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Cómo superar los desafíos de la medición del flujo en el sector de alimentos y bebidas

mide el flujo en ambas direcciones

Los fabricantes en la industria de alimentos y bebidas tienen dos prioridades principales: la calidad del producto y la higiene. Para aquellos que operan con diferentes fluidos, desde jugo de fruta hasta leche, chocolate y cerveza, existen muchos desafíos para medir el flujo y al mismo tiempo minimizar el desperdicio y el uso de energía.

Mark Lilley, Gerente de Segmento de Campo, Higiene - alimentos y bebidas en Bürkert, analiza cómo la última tecnología en medición de flujo de fluidos puede superar estos desafíos y ofrecer beneficios adicionales también.

La medición del flujo es una parte vital de la fabricación de alimentos y bebidas, desde el llenado de recipientes hasta la medición de ingredientes y el control de los procesos de limpieza, el humilde medidor de caudal realiza muchas tareas. Los medidores de flujo en general vienen en muchas formas y tamaños, pero para aplicaciones en el sector de alimentos y bebidas, solo algunos de estos son adecuados para garantizar que se mantengan los estándares de higiene y la precisión.

Higiene optimizada

Los procedimientos de limpieza en el lugar (CIP) a menudo usan agua desmineralizada, así como productos químicos costosos para eliminar incrustaciones, bacterias y desechos de los recipientes de proceso y las tuberías. Sin embargo, el uso de un medidor de flujo que se basa en las propiedades conductoras del agua, como un magmeter, para esta aplicación puede no ser confiable porque las aplicaciones que usan agua desionizada o que contienen burbujas arrastradas no proporcionan lecturas confiables.

Una solución a estos problemas es instalar un medidor de flujo Coriolis, pero el costo de este tipo de medidor de flujo lo convierte en un candidato poco probable porque el nivel de precisión que ofrece Coriolis no es necesario en esta aplicación. Además, los dispositivos de fundición grandes pueden actuar como un disipador de calor, alejando la temperatura de un producto sensible al calor, como el chocolate, lo que significa que se debe usar energía adicional para garantizar que el producto permanezca a la temperatura correcta durante todo el proceso.

Este problema de transferencia de calor también entra en juego después de un proceso CIP, donde las tuberías se calentarán mediante el procedimiento de limpieza y deberían volver a la temperatura de funcionamiento normal antes de que el proceso de fabricación pueda reanudarse. El tiempo para que esto suceda puede extenderse considerablemente cuando se incluyen grandes disipadores de calor en la tubería.

Ir con la corriente

En algunos casos, los operadores de la planta pueden querer medir el flujo de líquido en ambas direcciones, pero muchos diseños de medidores de flujo no lo permitirán, lo que significa que se requieren dos equipos, lo que aumenta los costos de instalación y mantenimiento. De hecho, casi todos los diseños de medidores de flujo tienen algunos inconvenientes.

Los dispositivos ultrasónicos que usan el efecto Doppler necesitan material particulado o burbujas para reflejar la señal, lo que los hace ineficaces con fluidos puros. Por el contrario, aquellos que usan el tiempo de tránsito para medir el flujo solo pueden trabajar con fluidos puros. Se puede emplear una combinación de los dos, pero nuevamente hay implicaciones de costos adicionales, así como problemas con una precisión reducida en condiciones de bajo flujo.

Tecnología avanzada

En respuesta a la creciente necesidad de un medidor de flujo que pueda superar muchos de estos inconvenientes, Bürkert ha desarrollado una solución innovadora que utiliza la tecnología de onda acústica de superficie (SAW). El diseño físico de este revolucionario sistema de medición de flujo significa que no hay contacto directo de ningún componente del sensor con el fluido, lo que lo hace ideal para aplicaciones higiénicas.

Además, puede fabricarse con el mismo acabado superficial que el resto de la tubería, lo que significa que, en términos de higiene, limpieza y condiciones de flujo, no hay diferencia con ninguna otra pieza de tubería recta.

FLOWave mide el flujo en ambas direcciones, no es posible con magflow. Si un proceso no puede soportar el flujo en ambas direcciones, debe haber algún tipo de señal que advierta que el flujo se mueve en la dirección incorrecta. La capacidad de medir en ambas direcciones también significa que el flujo se puede agregar y se puede calcular el flujo total.

Beneficios adicionales

La medición de flujo es solo una de las capacidades de este equipo. Se pueden lograr beneficios significativos utilizando el factor de densidad y el factor de transmisión acústica para determinar el punto exacto cuando un fluido ha sido reemplazado por otro o cuando las tuberías se han ensuciado, por ejemplo.

Durante un cambio de producto dentro de la misma línea de proceso o como parte del proceso de limpieza, es común que se use un sistema de control basado en el tiempo para garantizar que el nuevo producto haya comenzado a fluir y que todo el producto inicial se haya ido.

Esto significa que se desperdiciará una cierta cantidad del producto nuevo o del líquido de limpieza antes de que se reanude la producción. Una mejor solución sería utilizar un sistema de medición de flujo que también pudiera determinar el factor de densidad del fluido y proporcionar señales de control para un proceso de fabricación más amplio. Esto minimizaría el desperdicio y garantizaría que el proceso de limpieza se completara antes de que cualquier alimento volviera a entrar en la tubería.

Tipo 8098 FLOWave

El Tipo 8098 utiliza tecnología de onda acústica de superficie (SAW), lo que significa que no hay contacto directo de ningún componente del sensor con el fluido, lo que lo hace ideal para aplicaciones higiénicas.

Datos de precisión

De hecho, la precisión del FLOWave de Bürkert es tal que puede determinar la diferencia entre un refresco carbonatado estándar y su alternativa sin azúcar. Esto se puede implementar en muchos tipos diferentes de instalaciones de producción, como cervecerías, lecherías, fabricación de bebidas y confitería.

El factor de transmisión acústica puede ajustarse a tal grado que puede marcarse cuando la tubería se ensucia. Una acumulación de incrustaciones o incluso productos, salsas, chocolate, caramelo o queso líquido, por ejemplo, tienen el potencial de acumularse en la pared de la tubería y aún permanecer después del proceso CIP.

Comprender el nivel de escombros dentro de la tubería permite al operador de la planta tomar una decisión informada sobre el mejor momento para usar un proceso mecánico de limpieza de tuberías. Esta descalcificación o 'pigging' se puede realizar sin quitar el FLOWave porque su diseño interno es el mismo que el resto de la tubería del proceso.

En última instancia, la implementación de tecnología puede tener una serie de beneficios para una instalación de fabricación existente, aún más cuando está diseñada para integrarse fácilmente y trabajar con la infraestructura de control de procesos existente. Para el sector de alimentos y bebidas, los sistemas de control mejorados ayudan a mejorar la calidad y la consistencia del producto. La implementación de controles de calidad y los últimos sensores de proceso contribuirán en gran medida a alcanzar este objetivo final.

Kirsty Anderson
Bürkert Fluid Control Systems
Tel: + 44 (0) 1285 648761 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
E - mail: book.equilibrium@gmail.com

Sistemas de control de fluidos Burkert

Fabricación de equipos de proceso. Uno de los pocos fabricantes que ofrece soluciones para el circuito de control completo.

Firma: membresía Gold

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