Keverőedények - monitoring és a keverési hatékonyság szabályozása

Inline monitororing A keverési hatékonyság növelése a tartályban aknával és keverőkkel Rheonics soros viszkozitás- és sűrűségmérő

Valós idejű viszkozitásfejlesztés a keverés és a végtermék észlelése során

Rheonics folyamat viszkoziméter SRV or Rheonics folyamatsűrűség és viszkoziméter SRD a gyártási folyamat során számos helyre telepíthető. Az érzékelő edényben történő használata elsősorban a keverési folyamat előrehaladtával a viszkozitás változásának megfigyelésével előnyös a termelésben. A keverés közbeni viszkozitás észlelése lehetővé teszi a kezelő számára, hogy optimalizálja és elkerülje a túlkeverést vagy a termék időfüggő lebomlását. Ez energia- és időmegtakarítást tesz lehetővé, mivel a kezelő egyértelműen láthatja, hogy a végterméket elérte. Ez látható az 1. ábrán látható minta SRV adatokon, mivel a mért viszkozitás eléri a kívánt alapjel tartományt (zöld).

Monitororing a keverés homogenitása és egyenletessége

Másodsorban a keverés közbeni viszkozitásmérés zaja inhomogenitásra utalhat. Az 1. ábra az SRV mintaadatokat mutatja, ahol az adatokban lévő zaj a keverés előrehaladtával csökken, majd az alapjel elérése után tovább csökken, amíg a folyamatfolyadék viszkozitási zaja a tűréshatáron belül marad (zöld terület). Ezért a keverőedények SRV-értékei jelezhetik a keverés minőségét, és ezt követően a zagy minőségét vagy élettartamát, mivel a túlzott feldolgozás a zagy lebomlásához vezethet.

Keverési problémák észlelése

Végül, a keverőbe szerelt érzékelő lehetővé teszi az agglomerátumok, buborékok vagy egyéb műtermékek felhalmozódását a tartályban. A folyamat burkolatától való eltérések csomókat és buborékokat jelezhetnek. A fenti eltérés általában szilárd műtermékeket, az alábbi eltérések pedig buborékokat jeleznek. (Ebben a mintaadatkészletben nem láthatók ilyen eltérések.)

1. ábra: Minta folyamatadatok az SRV-ből a keverőedényben. A zöld az alapjelet és a tűréstartományt jelzi. A kék egyedi viszkozitásmérés. A fekete simított viszkozitási adatok.

Folyamatos vs. szakaszos mérések

A viszkozitásérzékelők keverőedényekben történő alkalmazása történhet folyamatosan vagy szakaszosan. Míg a maximális információ a szonda teljes munkaidőben a keverőedényben történő telepítéséből nyerhető, vannak olyan felhasználási esetek, amelyek időszakos mintavételt igényelnek.

Folyamatos monitorozásoring a keverési folyamatról

Ez az opció a legtöbb helyzetben a legegyszerűbb lehetőség, és a legtöbb információt nyújtja a kezelőnek. Ennek az opciónak a minőségellenőrzési előnyei kettősek: 1) a folyamatos mérések, amelyek bármely időpontban összehasonlíthatók az off-line mérésekkel: csökkenti az off-line mérések szükségességét és 2) az esetleges problémák azonnal észlelhetők. A folyamatos viszkozitásmérésen alapuló folyamatszabályozás az SRV-vel szigorúan szabályozható, hogy megakadályozzuk a viszkozitás túllépését, amely elronthatja a folyamatos folyamat egy tételét vagy egy szegmensét. A teljes feldolgozási idő adatai alapján a keverék tulajdonságai mindig ismertek, és a rendszer kézenfekvő.

Szakaszos monitoring vegyes termékből

Egyes eljárásoknál kívánatos szakaszos méréseket végezni az SRV-vel a keverőedényben. Ennek okai lehetnek: gondosan előírt folyadékáramlási minták, amelyeket akár egy kis érzékelő is megzavarhat; nem lehet érzékelőt beszerelni a keverőedénybe (amikor a pengék minden felületet selejteznek, és a fedélről történő felszerelés nem lehetséges); nagy hajlítóerő az érzékelőn (nagy viszkozitású folyadékok – megoldások léteznek Rheonics portfólió nagy viszkozitású keveréshez); tisztítási igények (termék felhalmozódása az érzékelőkön); hatáscsökkentés (többfázisú folyamatok nagy aggregátumokkal); vagy ipari szabványos protokollok. Időszakos monitorozáskororing, fontos megjegyezni a mérési időt, legyen az áramlási vagy statikus környezet, és ügyelni kell arra, hogy a szondát ugyanabba az áramlási tartományba helyezze be, amikor az áramlási környezet méréseit összehasonlítja.

Telepítési helyek

Telepítése Rheonics inline viszkoziméter végezhető fedélről, oldalról, alulról vagy recirkulációs vezetékben. Az alábbi táblázat tisztázza, hogy mely keverési helyzetek vezetnek az ajánlásokhoz.

Beépített viszkoziméter és sűrűségmérő a keverési folyamatok tartályában és vezetékeiben

Rheonics A viszkozitás és sűrűség inline érzékelői beépíthetők a tartályokba és a recirkuláció, hogy nyomon kövessék a keverési folyamatot a fröccsöntő-, ital- és más iparágakban.

2. ábra: A keverőtartály felszerelési helyei (a helyválasztási tippeket lásd az 1. táblázatban).

Az egyes telepítési helyekre vonatkozó termékinformációkat itt találja: Rheonics soros viszkoziméter és sűrűségmérő a tartályban és recirkulációs vezeték a keverési folyamatokhoz. Ezen túlmenően időszakos teszteléskor a szonda felülről történő behelyezése gyakran a legpraktikusabb választás, mivel a keverési folyamat során felszerelhető/eltávolítható.

1. táblázat: Nagyított nézetek és ajánlások a 2. ábrán látható szenzorpozíciókhoz.

N °	Mikor kell használni	hátrányai
1. Hosszú beillesztés felülről	A keverőrotor alul van és karcolja az oldalakat. A folyadéknál nagyobb sűrűségű aggregátumok károsítása.	A tartály szintjének változékonysága, ha az adag és a technológiai folyadék idővel csökken.
2. Süllyesztett telepítés	Lehetővé teszi a nagy keverőrotor használatát, kiválóan alkalmas alacsony viszkozitású folyadékokhoz, falra tapadás nélkül. Higiénikus kialakítással kompatibilis.	Tisztítási vagy keverési eljárások, amelyek falkaparóval járnak.
3. Hosszú Tri-Clamp beillesztés a falra	A szondát a folyadékok legjobb kevert területeire helyezi, falhatásokkal, például tapadás és határrétegek.	Kisebb rotor szükséges a hosszú szonda használatához a rotor magasságában. Az érzékelő hajlamosabb a károsodásra, amikor a rotort vagy más alkatrészeket eltávolítják a tartályból.
4. Menetes szerelés falra	Ideális, ha a tartály már rendelkezik NPT menetes csatlakozókkal.	Nem mindig higiénikus. felhalmozódhat az érzékelési terület tetején, ha a Weldolet túl hosszú.
5. Hosszú beépítés alulról	Ha aggódik a sűrűséggradiens vagy a nem teljes keveredés miatt. Az elsüllyedt szilárd csomók észlelésére szolgál.	Ha a szilárd csomók elég nagyok és nehézek, ez a helyzet sérülékeny. Takarítási nehézségeket is okozhat.
6. Menetes beépítés csőbe	Ha a reaktor olyan áramlási mintákat ír elő, amelyeket magában a keverőedényben nem szabad megzavarni.	Figyelembe kell venni a cső méretét. Ha nincs recirkulációs vezeték, ez csak egy „ellenőrzés” lehet, miután a termék már mozgásban van a következő egység művelethez.
7. Hosszú beillesztésű menetes beépítés a csőkönyökbe	Keskeny csövek, 2” és alatta. Lehetővé teszi a szondát az áramlási mezőben a felhalmozódástól való félelem nélkül. Nem kell, hogy egy kanyar legyen a cső tetején. Ideális olyan anyagokhoz, amelyek hajlamosak megszilárdulni a berendezésen.	Hajlítást igényel. Ha nincs recirkulációs vezeték, ez csak egy „ellenőrzés” lehet, miután a termék már mozgásban van a következő egység művelethez.

A 3., 4. és 5. ábrák a 3. ábrán a központi rotoros keverővel és a 4. ábrán egy kaparóval ellátott nagy sebességű keverővel ellátott keverőtartály-berendezéseket mutatják be. Az 5. ábrán szakaszos tesztelésre szolgáló elrendezés látható. Ez egyáltalán nem teljes lista, de néhány általános keverőedény-beépítést tartalmaz.

3. ábra: Beépítés keverőtartályba

4. ábra: Beépítés nagy sebességű keverőoldatba.

5. ábra: Szakaszos monitor felszereléseoring rendszer, ahol a szonda szükség esetén leengedhető a keverőbe.

Folyamatvezérlés és automatizálás

A keverés folyamatának és a rendszer homogenitásának teljes ismerete a monittóloring A valós idejű viszkozitásmérés lehetőséget ad a bevitt folyadékok fokozatos beállítására, hogy alkalmazkodjanak a körülményekhez. Hosszú távú használat után a folyamatmérnök az érzékelő korábbi futtatásai során talált adatok köré egy várható folyamatburkot tud felépíteni, lásd a 6. ábrát. Ez a várható határérték lehetővé teszi a kezelők számára, hogy megtudják, hogy a viszkozitás normálisan fejlődik-e, és lehetővé teszi a beállítások elvégzését, ha aggályok merülnek fel anélkül, hogy megvárnák a teljes keveredést. Ez segít a nyersanyag-különbségek korai felismerésében. A 6. ábrán látható példában a viszkozitás 10 órás keverési idő alatt alakul ki. Az aktuális futtatás kék színnel jelenik meg, és figyelmeztetést kaphat arra, hogy az aktuális futtatás abnormálisan halad, már csak néhány óra, ami lehetővé teszi a kezelő számára, hogy korai beállításokat végezzen, és órákig tartó feldolgozási időt takarítson meg.

6. ábra: Pontozott piros vonalak alkotják a várható folyamatburkot. A korábbi futások és azok átlagolt értékei szürkén láthatók. Az adott tűréssel rendelkező alapjelet a zöld terület mutatja. Az aktuális futásra (kék) már 200 percnél észlelhető a kóros viszkozitásfejlődés.

A viszkozitás hatása a keverési sebességre

A viszkozitási értékek az áramlási sebességgel változnak a nem newtoni nyírásra érzékeny folyadékok esetében, és a növekvő viszkozitás csökkentheti az áramlási sebességet azonos mennyiségű keveréssel. Ezt figyelembe kell venni az eredmények értelmezésekor.

Folyamatos minőség-ellenőrzés

A tartályban lévő aktuális állapotokra és a kapott termékhez való viszonyukra vonatkozó adatok bizalmat adhatnak a kezelőknek, hogy az off-line ellenőrzések átmennek a minőségellenőrzésen, és végső soron nagyobb bizalmat tesznek lehetővé a végtermékek következetesen helyes tulajdonságaiban. A szabványos minőség-ellenőrzési mérésekből (pl. Brookfield, Zahn vagy más manuális tesztek) szerzett adatpontok felvétele segíthet a kezelőknek abban, hogy meglássák, hogy ezeknek a mértékeknek az eltérései hogyan korrelálnak az SR-Sensor leolvasásainak változásával. Mivel az SR-szenzorok nem zavarják a folyamatot, a manuális tesztek továbbra is a szokásos módon végezhetők, és empirikus összefüggést lehet megállapítani a kézi teszt és az SR-Sensor viszkozitása között. Ennek a korrelációnak egyedinek kell lennie minden egyes előállított folyadék esetében. Optimális esetben az SR-Sensor viszkozitásának eltérése még arra is figyelmeztetheti a kezelőket, hogy manuális minőség-ellenőrzési tesztre (esemény által kiváltott tesztek) van szükség.

Az SR-érzékelő kiválasztása

Mindkét SR-érzékelő esetében figyelembe kell venni a robbanásbiztonság, a higiéniai biztonság, az élelmiszerbiztonság és a Clean in Place (CIP) technológiai követelményeit. Ha robbanásbiztonsági tanúsítványra van szükség Rheonics ajánlatok ATEX és IECEx tanúsítvánnyal rendelkező SR-érzékelők. Higiéniai és élelmiszer-/gyógyszerbiztonsági szempontból EHEDG tanúsítvánnyal rendelkező SR-érzékelők ból ből Rheonics ajánlottak. A telepítés után az SR-érzékelők használhatók a folyamatsor tisztaságának jelzésére és Optimalizálja a Clean in Place (CIP) rendszereket és 3-A minősítéssel Rheonics SR-érzékelők biztos lehet benne, hogy folyamata során teljes mértékben megfelel a CIP egészségügyi szabványainak. Ha az érzékelőket tisztításhoz (pl. szúrás) el kell távolítani a Behúzható SR-érzékelők használható. Az SR-érzékelők karbantartást nem igényelnek, nincsenek mozgó alkatrészei, fém-fém tömítésük, és nincs szükség polimerre a működéshez, így könnyen kiegészíthetők bármely folyamatban az irányítás és a minőség javítása érdekében.

Az SRD és az SRV közötti választáshoz a keverőedényekben az SRD további információkat ad a felhasználóknak a folyamatról, nevezetesen az SRV által mért viszkozitáson és hőmérsékleten túlmutató folyadéksűrűségről. Mivel a sűrűség és a viszkozitás fizikailag összefüggő tulajdonságok, a sűrűség korai betekintést nyújthat a váratlan viszkozitásnövekedésbe. Az SRD méréseknél azonban a buborékok, az alacsony sebesség és a nagy foltok a rendszerben növelhetik a zajt a leolvasásokban. Ezért, ha nagy mennyiségű zaj van az adatokban, amikor SRV-t használnak, akkor az SRD használata nem javasolt, és továbbra is az SRV-t kell használni.

Mindkét érzékelő folyamatcsatlakozása testreszabható az Ön folyamatához. Öblítő, rövid és hosszú szondák és különféle folyamatcsatlakozások állnak rendelkezésre, és itt megtekinthetők: SRV és SRD telepítés.