← Tilbage til Process Control & Automation kategori

Minimering af omkostningerne gennem procesoptimering

præcisions kontrol rengøringsprocesser

Kontrol af industrielle processer kan være en kompleks operation, der involverer flere ventiler, sensorer og controllere, hvilket betyder at der er mange overvejelser, når man søger muligheder for procesoptimering. Brug af bedste praksis og sikring af kontrolprotokoller opdateres, når procesændringer implementeres, men sikrer, at processen forbliver effektiv og effektiv.

Greg Wainhouse, UK Water Segment Manager hos Bürkert, ser på nogle eksempler fra forskellige industrier, hvor procesoptimering kan give betydelige forbedringer og reducere omkostninger.

Processtyringsingeniører tilstræber konstant perfektion, mens de hele tiden løser de udfordringer, der står i vejen. Fra variable input til skiftende forhold og kompleks infrastruktur er der altid en anden hindring at overvinde, men ved at udnytte ekspertise inden for branchen er det muligt at foretage betydelige praktiske forbedringer.

Spildevandsbehandling

En af de største udfordringer inden for vandbehandling er slamafvandingsprocessen, som i mange tilfælde indebærer centrifuger med høj hastighed, der adskiller de faste og flydende fraktioner. For at hjælpe denne proces tilsættes en polymer til slammet for at binde de faste partikler sammen. Målet er at producere et slutprodukt, der har den rette konsistens, der gør transporten effektiv, uden at flytte overskydende vand til markerne, hvor det spredes som jordforbedringsmiddel til landbrug.

Processen har en række variabler, herunder den procentvise faste bestanddel af råslammet, slamens strømningshastighed, mængden af ​​polymer tilsættes og centrifugens hastighed. Af disse er det faste indhold af slamet afgørende for at bestemme indstillingerne for resten af ​​processen.

Der er flere måder, hvorpå dette kan bestemmes, herunder en proces, hvor en slamprøve placeres i en petriskål, og vandet inddampes for at opnå massen af ​​de faste stoffer. Dette er ikke en meget effektiv proces og kan tage 45 minutter at fuldføre. Når resultaterne er tilgængelige, kan centrifugen og polymerindstillingerne justeres, og en forbedring af konsistensen af ​​det afvandede slam skal være tydeligt.

Ændringer i faststofindholdet kan dog forekomme hyppigt, hvilket gør denne proces ret ineffektiv og arbejdskrævende. Derudover er det en reaktiv proces, der oftest anvendes, når konsistensen af ​​det tørrede slam ikke opfylder forventningerne. I løbet af den tid, der er taget for at observere ændringen, afslut testen og ændre indstillingerne, har centrifugen fortsat udledt et slutprodukt.

Håndtering af faste stoffer i suspension

I første omgang vil vurderingen af ​​procentdelen af ​​faste stoffer ved hjælp af en turbiditetssensor placeret på indtaget til centrifugen betydeligt øge responstiden til eventuelle ændringer. Disse sensorer ser på refrakteret lys for at tilvejebringe en tilnærmelse af faststofindlæsningen af ​​det indkommende slam, men de kan lide af udsmudsningsproblemer, og kalibreringsprocessen kan fortolkes forskelligt af forskellige operatører.

Ved konstant overvågning af procesens indløb kan tilpasninger foretages hurtigt, og mængden af ​​forarbejdet slam, som falder under den krævede standard, minimeres. Yderligere forbedringer kan foretages ved at tilføje et flowmåler, eller endnu bedre en enhed, der giver en massestrømsmåling.

Ved at oprette et proaktivt system, der gør justeringer baseret på data fra indløbet, i modsætning til et reaktivt system, der observerer resultaterne, inden der implementeres en ændring, vil processingeniører følge bedste praksis. Desuden reducerer denne opsætning mængden af ​​operatørintervention og giver en mere stabil udgang.

Brygning perfektion

En vigtig del af brygningsprocessen er at tilsætte ilt til urten for at give gæren mulighed for at trives og skabe alkohol og kuldioxid. Når kogtørten er blevet afkølet til fermenteringstemperaturen, anvendes ilt til at starte fermenteringsprocessen.

Hvis luft, der indeholder 20% oxygen, tilsættes, kan processen kun opnå en O2-koncentration på otte dele pr. Million (ppm). For højere niveauer er det nødvendigt med ren ilt omkring 10 ppm, som typisk anvendes af kommercielle bryggerier til ølstyrke øl.

Wortens evne til at absorbere ilt påvirkes imidlertid af dens specifikke tyngdekraft, som måles på Plato-tyngdekraften. Dette måler koncentrationen af ​​opløste faste stoffer i urten. Endvidere har hver gærstamme et optimalt iltniveau, og hvis dette ikke opnås nøjagtigt, vil den optimale fermenteringshastighed ikke opnås.

Masseflow-nøjagtighed for gasser

Nogle af de vigtigste aromastoffer til øl er fermenteringsprodukter som estere, højere alkoholer og svovlforbindelser. Koncentrationerne af disse smagsforbindelser vil blive ændret, hvis gærens vækstkarakteristika er mindre end perfekt.

At opnå det optimale O2-niveau i urten for hver øl er derfor meget vigtigt med hensyn til produktkvalitet, så en effektiv proces til kontrol af iltniveauerne er afgørende. Ved hjælp af en massestrømssensor for at etablere koncentrationen af ​​opløste faste stoffer og det totale volumen kombineret med en massestrømstyring til at levere gassen er et effektivt udgangspunkt.

For at forbedre nøjagtigheden af ​​systemet endnu mere kan signalet fra en opløst oxygen (DO) sonde i fermentorbeholderen give feedback til at justere sætpunktet og opnå det nødvendige niveau af opløst oxygen. Dette giver mulighed for at opretholde præcise niveauer af opløst oxygen, der har stor indflydelse på kvaliteten af ​​slutproduktet.

automatiseret analyse

pH i vand

Kuldioxid (CO) bruges til at reducere vandets pH af flere årsager. Det er først og fremmest en gas, der er nem at håndtere, ikke-ætsende, og det mest tiltalende element er, at det ikke vil sænke pH-værdien under 7.0. Derudover er den eneste vedligeholdelse, der kræves for doseringssystemet, at fylde gasflaskerne regelmæssigt.

Kontrolstrukturen for dette doseringssystem skal klare variabel flow såvel som faldende gastryk, da volumenet i cylindrene dør. Ved hjælp af en massestrømstyring, der er kalibreret til gassen og leverer nøjagtige målinger uafhængigt af temperatur og tryk, er det meget vigtigt.

Mange vil bruge en pH-sensor efter doseringspunktet og bruge disse oplysninger til at justere gasstrømningen. Denne reaktive proces kan optimeres ved at tilføje en pH-sensor til indgangssiden og bruge aflæsningerne fra denne sensor til at indstille CO2 doseringshastigheden. Den anden sensor virker derefter som validering af procesindstillingen. Dette giver et hurtigere svar på ændringer i pH-niveauet ved indgangen.

Optimeret rengøring

For dem, der arbejder i hygiejneapplikationer, er in-place (CIP) en meget vigtig proces, der vedligeholder rengøringen af ​​udstyret. Ved hjælp af en kombination af kemikalier, vand og varme, giver processen en meget effektiv metode til rengøring af skibe og rørledninger uden at demontere dem.

Men tid til rengøring er tidsspild fra produktionen, så det skal holdes på et minimum, samtidig med at det sikres, at processen har været effektiv. Optimering af kontrollen med CIP reducerer omkostningerne samt minimerer kemisk brug og forbedrer produktiviteten.

CIP-processen kan involvere en række kemikalier, der bruges til at rengøre og desinficere udstyret. Koncentrationen af ​​disse kemikalier er meget vigtig for at opnå en effektiv rengøringscyklus uden at spilde dyre materialer. Også ved hjælp af kontrolsystemer, der er rent tidsbaserede, giver der ingen tillid til processens effektivitet og bevarer heller ikke nogen meningsfuld data, hvilket kan være nødvendigt for lovgivningsmæssig overholdelse.

Ved at undersøge temperaturen og konduktiviteten af ​​rengøringsvæsken er det muligt at bestemme, om der bruges for meget energi eller for meget kemikalier. Enhver reduktion i energiforbrug eller råmaterialer vil have en gavnlig effekt på driftsomkostningerne. At arbejde med sensorfabrikanter, der har erfaring i denne applikation til at skabe et mere sofistikeret kontrol- og sensor feedback-loop system, kan derfor tilbyde mange fordele.

Korrekt placerede pH-sensorer kan f.eks. Give data om processens effektivitet, mens konduktivitetssensorer kan give en foranstaltning for forurening - når dette tal har nået næsten nul, kan proceduren derefter afsluttes med mindst forsinkelser til produktionen.

processtyringsinstallationer

Strømlinede processer

I sidste ende kan forbedring af dataindsamling, fortolkning og analyse tilbyde mange fordele. Arbejde med erfarne processtyringsproducenter, som Bürkert, kan give fordele over hele linjen. Fra at designe nye installationer til forbedring af effektiviteten og effektiviteten af ​​eksisterende udstyr vil få den rigtige sensor på det rigtige sted en betydelig indvirkning.

Processoptimering handler primært om at erhverve de korrekte data og bruge det så effektivt som muligt. Dette kræver erfaring i applikationen såvel som med selve udstyret for at sikre en omkostningseffektiv og pålidelig installation. Bürkert har over 100,000 katalogartikler, herunder avanceret flowmålingsudstyr, der også kan levere massestrømdata.

Denne ekspertise inden for fremstilling og ekspansiv viden om en lang række applikationer hjælper kunderne med at reducere driftsomkostningerne, forbedre produktiviteten og sikre overholdelse af reguleringsorganer, hvor det er nødvendigt.

Kirsty Anderson
Bürkert Fluid Control Systems
Tel: + 44 (0) 1285 648761 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
E-mail: [Email protected]

Bürkert Fluid Control Systems

Fremstilling af procesudstyr. En af de få producenter til at levere løsninger til den komplette kontrolsløjfe.

Signatur: Guld medlemskab

Relaterede nyheder

Giv en kommentar

Din e-mail-adresse vil ikke blive offentliggjort. Krævede felter er markeret *

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.