Расходомер SolidFlow альтернатива весовому методу измерения в пищевой промышленности
Современные технологические процессы производства в пищевой промышленности включают технологическую операцию точного дозирования различных сыпучих веществ, входящих в состав пищевого продукта. Компонентный состав такого продукта существенным образом определяет как его потребительские свойства, так и затраты на его производство, что требует самого внимательного отношения к организации технологического процесса дозирования. Правильный выбор и точное дозирование смешиваемых компонентов позволяют производить большее количество различных марок продукта на основе одних и тех же базовых компонентов.
Использование традиционных методов весового дозирования связано с необходимостью применения сложных и дорогостоящих электромеханических устройств и существенных затрат на их обслуживание, а также специальной модернизации трубопроводных технологических линий.
Значительно эффективнее задача измерения расхода и пропорционального дозирования сыпучих компонентов в трубопроводах решается с использованием новейших микроволновых измерителей расхода сыпучих веществ компании SWR Engineering (Германия). Принцип действия таких приборов основан на взаимодействии высокочастотного электромагнитного поля с частицами сыпучего материала. Зондирующий сигнал отражается от пролетающих частиц, принимается датчиком и измеряется по частоте и амплитуде. Прибор работает в режиме счетчика частиц. За счет селективного приема по частоте обрабатываются сигналы только от движущихся частиц, то есть имеющие доплеровское смещение, и подавляются сигналы от неподвижных наростов, отложений и т.п.
Новые микроволновые расходомеры позволяют не только упростить многие технологические процессы, но и радикально меняют представление о методике измерения расхода сыпучих материалов.
Особенностью подобных расходомеров является возможность их монтажа непосредственно в трубопровод без нарушения его герметичности, и при минимальных требованиях к кривизне участков трубопровода, при этом не требуются дополнительные формирователи потока вещества и не создаются препятствия движению материала.
В современной пищевой промышленности для случая потока сыпучих веществ невысокой плотности, перемещающегося с относительно высокой скоростью, нашли применение и получили положительный отзыв специалистов расходомеры SolidFlow, специально разработанные для измерения расхода сыпучих веществ, транспортируемых по металлическим трубопроводам. Расходомер SolidFlow - это прибор врезного типа, который устанавливается в металлические трубопроводы и используется для измерения расхода пыли, порошков, гранулятов с размером частиц 1 нм...1 см. Прибор состоит из сенсора, монтируемого в канал, и модуля обработки (трансмиттера), устанавливаемого на расстоянии до 1000 м от места монтажа. Для трубопроводов диаметром до 200 мм устанавливается один сенсор, свыше 200 мм - два или три сенсора, подключенных к одному трансмиттеру. Максимальный диаметр канала для установки прибора SolidFlow - 600 мм.
Расходомер крепится с помощью втулки, привариваемой к внешней стенке трубопровода, через которую в трубопроводе просверливается отверстие диаметром 20 мм. Внутри отверстия (канала) монтируется сенсор (датчик отраженных сигналов) таким образом, чтобы его приемная поверхность не выходила за пределы внутренней стенки трубопровода.
Расходомер SolidFlow измеряет расход сыпучих материалов при мощности потока вещества до 20 т/час и может работать как в пневмотранспорте, так и на участках свободного падения - на выходе шнековых податчиков (дозаторов), силосов и т.п.
 |
| Измерение расхода сыпучих веществ в пневмотранспорте |
 |
| Измерение расхода сыпучих веществ на участке свободного падения после шнекового податчика |
Микроволновой расходомер SolidFlow используется и при необходимости особо точного дозирования малого количества пищевых ингредиентов.
 |
| Дозирование специй при производстве чипсов, технологическая линия компании "Estrella" |
Расходомеры SolidFlow нашли широкое применение на предприятиях ведущих мировых производителей (Estrella, Kraft Doods, Nestle, Procter&Gamble и др.), а в России были впервые применены на хлебозаводе ГОСНИИ Хлебопекарной Промышленности.
В хлебопекарной промышленности пропорции ингредиентов определяют структуру и качественный состав хлебобулочных изделий. Если ингредиенты используются в неправильных пропорциях, то это может ухудшить качество продукта. В производстве хлебобулочных изделий необходимо точное соблюдение рецепта для того, чтобы обеспечить высокое качество. Применение оборудования SWR Engineering в дозировании ингредиентов позволяет производить качественный продукт и уменьшать производственные отходы.
Работы по монтажу, наладке и испытаниям приборов выполнены сотрудниками ООО "МетраТек" (эксклюзивный представитель компании-производителя в России и странах СНГ), конструкторскими службами института и специалистами завода.
Прибор был установлен на вертикальном участке пневмотрубопровода, подающем пшеничную муку из силосов хранения в производственные емкости последовательно с механическими рычажными весами, отмеряющими в технологическую цепочку дозы муки весом по 60 кг.
 |
| Расходомер SolidFlow, установленный на заводе ГОСНИИХП |
Механические весы вызывают большое количество нареканий со стороны работников завода, так как часто выходят из строя, требуют регулярного технического обслуживания, ремонта и поверки, а при использовании некоторых технологических режимов с трудом согласуются по производительности с пневмотранспортом.
 |
| Ранее используемые в техпроцессе рычажные весы |
Результатами проведенных испытаний показана высокая эффективность и перспективность микроволновых расходомеров, определенные в ходе испытаний метрологические характеристики соответствовали требованиям технической документации, а при более точной калибровке погрешность измерений составляла не более 0,5 отн. %. Расходомер использовался при технологических мощностях потока до 5 т/час.
 |
| Показания модуля обработки (трансмиттера) в процессе перекачки муки |
Расходомер SolidFlow рекомендуется для применения на предприятиях пищевой промышленности для организации технологического учета сыпучих продуктов и создания систем пропорционального дозирования.
Система учета сыпучих продуктов (мука) состоит из сенсора (1), устанавливаемого в пневмотрубопровод, преобразователя (2), контроллера (3) и регулирующих органов (4). Таким образом, можно регулировать расход материала, а также отсекать поток вещества в случае аварийных ситуаций. С использованием расходомера SolidFlow отмеряется и выдается в технологическую цепочку необходимое количество сыпучего материала. Система позволяет осуществлять контроль процесса и мануально (оператор), а массив данных по количественным показателям технологического процесса регистрировать и документировать в графическом или табличном виде, что является основой для внедрения автоматизированного документооборота на предприятии.
 |
| Система технологического учета муки |
Расходомеры SolidFlow успешно используются и при решении типичной для многих технологических процессов проблемы, связанной с дозированием строго определенных количеств ингредиентов для получения конечного продукта, в системах пропорционального дозирования и смешивания, например, различных сортов муки.
Система состоит из двух сенсоров (1), устанавливаемых в трубопровод до смешения, преобразователей (2), контроллера (3) и регулирующего органа (4). Различные сорта муки смешиваются в одном пневмотрубопроводе для получения однородной массы.
При использовании подобной системы пропорционального дозирования процесс смешивания переводится в непрерывный режим, и гарантируется точное распределение доз по трубопроводам. Информация поступает в систему АСУТП, позволяет оператору контролировать процесс, но при значительном снижении влияния человеческого фактора, что является важнейшим условием безопасного и оптимального управления. Результатом такого техпроцесса является высокое качество конечного продукта.
 |
| Система пропорционального дозирования муки |
Предлагаемая нашей компанией продукция, обладает следующими достоинствами:
- малые габариты;
- простота монтажа;
- минимальные требования к месту установки прибора;
- широкие возможности установки приборов в различных точках технологических линий без их существенной модернизации;
- высокая точность технологических измерений;
- широкий спектр выходных сигналов для передачи данных в систему АСУТП предприятия;
- исключение человеческого фактора;
- оптимальное соотношение цена/качество.
Учитывая стремление производителей к снижению затрат на производство, а также снижению потерь при изготовлении продукции, применение расходомеров SolidFlow позволяет обеспечить решение данной проблемы. Новейшие наукоемкие технологии и опыт, накопленный специалистами нашей компании по внедрению предлагаемой продукции на предприятиях, позволяют с гордостью заявить, что продукция компании SWR Engineering соответствуем самым высоким мировым стандартам. Приборы имеют достаточную точность для применения в технологическом учете и управлении производственными процессами.
Практический опыт, накопленный специалистами нашей компании по внедрению предлагаемой продукции на различных предприятиях, показал, что экономический эффект от внедрения расходомеров SolidFlow может составлять до 5-10 % от суммарных затрат на производство, а сроки окупаемости - от 6-ти до 12-ти месяцев.