Выбор радара для резервуаров с моющими растворами в системах CIP

METRAVON Выбор радара для резервуаров с моющими растворами в системах CIP

Системы очистки в месте эксплуатации (CIP) широко применяются на производственных линиях по переработке молочных продуктов, в пивоваренных, напиточных, пищевых и других линиях, где важны санитарные требования. Типичная система может включать резервуары для щелочного раствора, резервуары для кислотного раствора, резервуары для регенерации, резервуары для горячей воды и резервуары для промывочной воды.

Непрерывные данные о уровне позволяют осуществлять учёт химического состава, контроль дозаправки, определение последовательности операций по восстановлению и настройку аварийных сигналов высокого и низкого уровней. Радарное измерение представляет интерес, поскольку измерительный элемент не должен оставаться погружённым в раствор для очистки; однако совместимость материалов и условия воздействия в технологическом процессе всё же требуют тщательного анализа.

1. В чём особенность химических резервуаров CIP?

Химическая совместимость

Кислоты, щелочные растворы и моющие средства на основе хлора могут по-разному влиять на металлы, уплотнения и материалы для изоляции технологических процессов.

Температура

Теплые чистящие растворы могут приводить к повышению температур в технологическом процессе и в области паров по сравнению с нормальными условиями хранения.

Пена

Поверхностно-активные вещества, а также обратный поток и циркуляция могут вызывать образование пены, изменяющей характер радиолокационного эха.

Конденсация

Горячие жидкости могут способствовать образованию пара и конденсата на поверхности антенны, расположенной с технологической стороны.

2. Почему стоит рассмотреть использование радиолокации без контакта?

Радиолокация в свободном пространстве осуществляет измерение с верхней части резервуара без погружения зонда в химическую среду. Такой подход позволяет снизить прямое воздействие химикатов на измерительный элемент, исключить необходимость в использовании движущихся плавучих механизмов и сократить объём работ по техническому обслуживанию, связанных с накоплением загрязнений.

Однако антенна или линза, поверхность, отделяющая процесс от других компонентов, уплотнительная прокладка и соединительные элементы могут по-прежнему подвергаться воздействию паров, брызг или конденсата. Термин «безконтактный» не означает «химически изолированный от технологического процесса».

3. Выбор подходящего химического средства для очистки

Не указывайте только «кислоту» или «ополнителя». Для правильного подбора материала укажите химическое название, концентрацию, нормальную и максимальную температуру, содержание хлора (если это применимо), наличие поверхностно-активных веществ, а также ожидаемый характер процесса — кристаллизацию или образование твёрдых частиц.

4. Материалы PTFE, PFA и 316L не являются универсально взаимозаменяемыми

У каждого из следующих инженерных материалов — PTFE, PFA, 316L и других — имеются свои пределы химической совместимости. Следует проверить все компоненты, подвергающиеся воздействию технологических процессов, включая антенну или линзу, элементы изоляции, фланцы или резьбовые соединения, прокладки и все детали, контактирующие с жидкостью или паром.

То, что корпус или технологический узел изготовлены из нержавеющей стали, не означает, что вся сборка подходит для всех химических реагентов, используемых в процессе CIP.

Пример использования прибора MV-RD14: проверка материалов, технологических ограничений и соединений;

5. Почему80GHzРадиолокация зачастую оказывается полезной

80GHzРадар позволяет сочетать компактную конструкцию подключения с узким лучом. В небольших резервуарах CIP это способно помочь избежать перегрева катушек, внутренних труб, термо sond и других элементов конструкции, а также снизить уровень отражений от стенок.

Её преимущество заключается в основном в контроле пучка и разделении целей, а не в универсальном обеспечении более высокой точности.

6. Пена может изменять то, что фиксирует радар

В зависимости от толщины пены, содержания жидкости и диэлектрических свойств радар может обнаруживать поверхность пены, частично проникать сквозь неё или ослаблять часть эха от границы раздела жидкость–поверхность пены.

Прежде чем приступать к отбору, определите, требуется ли для контрольной системы верхняя часть пены или фактический уровень жидкости под ней.

7. Пар и конденсация по-прежнему требуют внимания

Радиолокация не опирается на скорость распространения звука в паровой среде, поэтому стандартные изменения температуры и концентрации пара, как правило, оказывают на неё меньшее влияние, чем при ультразвуковых измерениях. Однако сильная конденсация или образование жидкой плёнки на антенне могут приводить к возникновению эхо-сигналов в ближней зоне или снижать качество сигнала.

8. В справочные данные по применению должны быть включены нагревательные катушки, обратные трубы и устройства распыления.

В резервуарах CIP могут быть установлены нагревательные змеевики, обратные трубы, датчики температуры, мешалки, опоры и внутренние системы распыления. Любое из этих элементов способно создавать фиксированные радиолокационные отражения.

Схематический чертеж резервуара с указанием размеров зачастую оказывается более полезным при выборе, чем длинный общий спецификационный документ.

9. Обеспечьте, чтобы основной пучок не попадал в поток наполняющего вещества

Заполнение при высокой скорости может вызывать брызги, образование пены и интенсивное движение жидкости по поверхности. Оптимальная точка установки, как правило, обеспечивает расположение основного балка вне прямой траектории подачи, а также исключает его взаимодействие с катушками и другими внутренними компонентами оборудования.

Иллюстрация применения MV-RD14; отдельная оценка реальных условий процесса — ; иллюстрация применения MV-RD14; отдельная оценка реальных условий процесса

10. Время отклика должно соответствовать целевому показателю управления

Быстрая синхронизация полезна для контроля пополнения запасов, последовательности работы насосов, управления партиями и реализации взаимных блокировок. Если же цель — просто отображение уровня запасов, то очень высокая скорость отклика может принести незначительную пользу. Проверьте время отклика передатчика, частоту обновления выходных данных иPLCЛогически объединить.

11. Уровень не соответствует объёму химического инвентаризационного учёта

Радар измеряет расстояние или уровень жидкости. Преобразование уровня жидкости в химический объём требует учёта геометрии ёмкости или использования таблицы ёмкости ёмкости, особенно в случае ёмкостей с закруглённым дном, коническими формами или не規則ными формами.

12. В каких случаях применимы гигиенические требования?

Если соединение прибора попадает в зону действия гигиенического процесса, необходимо проверить проектирование соединения в рамках данного процесса, выбранные материалы, качество отделки поверхности, водоотводность, максимальную температуру в ходе процедур CIP/SIP, а также всю необходимую документацию по материалам.

Для конкретной модели и типа соединения необходимо проверить наличие сертификатов 3-A, EHEDG или иных гигиенических сертификатов; эти данные не могут быть получены исключительно на основе конструкции из стали 316L.

13. Всегда ли требуется сертификация в зоне опасностей?

Нет. Это зависит от химического вещества, применяемого технологического процесса, системы вентиляции и классификации территории. Если в зоне присутствуют спирт, растворитель или другая легковоспламеняющаяся среда, при выборе оборудования необходимо указать требуемую сертификацию для опасных зон.

14. Защита высокого уровня может требовать использования отдельного устройства

Непрерывный радар может обеспечивать выдачу сигналов тревоги высокого уровня, однако для защиты от критического переполнения может потребоваться отдельный переключатель высокого-высокого уровня или отдельный канал защиты — в зависимости от результатов оценки рисков в технологическом процессе.

15. Типичные применения CIP —

В молочных, пивоваренных и производственных предприятиях по производству напитков радары могут применяться в резервуарах для щелочного, кислого, рецикляжного и промывочного водных потоков для обеспечения непрерывного отображения уровня жидкости, оповещения о недостатке уровня заправки, оповещений о превышении уровня, управления последовательностью циркуляции и отслеживания динамики запасов.

Основными инженерными аспектами, как правило, являются химическая совместимость, температура, пенообразование, конденсация и внутренние компоненты сосуда, а не пыль. Сбор данных

Сбор данных TG511 RTU: подтверждение интерфейсов сигнализации и связи для проекта

16. PLCи интеграция DCS

В зависимости от модели прибора типичные выходные сигналы включают 4–20 В.mA, 4–20mAсHART, RS485/Modbus RTUи другие промышленные цифровые интерфейсы. Подтвердите существующиеPLCТип входного сигнала DCS, источник питания, протокол и логика аварийных сигналов — до приобретения.

17. Информация, необходимая для отбора:

— Товарный номер;	— Информация;
— Химические свойства;	— Название, концентрация, содержание хлора, поверхностно-активные вещества;
— Температура;	— Нормальные условия хранения и максимальные температуры для очистки/обращения;
— Напряжение;	— Нормальное, положительное/отрицательное давление и предельные значения по проекту;
— Танк	Высота, диаметр, форма дна, максимальный и минимальный уровни внутренних элементов
Внутренние конструкции	Витки, мешалки, обратные трубы, термо sondы, распылительные устройства; тип соединения
; резьбовое, фланцевое или гигиеническое соединение и его размер —	Резьбовое, фланцевое или санитарное присоединение и его размер
Интерфейс управления	4–20mA, HART, RS485/Modbusили другой интерфейс
— сертификация;	— требования по гигиене, для опасных зон или специфические требования проекта;

18. — 18. Как читать технические спецификации

Не следует считать значения диапазона, точности или температуры, указанные в общих характеристиках, универсальными для всех моделей радаров. Фактический принцип измерения, частота, диапазон, точность, рабочая температура, материалы, подвергавшиеся воздействию, выходные параметры и сертификация должны быть подтверждены на основе соответствующего спецификационного документа.

19. Краткий обзор отбора для резервуаров CIP —

Подбор резервуара CIP в первую очередь является задачей, связанной с материалами и технологическим процессом, а не только с вопросами радиочастотных характеристик. Оптимальный результат достигается при подборе конструкции резервуара, соответствующей условиям технологического процесса, под конкретный химикат для очистки, а также при последующей проверке таких аспектов, как образование пены, конденсация, состояние внутренних элементов, требования к системе управления и нормы гигиены.