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(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...下面我們以牛奶廠的相位分離做一下具體分析：
相位分離-------牛奶果汁廠
    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 ?
  Q: Z& ]" L% g+ ?' }在牛奶廠內(nèi)許多不同的地方均會(huì)有相位分離。
* u! p! R& m0 ?8 K顯著區(qū)域：
( j7 A- w" Y+ i  C- H0 [# l》.CIP回流線上，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。
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相位分離主要有以下四個(gè)基本方式：
  j% N) u5 ]; F; T1. 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：
( q4 I$ J/ _. Y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。
. U+ ]% o# q5 M8 f; |0 r- X8 `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。
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人工判斷手動(dòng)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。

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。

2 v5 c( d) r5 y/ U* K基于體積參數(shù)控制的相位分離：
2 T" ^# r- \1 q4 U) k, m) e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。
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NEGELE解決方案：
7 Z$ t1 B4 k. P$ t% Q  c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。
# X1 H  y! U: b; D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)并控制換向閥的開關(guān)點(diǎn)，控制回收奶制品的質(zhì)量。

個(gè)別應(yīng)用的描述：
2 E. D% O9 `3 {$ n) D" O# WCIP回流：
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。
6 f9 Z0 ]; m7 r- H8 s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)。
) L" d2 {- Y2 w1 q$ lNEGELE電導(dǎo)率測(cè)量單元ILM-2均能滿足以上兩點(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。

開始生產(chǎn)和清空設(shè)備時(shí)-----安全.可靠.無(wú)產(chǎn)品損失：

在生產(chǎn)或?qū)�罐體進(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。
4 h  E8 p2 M+ y; |) N類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�；�于這個(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。
0 }; p6 h( ?8 c) `, v" _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。

9 h# d; w: s/ k- G, n7 ONEGELE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：

5 s) }+ F. r1 M: k, e/ N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。

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

, f; x* e. @' C& K* q) F你產(chǎn)品每升的售價(jià)（SP）                                          15.00 ￥ RMB / L

! f! z. e( C$ K8 K3 E! @你產(chǎn)品每升的生產(chǎn)成本（MC）                                   2.50 ￥ RMB / L

0 S! T& M9 R6 I" D每升的利潤(rùn)：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(jià)值：利潤(rùn)×損失產(chǎn)品               250.00 ￥ RMB
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安裝濁度儀的ITM-2的費(fèi)用                                       大約20000 ￥ RMB
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; _: o( j0 @" M/ K- G5 D3 w% U在多少次相位分離后回收成本                                          80
, r0 ]1 f* B! i2 I1 {（＝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

收回成本需要總周數(shù)
$ q7 Y% m4 Q. A8 a5 p（收回成本所需相位分離次數(shù) / 每周相位分離次數(shù)）       20周
- k& g% E+ F+ z$ d4 b9 p5 Y6 O7 e# P
加上設(shè)備使用期限為5年（260周），
5 _, |2 F& d5 P/ _, g. H' t7 \' D5 ^總共減少損失＝（260周）一回收成本所需周數(shù)）           240000 ￥ RMB
0 z9 |. j4 _5 u0 B×每周相位分離次數(shù)×每次相位分離損失價(jià)值
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