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標(biāo)題: 傳感器在相位分離和提高產(chǎn)品質(zhì)量的位置？ [打印本頁(yè)]

作者: negele 時(shí)間: 2011-4-15 10:01
標(biāo)題: 傳感器在相位分離和提高產(chǎn)品質(zhì)量的位置？
走訪(fǎng)和咨詢(xún)過(guò)很多家食品企業(yè)，發(fā)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)大部分食品企業(yè).在相位分離.CIP清洗回收等環(huán)節(jié)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完整的工業(yè)自動(dòng)化.或者說(shuō)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最少損失和產(chǎn)品質(zhì)量的最佳安全可靠性，而國(guó)外在這方面已是非常成熟，它們?cè)诖耸褂?strong>電導(dǎo)率ILM-2和ITM-2濁度儀等有此功能的傳感器解決了以上問(wèn)題...下面我們以牛奶廠(chǎng)的相位分離做一下具體分析：
相位分離-------牛奶果汁廠(chǎng)
+ U( N3 ]4 i1 Z0 _" I, K 用此方法，您可以降低產(chǎn)品的損失并且提高產(chǎn)品的質(zhì)量.。
精確度和可靠性是一個(gè)最理想和低損失的相位分離系統(tǒng)的基礎(chǔ).NEGELE為此提供各種解決方案….
相位分離-Where And How ?
在牛奶廠(chǎng)內(nèi)許多不同的地方均會(huì)有相位分離。
顯著區(qū)域：
》.CIP回流線(xiàn)上，清洗液的相位分離。
》.在生產(chǎn)設(shè)備的清洗時(shí)，產(chǎn)品罐和配料罐等設(shè)備的廢水和其他介質(zhì)的分離選擇點(diǎn)的確定。
》.在回收系統(tǒng)中剩余奶制品和水的相位分離。

相位分離主要有以下四個(gè)基本方式：
1. 由操作人員透過(guò)玻璃鏡視覺(jué)判斷.手動(dòng)控制（只存在絕對(duì)可靠時(shí)）?！?.
2. 由時(shí)間參數(shù)做自動(dòng)化控制。
3. 由體積參數(shù)做自動(dòng)化控制。
4. 由電導(dǎo)率和濁度儀做自動(dòng)化控制。
各種方式比較：
人工判斷手動(dòng)控制和時(shí)間參數(shù)控制：
首先我們談?wù)撨@2種方式---應(yīng)用成熟卻存在較大的缺陷。人工判斷手動(dòng)控制和時(shí)間參數(shù)控制的共同點(diǎn)都是前期的投資成本較低。然而，在設(shè)備投入使用后，其消耗則是無(wú)低洞，產(chǎn)生的附加費(fèi)用是相當(dāng)高昂。
大概估算一下：如果在每次相位分離僅僅丟失10L產(chǎn)品。每周進(jìn)行4次相位分離，那么在設(shè)備的使用的5年中，總共會(huì)損失：10 x 4 x 52 x 5=10400L產(chǎn)品。在以此數(shù)量乘上產(chǎn)品價(jià)格參數(shù)，我們將很清楚的了解到損失的費(fèi)用。然而，10L產(chǎn)品也是個(gè)很小的數(shù)字.大概只是3M的DN65管道中所藏的產(chǎn)品。如果加上流速參數(shù)考慮（假設(shè)是1m/s），那么10L產(chǎn)品的損失僅僅只是3秒鐘。

人工判斷手動(dòng)控制不能在CIP區(qū)域使用。其需要專(zhuān)人配置，并且存在相當(dāng)多的客觀(guān)因素左右人工操作=>質(zhì)量部確定，產(chǎn)品損失，增加人員配置。" _6 v* W6 e: ^6 Y. k

+ g, N, q3 {6 b由時(shí)間參數(shù)控制選擇點(diǎn)。一個(gè)絕對(duì)的時(shí)間參數(shù)的設(shè)定必須考慮到不能讓較多水混入產(chǎn)品罐中=>相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品損失。
3 T' q' w/ c8 Z. j- V: D0 e1 w
! k: v% ]. D1 V' o* c基于體積參數(shù)控制的相位分離：
從產(chǎn)品的損失角度考慮，使用體積參數(shù)確定相位分離點(diǎn)會(huì)比使用時(shí)間參數(shù)更好。依靠設(shè)備性能，體積參數(shù)控制也是相當(dāng)成熟。其有很多獨(dú)到之處：更大范圍的安裝允許，幾個(gè)罐體可共同使用一個(gè)產(chǎn)品控制設(shè)備。在由水壓出設(shè)備中產(chǎn)品時(shí)，設(shè)備剛好完全排空時(shí)的開(kāi)關(guān)點(diǎn)很難準(zhǔn)確定義，因?yàn)楦鞴艿篮透鞴摅w的體積都互不相同。而且設(shè)備中可能存在的殘留水也是很難識(shí)別。=>部分產(chǎn)品的損失，水混入產(chǎn)品的危險(xiǎn)。

基于電導(dǎo)率和濁度參數(shù)控制相位分離：
用于傳感器信號(hào)控制相位分離是最佳成本的解決方案。傳感器安裝在換向閥前面較近的位置。換向閥嚴(yán)格按照之前產(chǎn)品設(shè)定的濃度參數(shù)值進(jìn)行操作。殘留水等除產(chǎn)品外的其他物質(zhì)將很容易識(shí)別出來(lái)。生產(chǎn)和建立費(fèi)用都很低。因?yàn)閾Q向閥的選擇點(diǎn)不受體積和時(shí)間的影響。最大限度保證了安全性和可靠性。同時(shí)避免水混入產(chǎn)品中。=>最少產(chǎn)品損失，無(wú)質(zhì)量差異。最大安全性和可靠性，無(wú)需人員配置。

NEGELE解決方案：
從上面我們可以很清楚的發(fā)現(xiàn)污染小，分離效果最可靠，并且綜合成本最理想的相位分離解決方案。
在CIP的回流管中，一個(gè)電導(dǎo)率的測(cè)量單元（ILM-2）就看解決各種清洗液的相位分離問(wèn)題。
在清洗設(shè)備前，清水壓出奶制品時(shí)，由濁度儀測(cè)量單元（ITM-2）監(jiān)測(cè)介質(zhì)并控制換向閥的開(kāi)關(guān)點(diǎn)，控制回收奶制品的質(zhì)量。

個(gè)別應(yīng)用的描述：. U% W7 a& W; s3 g% H- r+ V* P
CIP回流：
) W: `- V* C6 g: a- }( h在清洗液的相位分離期間，最重要的是把設(shè)備回流的不同清洗液進(jìn)行識(shí)別并分類(lèi)引導(dǎo)回收進(jìn)相應(yīng)的罐體中。（如酸，堿，水）
基于電導(dǎo)率參數(shù)，各種介質(zhì)將很容易被區(qū)分出來(lái)。依靠在回流管路中介質(zhì)的電導(dǎo)率值，管路的介質(zhì)將被鑒別出來(lái)。
鑒別出介質(zhì)后，由回路中的閥切換回相應(yīng)回流管道。讓各種介質(zhì)回流入至各自相應(yīng)的罐體中。
盡量減少操作所帶來(lái)的產(chǎn)品損失是很重要的。為保證此目的，儀表必須在電導(dǎo)率測(cè)量方面有很好的再現(xiàn)性。并且能根據(jù)各介質(zhì)的溫度迅速的做出補(bǔ)償。各種清洗液的濃度控制和高濃縮清洗液的消耗也都與這個(gè)2個(gè)因素由關(guān)。
NEGELE電導(dǎo)率測(cè)量單元ILM-2均能滿(mǎn)足以上兩點(diǎn)。其測(cè)量再現(xiàn)性<1。其溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)也是相當(dāng)安全和可靠。由80℃的熱堿變成20℃的水時(shí)，其溫度感應(yīng)補(bǔ)償時(shí)間僅為1秒鐘。

開(kāi)始生產(chǎn)和清空設(shè)備時(shí)-----安全.可靠.無(wú)產(chǎn)品損失：( [# p$ k5 {' F- s* W6 R5 T, K

在生產(chǎn)或?qū)摅w進(jìn)行泵循環(huán)之前和進(jìn)行中時(shí)，在管路中或壓出產(chǎn)品時(shí)，牛奶制品必須和水嚴(yán)格分離。在相位轉(zhuǎn)換點(diǎn)附近牛奶制品和水混合在一起。由于這個(gè)原因，混合物的比率和濃度必須嚴(yán)格被測(cè)量。并且由換向閥在每次轉(zhuǎn)換時(shí)基于相同的設(shè)定值做無(wú)差別分離。這可通過(guò)一個(gè)濁度測(cè)量單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。相反的，基于時(shí)間參數(shù)做相位分離，由于安全時(shí)間間隔的存在，必然導(dǎo)致產(chǎn)品及成品的損失。
類(lèi)似酸奶等敏感性牛奶產(chǎn)品，需要有相對(duì)較長(zhǎng)的保質(zhì)期。在生產(chǎn)結(jié)束時(shí)絕不允許水的混入，這點(diǎn)相當(dāng)重要。即使水中只有極少的大腸桿菌等細(xì)菌。在混入產(chǎn)品后，也將大大的縮短產(chǎn)品的保質(zhì)期。用時(shí)間參數(shù)和體積參數(shù)控制相位分離均不能絕對(duì)杜絕水混入產(chǎn)品?；谶@個(gè)原因，以上2種方式為備選方案。由濁度參數(shù)控制相位分離是最安全可靠的首選方案。
為保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，儀表的再現(xiàn)性由著相當(dāng)重要的作用。

NEGELE濁度儀ITM-2非常適合適合這個(gè)方面的應(yīng)用，即是使特別的牛奶產(chǎn)品。

成本分析：/ y# v3 ~* v$ X7 k2 O  P3 G

考慮最少產(chǎn)品損失，濁度計(jì)的成本將很快被回收。你可以從下面步驟來(lái)計(jì)算用ITM-2所測(cè)濁度值控制在開(kāi)始生產(chǎn)和排空設(shè)備時(shí)的牛奶制品.水的相位分離從而節(jié)省的產(chǎn)品的價(jià)值。

                                                                           你產(chǎn)品的價(jià)值（舉例）

你產(chǎn)品每升的售價(jià)（SP）                                        15.00 ￥ RMB / L  ~% ^+ j) q7 i! C

你產(chǎn)品每升的生產(chǎn)成本（MC）                                 2.50 ￥ RMB / L0 S! P9 B/ q5 \7 B2 W

每升的利潤(rùn)：SP-MC                                              12.50 ￥ RMB / L4 ]+ @+ {. K: O5 }7 v2 R8 o! c4 i

每次相位分離損失產(chǎn)品（L）                                     20L5 B7 Q, `( F1 b3 O5 q$ Q1 R
0 V3 J$ y0 b1 e) h- J0 @
每次相位分離損失的價(jià)值：利潤(rùn)×損失產(chǎn)品             250.00 ￥ RMB
5 v' A  d* ]4 @9 ?& h6 h" X& U3 V; v+ ^5 o+ o; q
安裝濁度儀的ITM-2的費(fèi)用                                    大約20000 ￥ RMB) v: P8 [1 o; A9 V8 [

) a5 v1 z6 q- B9 g7 g$ ~在多少次相位分離后回收成本                                       80  x9 V$ Q; ^/ l* S
（＝安裝成本 / 每次相位分離損失）

你設(shè)備每周進(jìn)行相位分離的次數(shù)                                     4: N: H9 n7 X  _! m5 |

  I; u  G% N5 W  ]" k收回成本需要總周數(shù)
& O! g. B' N, A5 ?（收回成本所需相位分離次數(shù) / 每周相位分離次數(shù)）    20周% {# g+ V6 o- j3 l* y' L2 a: s

/ C- J% A* L) M, V; g0 L0 }6 k加上設(shè)備使用期限為5年（260周），
% d% n" U9 k) w- ?- G! J# v總共減少損失＝（260周）一回收成本所需周數(shù)）          240000 ￥ RMB% N$ s  p/ m% z  f
×每周相位分離次數(shù)×每次相位分離損失價(jià)值0 ]6 Z3 z' p- l" T0 U4 H" B- P

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