傳感器在相位分離和提高產品質量的位置？

negele

走訪和咨詢過很多家食品企業，發現，在國內大部分食品企業.在相位分離.CIP清洗回收等環節并沒有實現完整的工業自動化.或者說并沒有實現產品的最少損失和產品質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：
0 y4 G, ]! X  C/ q  v+ p相位分離-------牛奶果汁廠
    用此方法，您可以降低產品的損失并且提高產品的質量.。
* S0 I& k0 ~: L* [1 [( a6 |% {; x精確度和可靠性是一個最理想和低損失的相位分離系統的基礎.NEGELE為此提供各種解決方案….
: V" Q/ y, @6 Q; u相位分離-Where And How ?
; \, |4 u) E! y1 B; I6 X+ o$ C) p在牛奶廠內許多不同的地方均會有相位分離。
顯著區域：
0 a; ~; L: D1 [9 }* |. k& B4 e》.CIP回流線上，清洗液的相位分離。
; d7 `7 L6 D" [. `! O》.在生產設備的清洗時，產品罐和配料罐等設備的廢水和其他介質的分離選擇點的確定。
+ j5 s3 U  f7 I* ]# h- H: a9 q7 r5 f》.在回收系統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基本方式：
; y1 l% D) s! Y+ P1. 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）。…..
3 K1 l8 `+ ~) R5 w) O9 `2. 由時間參數做自動化控制。
: J8 H# |- B, n% y) r5 s+ G3. 由體積參數做自動化控制。
4. 由電導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控制：
首先我們談論這2種方式---應用成熟卻存在較大的缺陷。人工判斷手動控制和時間參數控制的共同點都是前期的投資成本較低。然而，在設備投入使用后，其消耗則是無低洞，產生的附加費用是相當高昂。
大概估算一下：如果在每次相位分離僅僅丟失10L產品。每周進行4次相位分離，那么在設備的使用的5年中，總共會損失：10 x 4 x 52 x 5=10400L產品。在以此數量乘上產品價格參數，我們將很清楚的了解到損失的費用。然而，10L產品也是個很小的數字.大概只是3M的DN65管道中所藏的產品。如果加上流速參數考慮（假設是1m/s），那么10L產品的損失僅僅只是3秒鐘。

人工判斷手動控制不能在CIP區域使用。其需要專人配置，并且存在相當多的客觀因素左右人工操作=>質量部確定，產品損失，增加人員配置。

" N3 |6 o, `3 n* t+ c8 `, W2 u" B. a由時間參數控制選擇點。一個絕對的時間參數的設定必須考慮到不能讓較多水混入產品罐中=>相當數量的產品損失。

2 l0 U2 N( b9 D. w% p- n" _基于體積參數控制的相位分離：
從產品的損失角度考慮，使用體積參數確定相位分離點會比使用時間參數更好。依靠設備性能，體積參數控制也是相當成熟。其有很多獨到之處：更大范圍的安裝允許，幾個罐體可共同使用一個產品控制設備。在由水壓出設備中產品時，設備剛好完全排空時的開關點很難準確定義，因為各管道和各罐體的體積都互不相同。而且設備中可能存在的殘留水也是很難識別。=>部分產品的損失，水混入產品的危險。
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基于電導率和濁度參數控制相位分離：
+ s1 r8 p0 e5 M; Y8 \* }) M6 F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。換向閥嚴格按照之前產品設定的濃度參數值進行操作。殘留水等除產品外的其他物質將很容易識別出來。生產和建立費用都很低。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。同時避免水混入產品中。=>最少產品損失，無質量差異。最大安全性和可靠性，無需人員配置。
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NEGELE解決方案：
從上面我們可以很清楚的發現污染小，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。
在清洗設備前，清水壓出奶制品時，由濁度儀測量單元（ITM-2）監測介質并控制換向閥的開關點，控制回收奶制品的質量。

' @; J- n# v5 J) w1 v; K個別應用的描述：
CIP回流：
. `8 u4 I) D" L7 Z# S2 D- {在清洗液的相位分離期間，最重要的是把設備回流的不同清洗液進行識別并分類引導回收進相應的罐體中。（如 酸，堿，水）
* H3 ?( I3 V% i1 c; x9 o  c. ]基于電導率參數，各種介質將很容易被區分出來。依靠在回流管路中介質的電導率值，管路的介質將被鑒別出來。
鑒別出介質后，由回路中的閥切換回相應回流管道。讓各種介質回流入至各自相應的罐體中。
- ^+ l+ b1 s9 c- j) B% w0 X. I# m盡量減少操作所帶來的產品損失是很重要的。為保證此目的，儀表必須在電導率測量方面有很好的再現性。并且能根據各介質的溫度迅速的做出補償。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。
) W4 {7 Z% A6 ?/ ?) f6 qNEGELE電導率測量單元ILM-2均能滿足以上兩點。其測量再現性<1。其溫度補償設計也是相當安全和可靠。由80℃的熱堿變成20℃的水時，其溫度感應補償時間僅為1秒鐘。

開始生產和清空設備時-----安全.可靠.無產品損失：
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7 p1 S+ D- s9 u7 w3 {在生產或對罐體進行泵循環之前和進行中時，在管路中或壓出產品時，牛奶制品必須和水嚴格分離。在相位轉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格被測量。并且由換向閥在每次轉換時基于相同的設定值做無差別分離。這可通過一個濁度測量單元來實現。相反的，基于時間參數做相位分離，由于安全時間間隔的存在，必然導致產品及成品的損失。
! o* f* i9 c3 y$ Q, L" _$ `7 G類似酸奶等敏感性牛奶產品，需要有相對較長的保質期。在生產結束時絕不允許水的混入，這點相當重要。即使水中只有極少的大腸桿菌等細菌。在混入產品后，也將大大的縮短產品的保質期。用時間參數和體積參數控制相位分離均不能絕對杜絕水混入產品。基于這個原因，以上2種方式為備選方案。由濁度參數控制相位分離是最安全可靠的首選方案。
. v9 M4 t. n( n( ]2 E; N為保證產品質量的一致性，儀表的再現性由著相當重要的作用。
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NEGELE濁度儀ITM-2非常適合適合這個方面的應用，即是使特別的牛奶產品。

成本分析：

考慮最少產品損失，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和排空設備時的牛奶制品.水的相位分離從而節省的產品的價值。
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                                                                              你產品的價值 （舉例）
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3 |3 C5 Y( e4 K- l% B; D6 r! ?& W你產品每升的售價（SP）                                          15.00 ￥ RMB / L

你產品每升的生產成本（MC）                                   2.50 ￥ RMB / L
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每升的利潤：SP-MC                                                 12.50 ￥ RMB / L
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# N; r* J/ U/ `  ]- T每次相位分離損失產品（L）                                      20L
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0 g* m$ ^: i: f! X每次相位分離損失的價值：利潤×損失產品               250.00 ￥ RMB
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安裝濁度儀的ITM-2的費用                                       大約20000 ￥ RMB
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/ f) v- R* u7 f8 A' n/ C1 D5 y% d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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你設備每周進行相位分離的次數                                       4

收回成本需要總周數
/ M$ h! R6 q* B3 n: }) E（收回成本所需相位分離次數 / 每周相位分離次數）       20周
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$ Z1 n& V8 x% P  R2 @( g加上設備使用期限為5年（260周），
總共減少損失＝（260周）一回收成本所需周數）           240000 ￥ RMB
×每周相位分離次數×每次相位分離損失價值
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