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Comment relever les défis de la mesure du débit dans le secteur des produits alimentaires et des boissons

les mesures vont dans les deux sens

Les fabricants de l'industrie des aliments et des boissons ont deux priorités principales: la qualité du produit et l'hygiène. Pour ceux qui travaillent avec des fluides différents, des jus de fruits au lait, au chocolat et à la bière, il est difficile de mesurer le débit tout en minimisant les déchets et la consommation d'énergie.

Mark Lilley, responsable du secteur Hygienic - food & beverage chez Bürkert, explique comment la technologie de pointe en matière de mesure du débit des fluides peut surmonter ces défis et apporter des avantages supplémentaires.

La mesure du débit est un élément essentiel de la fabrication des aliments et des boissons, du remplissage des récipients à la mesure des ingrédients en passant par le contrôle des processus de nettoyage, le débitmètre humble effectue de nombreuses tâches. Les débitmètres sont généralement de formes et de tailles variées, mais pour les applications du secteur de l’alimentation et des boissons, seuls quelques-uns d’entre eux permettent de garantir le respect des normes d’hygiène et de précision.

Hygiène optimisée

Les procédures de nettoyage en place (CIP) utilisent souvent de l'eau déminéralisée et des produits chimiques coûteux pour éliminer le tartre, les bactéries et les débris des récipients de traitement et de la tuyauterie. Cependant, l'utilisation d'un débitmètre qui s'appuie sur les propriétés conductrices de l'eau, telle qu'un débitmètre magnétique, peut s'avérer peu fiable, car les applications utilisant de l'eau désionisée ou contenant des bulles entraînées ne permettent pas une lecture fiable.

Une solution à ces problèmes consiste à installer un débitmètre Coriolis, mais les coûts associés à ce type de débitmètre en font un candidat improbable, car le niveau de précision offert par Coriolis n’est pas requis dans cette application. De plus, les gros appareils coulés peuvent agir comme des dissipateurs de chaleur, éloignant la température d'un produit thermosensible, tel que le chocolat, ce qui signifie qu'une énergie supplémentaire doit être utilisée pour garantir que le produit reste à la bonne température tout au long du processus.

Ce problème de transfert de chaleur intervient également après un processus CIP, dans lequel la tuyauterie est chauffée par la procédure de nettoyage et doit être ramenée à la température de fonctionnement normale avant la reprise du processus de fabrication. Le temps nécessaire à cette opération peut être considérablement allongé lorsque de gros dissipateurs de chaleur sont intégrés à la tuyauterie.

Aller avec le flux

Dans certains cas, les opérateurs peuvent vouloir mesurer le débit de liquide dans les deux sens, mais de nombreuses conceptions de débitmètres ne le permettent pas, ce qui signifie que deux équipements sont nécessaires, ce qui augmente les coûts d'installation et de maintenance. En fait, presque chaque conception de débitmètre présente des inconvénients.

Les appareils à ultrasons utilisant l'effet Doppler ont besoin de particules ou de bulles pour refléter le signal, ce qui les rend inefficaces avec des fluides purs. Inversement, ceux qui utilisent le temps de transit pour mesurer le débit ne peuvent fonctionner qu'avec des fluides purs. Une combinaison des deux peut être utilisée, mais là encore, il y a des implications de coûts supplémentaires ainsi que des problèmes avec une précision réduite dans des conditions de faible débit.

La technologie de pointe

En réponse au besoin croissant d'un débitmètre capable de remédier à bon nombre de ces inconvénients, Bürkert a développé une solution innovante utilisant la technologie à ondes acoustiques de surface (SAW). La conception physique de ce système de mesure de débit révolutionnaire signifie qu'il n'y a pas de contact direct des composants du capteur avec le fluide, ce qui le rend idéal pour les applications hygiéniques.

De plus, il peut être fabriqué avec le même fini de surface que le reste de la canalisation, ce qui signifie qu'en termes d'hygiène, de nettoyage et de conditions d'écoulement, il n'y a aucune différence par rapport à tout autre morceau de tuyau droit.

FLOWave mesure le débit dans les deux sens, ce qui n'est pas possible avec magflow. Si un processus ne peut pas supporter le flux dans les deux sens, il doit y avoir une sorte de signal qui avertit du flux de flux dans la mauvaise direction. La possibilité de mesurer dans les deux sens signifie également que le flux peut être agrégé et que le flux total peut être calculé.

Bénéfices supplémentaires

La mesure du débit n'est qu'une des capacités de cet équipement. Des avantages significatifs peuvent être obtenus en utilisant le facteur de densité et le facteur de transmission acoustique pour déterminer le point exact lorsqu'un fluide a été remplacé par un autre ou lorsque la tuyauterie s'est encrassée, par exemple.

Lors d'un changement de produit dans la même ligne de processus ou dans le cadre du processus de nettoyage, il est courant qu'un système de contrôle basé sur le temps soit utilisé pour s'assurer que le nouveau produit a commencé à circuler et que tout le produit initial est parti.

Cela signifie qu'une certaine quantité du nouveau produit ou du liquide de nettoyage sera gaspillée avant que la production ne reprenne. Une meilleure solution consisterait à utiliser un système de mesure du débit qui pourrait également déterminer le facteur de densité du fluide et fournir des signaux de contrôle pour le processus de fabrication plus large. Cela minimiserait les déchets et garantirait que le processus de nettoyage était terminé avant que les aliments ne pénètrent dans la tuyauterie.

Type 8098 FLOWave

Le type 8098 utilise la technologie à ondes acoustiques de surface (SAW), ce qui signifie qu’il n’ya aucun contact direct entre les composants du capteur et le fluide, ce qui le rend idéal pour les applications hygiéniques.

Données de précision

En fait, la précision de FLOWave de Bürkert est telle qu’elle peut déterminer la différence entre une boisson gazeuse standard gazeuse et son alternative sans sucre. Cela peut être mis en œuvre dans de nombreux types d'installations de production telles que les brasseries, les laiteries, la fabrication de boissons et la confiserie.

Le facteur de transmission acoustique peut être réglé à un degré tel qu'il peut être signalé par l'encrassement de la tuyauterie. Une accumulation de tartre ou même de produit, comme des sauces, du chocolat, du caramel ou du fromage liquide, par exemple, peut potentiellement s'accumuler sur la paroi du tuyau et subsister après le processus de NEP.

Comprendre le niveau de débris à l'intérieur de la tuyauterie permet à l'exploitant de prendre une décision éclairée sur le meilleur moment pour utiliser un processus de nettoyage mécanique de la tuyauterie. Ce détartrage ou «raclage» peut être effectué sans retirer le FLOWave car sa conception interne est identique à celle du reste de la tuyauterie du processus.

En fin de compte, la mise en œuvre de la technologie peut présenter de nombreux avantages pour une installation de fabrication existante, et encore plus lorsqu'elle est conçue pour s'intégrer facilement et fonctionner avec l'infrastructure de contrôle de processus existante. Pour le secteur de l’alimentation et des boissons, des systèmes de contrôle améliorés contribuent à améliorer la qualité et la cohérence des produits. La mise en place de contrôles de qualité et des capteurs de processus les plus récents contribueront grandement à la réalisation de cet objectif final.

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

Fluid Control Systems Burkert

Fabrication d'équipements de processus. Un des rares fabricants à proposer des solutions pour la boucle de contrôle complète.

Signature: Adhésion Gold

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