การเลือกเรดาร์สำหรับถังสารเคมีในระบบ CIP

METRAVON การเลือกเรดาร์สำหรับถังสารเคมีในระบบ CIP

ระบบทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสายการผลิตผลิตภัณฑ์นม โรงเบียร์ เครื่องดื่ม อาหาร และสายการผลิตอื่น ๆ ที่ต้องให้ความสำคัญต่อสุขอนามัย โดยระบบทั่วไปอาจประกอบด้วยถังบรรจุสารด่าง ถังบรรจุกรด ถังกู้คืนน้ำ ถังบรรจุน้ำร้อน และถังบรรจุน้ำล้าง

ข้อมูลระดับที่ถูกส่งอย่างต่อเนื่องสามารถสนับสนุนการจัดทำบัญชีสินค้าเคมี การควบคุมการเติมสารใหม่ ลำดับขั้นตอนการกู้คืน และระบบแจ้งเตือนระดับสูง/ต่ำ ระบบเรดาร์มีข้อดีตรงที่องค์ประกอบสำหรับการวัดไม่จำเป็นต้องอยู่ใต้น้ำในสารทำความสะอาด ทว่าความเข้ากันได้ของวัสดุและการสัมผัสกับกระบวนการผลิตยังคงต้องได้รับการประเมินอย่างละเอียด

1. อะไรที่ทำให้ถังเก็บสารเคมี CIP มีความแตกต่าง?

2. ทำไมจึงควรพิจารณาการใช้เรดาร์แบบไม่สัมผัส?

เรดาร์แบบอิสระทำการวัดค่าจากด้านบนของถัง โดยไม่มีหัวตรวจจับที่จุ่มอยู่ในสารเคมี วิธีนี้ช่วยลดการสัมผัสสารเคมีโดยตรงต่อองค์ประกอบที่ใช้ในการวัด ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้กลไกลอยตัวที่เคลื่อนที่ได้ และช่วยลดการบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของสารบางชนิด

อย่างไรก็ตาม เสาอากาศหรือเลนส์ พื้นผิวที่แยกออกจากกระบวนการผลิต กasket และจุดเชื่อมต่อ ยังคงอาจสัมผัสกับไอ สารที่กระเด็น หรือน้ำที่ควบแน่นได้ คำว่า "ไม่สัมผัส" ไม่ได้หมายความว่า "ถูกแยกออกจากกระบวนการผลิตในเชิงเคมี"

3. สารเคมีสำหรับทำความสะอาดที่เหมาะสมอย่างแท้จริงมีความสำคัญ

อย่าระบุเพียงคำว่า "กรด" หรือ "สารกัดกร่อน" เท่านั้น สำหรับการเลือกวัสดุที่เหมาะสม ควรระบุชื่อสารเคมี ความเข้มข้น อุณหภูมิปกติและอุณหภูมิสูงสุด ปริมาณคลอรีน (หากเกี่ยวข้อง) การมีอยู่ของสารลดแรงตึงผิว รวมถึงการคาดการณ์ว่าจะเกิดการตกผลึกหรือมีของแข็งปรากฏขึ้นหรือไม่

4. PTFE, PFA และ 316L ไม่สามารถใช้แทนกันได้ในทุกกรณี

PTFE, PFA, 316L และวัสดวิศวกรรมอื่นๆ แต่ละชนิดมีขีดจำกัดด้านความเข้ากันได้ทางเคมีที่เฉพาะเจาะจง สำหรับชิ้นส่วนทุกชิ้นที่สัมผัสกับกระบวนการผลิต รวมถึงเสาอากาศหรือเลนส์ การแยกส่วนในกระบวนการผลิต ฟแลนจ์หรือเกลียว กasket และอุปกรณ์ที่สัมผัสกับของเหลวทั้งหมด ควรทำการตรวจสอบอย่างละเอียด

การที่ตัวเรือนหรือจุดเชื่อมต่อในกระบวนการผลิตทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม ไม่ได้หมายความว่าชุดประกอบทั้งหมดนั้นจะเหมาะสมกับสารเคมีทุกชนิดที่ใช้ในขั้นตอน CIP โดยอัตโนมัติ

5. ทำไมเรดาร์ความถี่ 80GHz จึงมีประโยชน์อยู่บ่อยครั้ง

80GHzเรดาร์สามารถรวมการเชื่อมต่อกระบวนการที่กะทัดรัดกับลำแสงแคบในถัง CIP ขนาดเล็กนี้สามารถช่วยหลีกเลี่ยงขดลวดความร้อนท่อภายใน thermowells และโครงสร้างอื่นๆในขณะที่ลดการสะท้อนของผนัง

ข้อได้เปรียบของระบบนี้อยู่ที่การควบคุมลำรังสีและการแยกเป้าหมายเป็นหลัก ไม่ใช่การรับประกันอย่างทั่วไปถึงความแม่นยำที่สูงขึ้น

6. ฟองน้ำสามารถเปลี่ยนสิ่งที่เรดาร์ตรวจจับได้

ขึ้นอยู่กับความหนาของโฟม ปริมาณของเหลว และคุณสมบัติไดอิเล็กทริก เครื่องเรดาร์อาจตรวจจับพื้นผิวของโฟม สามารถทะลุผ่านพื้นผิวโฟมได้บางส่วน หรือสูญเสียสัญญาณสะท้อนจากพื้นผิวของของเหลวบางส่วน

ก่อนการคัดเลือก ให้กำหนดว่าระบบควบคุมต้องการจุดสูงสุดของฟองน้ำ หรือระดับของของเหลวที่แท้จริงซึ่งอยู่ด้านล่างจุดดังกล่าว

7. ก๊าซไอและการควบแน่นยังคงต้องได้รับการตรวจสอบ

เรดาร์ไม่ได้อาศัยความเร็วของเสียงในพื้นที่ไอน้ำ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและปริมาณไอน้ำในสภาวะปกติจึงมักส่งผลต่อการทำงานของเรดาร์น้อยกว่าการวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก อย่างไรก็ตาม หากเกิดการควบแน่นอย่างรุนแรง หรือมีฟิล์มของของเหลวสะสมอยู่บนเสาอากาศ อาจก่อให้เกิดสัญญาณสะท้อนในบริเวณใกล้ (near-field echoes) หรือทำให้คุณภาพของสัญญาณลดลงได้

8. ขดลวดให้ความร้อน ท่อส่งกลับ และอุปกรณ์ฉีดน้ำ ต้องรวมอยู่ในข้อมูลการสมัคร

ถัง CIP อาจประกอบด้วยขดลวดให้ความร้อน ท่อส่งน้ำกลับ หัวตรวจวัดอุณหภูมิ เครื่องกวน ตัวยึด และโครงสร้างการพ่นน้ำภายใน ซึ่งองค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่งในนี้อาจก่อให้เกิดสัญญาณสะท้อนของเรดาร์แบบคงที่ได้

ภาพร่างถังที่ระบุขนาดมักเป็นประโยชน์มากกว่าเอกสารข้อกำหนดทั่วไปที่มีความยาวในการใช้สำหรับการคัดเลือก

9. ให้ลำแสงหลักอยู่ห่างจากลำแสงเติม

การเติมสารที่มีความเร็วสูงอาจก่อให้เกิดการกระเด็นของของเหลว ฟองอากาศ และการเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็วของพื้นผิว จุดติดตั้งที่เหมาะสมที่สุดโดยทั่วไปคือการจัดวางคานหลักให้อยู่นอกเส้นทางการเติมสารโดยตรง พร้อมทั้งหลีกเลี่ยงขดลวดและชิ้นส่วนภายในอื่นๆ

10. เวลาในการตอบสนองควรสอดคล้องกับเป้าหมายการควบคุม

การอัปเดตอย่างรวดเร็วมีประโยชน์สำหรับการควบคุมการเติมของสาร, การจัดลำดับการทำงานของปั๊ม, การควบคุมการผลิตเป็นชุด, และระบบล็อกเชื่อมโยง อย่างไรก็ตาม หากใช้เพื่อการแสดงข้อมูลสต็อกเท่านั้น การตอบสนองที่รวดเร็วมากอาจให้ประโยชน์เพียงเล็กน้อย ดังนั้นควรตรวจสอบเวลาการตอบสนองของตัวส่งสัญญาณ อัตราการอัปเดตของสัญญาณขาออก และตรรกะของ PLC ควบคู่กันไป

11. ระดับไม่เท่ากับปริมาณในบัญชีสารเคมี

เรดาร์ใช้สำหรับวัดระยะทางหรือระดับของของเหลว การแปลงค่าระดับให้เป็นปริมาณทางเคมีจำเป็นต้องอาศัยรูปทรงของถัง หรือตารางความจุของถัง โดยเฉพาะในกรณีที่ถังมีพื้นเป็นรูปทรงเว้า รูปทรงกรวย หรือรูปทรงที่ไม่เป็นไปตามแบบมาตรฐาน

12. ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยมีความสำคัญในกรณีใด?

หากการเชื่อมต่ออุปกรณ์อยู่ภายในขอบเขตของกระบวนการด้านสุขอนามัย ให้ตรวจสอบการออกแบบการเชื่อมต่อในกระบวนการ วัสดุที่เปิดเผย การเคลือบผิวของวัสดุ ความสามารถในการระบายน้ำ อุณหภูมิสูงสุดสำหรับ CIP/SIP และเอกสารประกอบวัสดุที่จำเป็นอื่นใดที่กำหนดไว้

สำหรับแบบจำลองเฉพาะและการเชื่อมต่อกระบวนการนั้น จำเป็นต้องตรวจสอบการรับรองด้านสุขอนามัย เช่น 3-A, EHEDG หรือการรับรองอื่นใด ทั้งนี้ไม่สามารถอนุมานได้จากข้อมูลการผลิตด้วยวัสดุ 316L เพียงอย่างเดียว

13. การรับรองพื้นที่อันตรายเป็นสิ่งที่จำเป็นอยู่เสมอหรือไม่?

ไม่ ขึ้นอยู่กับชนิดของสารเคมี กระบวนการที่ดำเนินการในบริเวณใกล้เคียง ระบบระบายอากาศ และการจัดระดับพื้นที่ติดตั้ง หากมีแอลกอฮอล์ ตัวทำละลาย หรือสภาพแวดล้อมที่ไวต่อการลุกไหม้อื่น ๆ อยู่ ควรระบุใบรับรองพื้นที่อันตรายที่จำเป็นไว้ในขั้นตอนการเลือก

14. ระบบป้องกันระดับสูง-สูงอาจต้องใช้อุปกรณ์อิสระ

เรดาร์แบบต่อเนื่องสามารถให้สัญญาณเตือนระดับสูงได้ แต่การป้องกันการเติมเกินที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง อาจต้องใช้สวิตช์ตรวจจับระดับสูง-สูงที่เป็นอิสระ หรือช่องทางการป้องกันที่แยกต่างหาก ขึ้นอยู่กับผลการประเมินความเสี่ยงของกระบวนการผลิต

15. ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน CIP ทั่วไป

ในโรงงานผลิตผลิตภัณฑ์นม โรงเบียร์ และโรงงานเครื่องดื่ม สามารถใช้เรดาร์กับถังน้ำด่าง ถังน้ำกรด ถังน้ำกู้คืน และถังน้ำล้าง เพื่อสนับสนุนการแสดงผลระดับของของเหลวอย่างต่อเนื่อง การแจ้งเตือนเมื่อระดับน้ำต่ำ การแจ้งเตือนเมื่อระดับน้ำสูง การจัดลำดับการหมุนเวียนของของเหลว และการติดตามแนวโน้มปริมาณสินค้าคงคลัง

ประเด็นสำคัญทางวิศวกรรมโดยทั่วไปคือ ความเข้ากันได้ทางเคมี อุณหภูมิ ฟองน้ำ การควบแน่นของไอน้ำ และส่วนประกอบภายในภาชนะ แทนที่จะเป็นฝุ่น การรวบรวมข้อมูล

16. การบูรณาการ PLC และ DCS

ขึ้นอยู่กับรุ่นของอุปกรณ์ สัญญาณขาออกที่นิยมใช้ ได้แก่ 4–20mA, 4–20mA ที่รองรับ HART, RS485/Modbus RTU รวมถึงอินเทอร์เฟซดิจิทัลสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่นๆ ทั้งนี้ ควรตรวจสอบประเภทขาเข้าของ PLC/DCS แหล่งจ่ายไฟ โปรโตคอล และตรรกะการแจ้งเตือนที่มีอยู่ก่อนการซื้อ

17. ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการคัดเลือก:

18. วิธีการอ่านข้อกำหนดทางเทคนิค

อย่าถือว่าค่าช่วงระยะ, ความแม่นยำ หรืออุณหภูมิที่ระบุไว้ในภาพรวมนั้นเป็นข้อกำหนดที่ใช้ได้กับทุกโมเดลเรดาร์ ทั้งนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบหลักการการวัดที่แท้จริง ความถี่ ระยะทาง ความแม่นยำ อุณหภูมิในกระบวนการผลิต วัสดุที่สัมผัสกับสนามวัด ผลลัพธ์ที่ได้ และการรับรองมาตรฐาน จากเอกสารข้อมูลที่เลือกใช้

19. สรุปการคัดเลือกสำหรับถัง CIP

การเลือกถัง CIP เป็นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับวัสดุและกระบวนการเป็นหลัก ไม่ใช่เพียงปัญหาความถี่ของเรดาร์เท่านั้น ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะได้มาจากการจับคู่โครงสร้างที่อยู่ภายใต้กระบวนการผลิตทั้งหมดกับสารทำความสะอาดให้เหมาะสม จากนั้นจึงตรวจสอบประเด็นต่าง ๆ เช่น ฟองน้ำ, การควบแน่นของไอน้ำ, อุปกรณ์ภายใน, ข้อกำหนดด้านการควบคุมระบบ และข้อกำหนดด้านสุขอนามัย