傳感器在相位分離和提高產(chǎn)品質(zhì)量的位置？

negele

走訪和咨詢過很多家食品企業(yè)，發(fā)現(xiàn)，在國內(nèi)大部分食品企業(yè).在相位分離.CIP清洗回收等環(huán)節(jié)并沒有實現(xiàn)完整的工業(yè)自動化.或者說并沒有實現(xiàn)產(chǎn)品的最少損失和產(chǎn)品質(zhì)量的最佳安全可靠性，而國外在這方面已是非常成熟，它們在此使用電導(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題...下面我們以牛奶廠的相位分離做一下具體分析：
  z3 N) {4 T  Y. ]/ J* a. R相位分離-------牛奶果汁廠
% I8 `/ e! B& [% t$ h  Z; a$ @9 y    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.。
9 t' b0 a% H* t8 U精確度和可靠性是一個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 ?
在牛奶廠內(nèi)許多不同的地方均會有相位分離。
1 `8 {+ |0 S$ `, z4 j! g顯著區(qū)域：
5 k( _2 S. K. I& F" t  a》.CIP回流線上，清洗液的相位分離。
》.在生產(chǎn)設(shè)備的清洗時，產(chǎn)品罐和配料罐等設(shè)備的廢水和其他介質(zhì)的分離選擇點的確定。
& G' Y3 s3 `5 Q7 w》.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基本方式：
1. 由操作人員透過玻璃鏡視覺判斷.手動控制（只存在絕對可靠時）?！?.
/ I8 V* H5 I  E1 w2 m' w2. 由時間參數(shù)做自動化控制。
3 d6 u+ R! C7 B8 a+ S1 g3. 由體積參數(shù)做自動化控制。
* W4 `& T0 P) E1 Y( L4. 由電導(dǎo)率和濁度儀做自動化控制。
各種方式比較：
人工判斷手動控制和時間參數(shù)控制：
& {4 h' ^% \" }' p2 n$ V3 S5 b首先我們談?wù)撨@2種方式---應(yīng)用成熟卻存在較大的缺陷。人工判斷手動控制和時間參數(shù)控制的共同點都是前期的投資成本較低。然而，在設(shè)備投入使用后，其消耗則是無低洞，產(chǎn)生的附加費(fèi)用是相當(dāng)高昂。
% v' t! u, _, z* _/ T1 [0 q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。
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0 [# {' h# V5 @6 V$ ^+ V人工判斷手動控制不能在CIP區(qū)域使用。其需要專人配置，并且存在相當(dāng)多的客觀因素左右人工操作=>質(zhì)量部確定，產(chǎn)品損失，增加人員配置。

! f$ j3 l  ?. N; ]* G9 n5 g由時間參數(shù)控制選擇點。一個絕對的時間參數(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。
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; \! F1 j9 {6 K1 k, T1 _基于體積參數(shù)控制的相位分離：
+ i1 i, D& `* e/ a8 J5 ~, l) h從產(chǎn)品的損失角度考慮，使用體積參數(shù)確定相位分離點會比使用時間參數(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，幾個罐體可共同使用一個產(chǎn)品控制設(shè)備。在由水壓出設(shè)備中產(chǎn)品時，設(shè)備剛好完全排空時的開關(guān)點很難準(zhǔn)確定義，因為各管道和各罐體的體積都互不相同。而且設(shè)備中可能存在的殘留水也是很難識別。=>部分產(chǎn)品的損失，水混入產(chǎn)品的危險。
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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)將很容易識別出來。生產(chǎn)和建立費(fèi)用都很低。因為換向閥的選擇點不受體積和時間的影響。最大限度保證了安全性和可靠性。同時避免水混入產(chǎn)品中。=>最少產(chǎn)品損失，無質(zhì)量差異。最大安全性和可靠性，無需人員配置。
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NEGELE解決方案：
5 r5 m4 G4 K. L! P" Q" D8 ?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，一個電導(dǎo)率的測量單元（ILM-2）就看解決各種清洗液的相位分離問題。
在清洗設(shè)備前，清水壓出奶制品時，由濁度儀測量單元（ITM-2）監(jiān)測介質(zhì)并控制換向閥的開關(guān)點，控制回收奶制品的質(zhì)量。

6 _7 W/ n. ?9 I6 f8 Z) _4 o個別應(yīng)用的描述：
CIP回流：
0 w% Y  h9 n1 q/ g- U7 C' D: W2 ?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)行識別并分類引導(dǎo)回收進(jìn)相應(yīng)的罐體中。（如 酸，堿，水）
7 u* }# H- t: ^$ ]- N- s% E: N基于電導(dǎo)率參數(shù)，各種介質(zhì)將很容易被區(qū)分出來。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。
, N% G- w% y9 Y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2個因素由關(guān)。
; |* ]9 F( u, M3 {/ H9 |+ lNEGELE電導(dǎo)率測量單元ILM-2均能滿足以上兩點。其測量再現(xiàn)性<1。其溫度補(bǔ)償設(shè)計也是相當(dāng)安全和可靠。由80℃的熱堿變成20℃的水時，其溫度感應(yīng)補(bǔ)償時間僅為1秒鐘。

開始生產(chǎn)和清空設(shè)備時-----安全.可靠.無產(chǎn)品損失：

在生產(chǎn)或?qū)摅w進(jìn)行泵循環(huán)之前和進(jìn)行中時，在管路中或壓出產(chǎn)品時，牛奶制品必須和水嚴(yán)格分離。在相位轉(zhuǎn)換點附近牛奶制品和水混合在一起。由于這個原因，混合物的比率和濃度必須嚴(yán)格被測量。并且由換向閥在每次轉(zhuǎn)換時基于相同的設(shè)定值做無差別分離。這可通過一個濁度測量單元來實現(xiàn)。相反的，基于時間參數(shù)做相位分離，由于安全時間間隔的存在，必然導(dǎo)致產(chǎn)品及成品的損失。
類似酸奶等敏感性牛奶產(chǎn)品，需要有相對較長的保質(zhì)期。在生產(chǎn)結(jié)束時絕不允許水的混入，這點相當(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。用時間參數(shù)和體積參數(shù)控制相位分離均不能絕對杜絕水混入產(chǎn)品?；谶@個原因，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。
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NEGELE濁度儀ITM-2非常適合適合這個方面的應(yīng)用，即是使特別的牛奶產(chǎn)品。
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- s. {3 b) C/ m. _! s+ K6 L; {# U成本分析：
5 s, }% }% l7 [6 A8 e. Z: l3 h
' t6 h3 w& w, b考慮最少產(chǎn)品損失，濁度計的成本將很快被回收。你可以從下面步驟來計算用ITM-2所測濁度值控制在開始生產(chǎn)和排空設(shè)備時的牛奶制品.水的相位分離從而節(jié)省的產(chǎn)品的價值。

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$ U) T, l  a) M7 b% g, M* H' E                                                                              你產(chǎn)品的價值 （舉例）
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你產(chǎn)品每升的售價（SP）                                          15.00 ￥ RMB / L
# W' a$ ?  H9 v; l1 `& f. R
$ A, N% \' Y& A- s$ B你產(chǎn)品每升的生產(chǎn)成本（MC）                                   2.50 ￥ RMB / L
$ A# h6 Z: B' g) d  M
每升的利潤：SP-MC                                                 12.50 ￥ RMB / L

每次相位分離損失產(chǎn)品（L）                                      20L

每次相位分離損失的價值：利潤×損失產(chǎn)品               250.00 ￥ RMB
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! s1 |. I2 }; H- r9 `) A$ u  g+ A  l安裝濁度儀的ITM-2的費(fèi)用                                       大約20000 ￥ RMB
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9 b( O$ M+ [. U$ G- [) g; }在多少次相位分離后回收成本                                          80
（＝安裝成本 / 每次相位分離損失）
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你設(shè)備每周進(jìn)行相位分離的次數(shù)                                       4

收回成本需要總周數(shù)
（收回成本所需相位分離次數(shù) / 每周相位分離次數(shù)）       20周
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加上設(shè)備使用期限為5年（260周），
總共減少損失＝（260周）一回收成本所需周數(shù)）           240000 ￥ RMB
" ~! v2 h5 W3 O6 C) l6 ~( L×每周相位分離次數(shù)×每次相位分離損失價值
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