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Como superar os desafios da medição de vazão no setor de alimentos e bebidas

as medidas fluem em ambas as direções

Os fabricantes da indústria de alimentos e bebidas têm duas prioridades principais: qualidade do produto e higiene. Para aqueles que operam com diferentes fluidos, de suco de fruta a leite, chocolate e cerveja, há muitos desafios na medição do fluxo e, ao mesmo tempo, minimização de desperdício e uso de energia.

Mark Lilley, Gerente de Segmento de Campo, Higiene - alimentos e bebidas da Bürkert, analisa como a mais recente tecnologia em medição de vazão de fluidos pode superar esses desafios e proporcionar benefícios adicionais também.

A medição de vazão é uma parte vital da fabricação de alimentos e bebidas, desde encher recipientes até medir ingredientes e controlar processos de limpeza, o humilde medidor de vazão executa muitas tarefas. Os medidores de vazão, em geral, são de várias formas e tamanhos, mas, para aplicações no setor de alimentos e bebidas, apenas alguns deles são adequados para garantir que os padrões de higiene e a precisão sejam mantidos.

Higiene Otimizada

Os procedimentos Clean in Place (CIP) geralmente usam água desmineralizada, bem como produtos químicos caros para remover incrustações, bactérias e detritos de vasos de processo e tubulações. No entanto, o uso de um medidor de vazão que depende das propriedades condutivas da água, como um Medidor Magnético de Fluxo (Magmeter), para essa aplicação pode não ser confiável porque as aplicações que utilizam água desionizada ou contendo bolhas arrastadas não fornecem leituras confiáveis.

Uma solução para esses problemas é instalar um medidor de vazão Coriolis, mas a despesa desse tipo de medidor de vazão torna-o um candidato improvável porque o nível de precisão fornecido pelo Coriolis não é necessário nesta aplicação. Além disso, os dispositivos grandes podem atuar como um dissipador de calor, afastando a temperatura de um produto sensível ao calor, como o chocolate, o que significa que é necessário usar energia adicional para garantir que o produto permaneça na temperatura correta durante todo o processo.

Este problema de transferência de calor também entra em jogo após um processo CIP, onde a tubulação será aquecida pelo procedimento de limpeza e deve retornar à temperatura normal de operação antes que o processo de fabricação possa ser retomado. O tempo para isso acontecer pode ser consideravelmente estendido quando grandes dissipadores de calor forem incluídos na tubulação.

Vá com o fluxo

Em alguns casos, os operadores da planta podem querer medir o fluxo de líquido em ambas as direções, mas muitos projetos de medidor de vazão não permitirão isso, o que significa que são necessários dois equipamentos, aumentando os custos de instalação e manutenção. De fato, quase todo projeto de medidor de vazão tem algumas desvantagens.

Os dispositivos ultra-sônicos que usam o efeito Doppler precisam de material particulado ou bolhas para refletir o sinal, tornando-os ineficazes com fluidos puros. Por outro lado, aqueles que usam o tempo de trânsito para medir o fluxo só podem trabalhar com fluidos puros. Uma combinação dos dois pode ser empregada, mas novamente há implicações de custo adicionais, bem como problemas com precisão reduzida em condições de baixo fluxo.

A tecnologia avançada

Em resposta a uma crescente necessidade de um medidor de vazão que poderia superar muitas dessas deficiências, a Bürkert desenvolveu uma solução inovadora que utiliza a tecnologia de ondas acústicas de superfície (SAW). O design físico deste revolucionário sistema de medição de vazão significa que não há contato direto de nenhum componente do sensor com o fluido, tornando-o ideal para aplicações higiênicas.

Além disso, pode ser fabricado com o mesmo acabamento superficial que o restante da tubulação, o que significa que, em termos de condições de higiene, limpeza e vazão, não há diferença para nenhuma outra peça de tubo reto.

O FLOWave mede o fluxo em ambas as direções, não é possível com o magflow. Se um processo não pode suportar o fluxo em ambas as direções, é necessário que haja algum tipo de sinal que avise do fluxo se movendo na direção errada. A capacidade de medir em ambas as direções também significa que o fluxo pode ser agregado e o fluxo total pode ser calculado.

Benefícios adicionais

A medição de vazão é apenas uma das capacidades deste equipamento. Benefícios significativos podem ser obtidos usando o fator de densidade e o fator de transmissão acústica para determinar o ponto exato quando um fluido foi substituído por outro ou quando a tubulação ficou suja por exemplo.

Durante uma troca de produto dentro da mesma linha de processo ou como parte do processo de limpeza, é comum que um sistema de controle baseado em tempo seja usado para garantir que o novo produto tenha começado a fluir e todo o produto inicial tenha desaparecido.

Isso significa que uma certa quantidade do novo produto ou do fluido de limpeza será desperdiçada antes do recomeço da produção. Uma solução melhor seria usar um sistema de medição de vazão que também poderia determinar o fator de densidade do fluido e fornecer sinais de controle para o processo de fabricação mais amplo. Isso minimizaria o desperdício e garantiria que o processo de limpeza fosse concluído antes que qualquer alimento voltasse a entrar na tubulação.

Digite 8098 FLOWave

O Type 8098 usa a tecnologia de ondas acústicas de superfície (SAW), o que significa que não há contato direto de nenhum componente do sensor com o fluido, tornando-o ideal para aplicações higiênicas.

Dados de precisão

De fato, a precisão do FLOWave da Bürkert é tal que ele pode determinar a diferença entre um refrigerante padrão e sua alternativa sem açúcar. Isso pode ser implementado em muitos tipos diferentes de instalações de produção, como cervejarias, laticínios, fabricação de bebidas e confeitaria.

O fator de transmissão acústica pode ser ajustado a um nível que possa ser sinalizado quando a tubulação estiver suja. Um acúmulo de escala ou mesmo produto, molhos, chocolate, caramelo ou queijo líquido, por exemplo, todos têm o potencial de acumular-se na parede do tubo e ainda permanecem após o processo CIP.

Entender o nível de detritos dentro da tubulação permite que o operador da fábrica tome uma decisão informada sobre o melhor momento para usar um processo mecânico de limpeza de tubulação. Essa descalcificação ou 'pigging' pode ser realizada sem remover o FLOWave porque seu design interno é o mesmo que o restante da tubulação do processo.

Por fim, a implementação de tecnologia pode trazer vários benefícios para uma instalação de fabricação existente, ainda mais quando ela é projetada para integrar-se facilmente e trabalhar com a infra-estrutura de controle de processo existente. Para o setor de alimentos e bebidas, os sistemas de controle aprimorados ajudam a melhorar a qualidade e consistência do produto. Colocar em prática as verificações de qualidade e os mais recentes sensores de processo irão percorrer um longo caminho para atingir esse objetivo final.

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

Burkert Fluid Control Systems

Fabricação de equipamentos de processo. Um dos poucos fabricantes para fornecer soluções para o loop de controle completo.

Assinatura: associação de ouro

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