořena do sledované kapaliny. Toho se obvykle dosahuje pomocí svařovaných otvorů. Pro hygienické aplikace, Rheonics nabízí příslušenství Weldolet pro G 1/2” a Tri-Clamp procesní připojení. Tyto svařovací otvory mají zkrácenou výšku, což minimalizuje nebo zcela odstraňuje mrtvé zóny v instalaci.
Obrázek 9: Rheonics SRV-X1-12G namontovaný na dně sýrové kádě pomocí svařovacího systému HAW-12G
HAW-12G-OTK je hygienický adaptér s přivařovacím konektorem určený pro senzory se závitovým připojením G 1/2”. Zajišťuje bezpečné a hygienické utěsnění a správné ponoření pro hygienické aplikace. Více informací viz. HAW-12G-OTK.
Obrázek 10: Rheonics Zapuštěná instalace HAW-12G-OTK
WFT-15T je hygienický Tri-Clamp weldolet určený pro senzory s Tri-Clamp procesní připojení. Zajišťuje spolehlivé a hygienické utěsnění a správné ponoření snímacího prvku v hygienických aplikacích. Více informací viz WFT-15T.
Obrázek 11: Rheonics Zkrácené objímky WFT-15T
Z horní strany kádě
Tato instalace zahrnuje upevnění sondy ke stěně nádrže a její vertikální ponoření do kapaliny. To je možné u některých typů nádrží s otevřeným víkem nebo v testovacích zařízeních, jako jsou malé nádrže nebo kádinky. Výhodou této instalace je přístupnost sondy a její snadné vyjmutí v případě potřeby.
Rheonics nabízí příslušenství pro upínání a montáž sondy v otevřených nádržích. Například Příslušenství APC a Montážní sady se používají k upevnění sondy k pevnému bodu na vaně. Tato instalace obvykle vyžaduje variantu s dlouhou zasouvací sondou, tj. -X5 or -X8.
Obrázek 12: Rheonics Příklad montážní sady pro instalaci z horní části vany
Osvědčené postupy a doporučení
Úvodní fáze
Po instalaci Rheonics senzor a/nebo Rheonics RPS CoaguTrack, obvykle se dodržuje počáteční období monitorování a učení. Pro řízení procesu jsou stále nutné běžné provozní postupy, jako je vizuální kontrola nebo řezání v předem definovaných časech. Doporučuje se provádět je během několika týdnů a s co největším počtem produktů/receptur, které společnost vyrábí, aby se získaly dobře reprezentativní údaje z Rheonics senzory. Externí měření, která jsou běžná při výrobě sýrů, se navrhují před výrobou, během ní a po ní, jako je množství syřidla, bílkovin, mléka, tuku, hmotnost konečného sýra, pH atd., aby tyto proměnné mohly být později použity při analýze dat. Cílem je stanovit optimální prahové hodnoty pevnosti pro každou recepturu. Jakmile jsou tyto hodnoty získány, lze provést plnou automatizaci.
Optimalizace procesů
Jakmile je shromážděno dostatečné množství dat:
- Definujte přesné body řezu na základě naměřené pevnosti
- Přechod na automatizované řízení pomocí CoaguTrack
- Neustále zlepšovat výkon prostřednictvím analýzy dat
Místo instalace ve vaně
Rheonics Senzorové sondy lze namontovat ze dna, stěny nebo shora vany. Většina klientů se rozhodne pro nejlepší místo instalace s ohledem na omezení konstrukce vany. Nicméně testování na různých místech, a to i současně s více... Rheonics senzory, je možné pochopit, kde se získávají nejlepší a nejreprezentativnější měření. Různé produkty a recepty mohou v různých bodech vany vykazovat cennější data.
Navrhované produkty pro aplikaci
- Široký rozsah viskozity - sledujte celý proces
- Opakovatelná měření v newtonských i nenewtonských tekutinách, jednofázových i vícefázových tekutinách
- Hermeticky uzavřené, všechny části z nerezové oceli 316L zvlhčené
- Vestavěné měření teploty tekutin
- Kompaktní tvarový faktor pro jednoduchou instalaci do stávajících výrobních linek
- Snadno se čistí, není nutná údržba ani nové konfigurace
- Jediný přístroj pro měření hustoty, viskozity a teploty procesu
- Opakovatelná měření v newtonských i nenewtonských tekutinách, jednofázových i vícefázových tekutinách
- Celokovová konstrukce (nerezová ocel 316L)
- Vestavěné měření teploty tekutin
- Kompaktní tvarový faktor pro jednoduchou instalaci do stávajících trubek
- Snadno se čistí, není nutná údržba ani nové konfigurace
Související poznámky k aplikacím
Výroba majonézy a Rheonics Monitorování viskozity přímo v potrubí
Majonéza, celosvětově oblíbené koření, je klasická emulze oleje ve vodě, odlišná od emulzí voda v oleji, jako je…
Vápenné mléko (MOL Slurry) – Monitorování a řízení optimální koncentrace v reálném čase
Pro procesní inženýry je zásadní vyvinout účinnou a spolehlivou metodu monitorování a…
Inline viskozimetry zvyšují efektivitu procesů sušení rozprašováním při výrobě sušeného mléka
Proces přeměny tekutého mléka na suchý prášek zahrnuje odstranění většiny vody…