Aktuální vydání

celé číslo

10

2017

Systémy pro řízení výroby, PLM, SCADA

celé číslo

Spolehlivé a přesné měření v potravinářském a farmaceutickém průmyslu

Společnost Level Instruments CZ – Level Expert, s. r. o., se specializuje na dodávky měřicí techniky pro průmyslové provozy, zejména techniky k měření polohy hladiny kapalin a sypkých látek, rozhraní mezi nemísícími se kapalinami a k měření tlaku.

Společnost mimo jiné nabízí přístroje a systémy vyhovující specifickým požadavkům nejrůznějších odvětví průmyslu. Přístroje uživateli poskytují spolehlivé údaje o poloze hladiny měřeného produktu, tj. o jeho množství, a o tlaku, a to bez ohledu na druh média.

Tento článek je zaměřen na měřicí techniku pro potravinářské a farmaceutické provozy. Přístroje jsou používány v nejrůznějších skladovacích nádržích, míchacích nádržích apod.

Dlouholeté zkušenosti umožňují porozumět specifickým požadavkům tohoto odvětví a správně na ně reagovat. Protože společnost Level Instruments nenabízí produkty pouze jediného výrobce, má možnost svým zákazníkům poskytnout optimální řešení výběrem vhodného principu měření.

Moderní a osvědčené přístroje

Pracovníci společnosti Level Instruments CZ – Level Expert mají desítky let zkušeností s dodávkami měřicích a regulačních přístrojů mj. pro potravinářský průmysl. Co se týče techniky pro hygienické procesy, snímače německého výrobce VEGA měří polohu hladiny a tlak v nádržích a potrubí s mimořádnou přesností a s velkou spolehlivostí. Jejich instalace, nastavení a uvedení do provozu jsou naprosto jednoduché. Snímače jsou z certifikovaných materiálů a jejich připojení odpovídá hygienickým standardům. Jsou odolné proti tlakovým rázům a mají dlouhou životnost.

Snímače VEGA jsou certifikovány v souladu se standardy FDA pro americký trh, nařízením Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1935/2004, o materiálech a předmětech určených pro styk s potravinami, směrnicemi sdružení EHEDG a potravinářskými standardy 3A. Odpovídající dokumenty a certifikáty jsou dodávány se snímači a jsou také k dispozici volně ke stažení na webových stránkách. 

Míchací a dávkovací nádrž pro jogurt

Při výrobě jogurtu mění bakterie mléčný cukr (laktózu) na kyselinu mléčnou. K jejich optimálnímu růstu je třeba mléko řízeně zahřívat a míchat v míchací a dávkovací nádrži. Při tom se mléko zahušťuje a kyselina mléčná dává jogurtu jeho kyselou chuť. Výsledný produkt se potom ochladí. Při dalším zpracovávání jsou do jogurtu přidány kousky ovoce, ořechy nebo obilné vločky a vše je smícháno dohromady. Aby bylo naplnění nádrže optimální, je nutné spolehlivě měřit polohu hladiny a detekovat její limitní hodnoty (obr. 1).

Rozsah měření je do 10 m, provozní teplota 0 až 135 °C a tlak –100 až +500 kPa (–1 až 5 bar). Snímače musí odolávat nejen podmínkám při výrobě jogurtů, ale i při mytí mezi jednotlivými výrobními dávkami.

V této úloze lze s výhodou použít radarový snímač Vegapuls 64 (obr. 2), protože tento bezkontaktní a přesný přístroj není ovlivňován míchadly a jeho zapouzdřená anténa odolává procesům čištění a sanitace CIP a SIP. Měření není ovlivňováno změnou hustoty jogurtu při výrobě.

Jako ochrana proti přeplnění v míchací a dávkovací nádrži slouží spolehlivé a přesné vibrační hladinové spínače Vegaswing 63 (obr. 3). Jejich spínací bod je nezávislý na měřeném médiu a měřicí vidličky z korozivzdorné oceli jsou odolné proti čisticím procesům, abrazi a ulpívajícím nánosům.

Zásobníky čokolády

Při konšování se čokoláda při teplotě +50 až +65 °C dvě hodiny až tři dny míchá, hněte, šlehá a provzdušňuje v konšovacím stroji. Během konšování se tříští shluky kakaového másla, aby se v čokoládě rovnoměrné rozložilo. Tím se zvyšuje homogenita čokoládové hmoty, zlepšují se její chuťové vlastnosti a kvalita.

Jakmile čokoláda opustí konšovací stroj, je udržována při teplotě přibližně +45 °C ve velkých nádržích s kapacitou až 60 t (obr. 4). Míchadlo zajišťuje homogenitu hmoty a stejnou teplotu skladovaného produktu v celém objemu. Pro hlídání maximální hladiny čokolády v těchto uzavřených nádržích se používají limitní hladinové spínače Vegacap 63 (obr. 5). Poskytují spolehlivé výsledky, protože nejsou citlivé k nánosům a nálepům na tyčové sondě a neovlivňuje je konzistence a teplota tekuté čokolády. Pro limitní spínače Vegacap 63 jsou charakteristické snadná montáž a uvedení do provozu.

V nádržích je však důležité i kontinuální monitorování hladiny. Ověřeným řešením je použití snímače hydrostatického tlaku Vegabar 82 (obr. 6), který je instalován na dně nádrže. Je opatřen čelní keramickou membránou, která vylučuje poškození abrazí nebo zanesení procesního připojení tekutou čokoládou. Měření není ovlivňováno míchacím zařízením. Keramická měřicí buňka Certec® vyniká dlouhodobou stabilitou. Elektronika snímače je chráněna robustním pouzdrem. Samozřejmostí je možnost snímač čistit a sterilizovat postupy CIP a SIP.

Snímačem Vegabar 82 je možné měřit polohu hladiny až 3 m středně tekuté čokoládové hmoty. Provozní teplota je +20 až +100 °C, tlak 0 až 500 kPa.

K měření polohy hladiny čokolády v plnicích nádržích se používá radarový hladinoměr Vegapuls 64. Tento bezkontaktní snímač je odolný proti abrazi a nánosům. Kompaktní konstrukce zjednodušuje montáž a minimální mrtvá zóna umožňuje spolehlivé měření i v malých nádržích.

Výroba páry v hygienických podmínkách

Procesy sterilizace párou se v průmyslu používají např. ke sterilizaci oděvů, komponent zařízení, filtrů, polotovarů apod.

Kvalita páry používané ve farmacii a potravinářství se liší od kvality páry používané např. při vytápění. Vyvíječe sterilizační páry vyvíjejí páru používanou ke sterilizaci, speciální vyvíječe čisté páry vyvíjejí páru v obzvlášť vysoké kvalitě, kterou lze použít pro přímý styk s médii ve farmaceutickém nebo biotechnologickém průmyslu.

Nádrž horizontálního vyvíječe čisté páry je ve tvaru kolony. Vodu v dolní části zahřívá trubkový výměník, v němž proudí pára nebo olej, a přivádí napájecí vodu k varu. Termosifonovým efektem pára stoupá do horní části výměníku, kde je expanzní nádoba, jež zabraňuje kontaminaci páry kapičkami napájecí vody.

Striktní hygienické požadavky na generátory čisté páry a parní autoklávy vyžadují jejich nepřetržitý provoz a z toho vyplývající spolehlivou detekci polohy hladiny napájecí vody. Společnost Telstar, výrobce vyvíječů čisté páry, se pro tento účel spoléhá na hladinoměr Vegaflex 83 (obr. 7). Hladinoměr s vedenou vlnou měří polohu hladinu v tělese obtokového stavoznaku (bypassu). Analogový výstup úměrný poloze hladiny je v řídicím systému převáděn na několik limitních úrovní, jejichž dosažení generuje alarmy. Na rozdíl od plovákových a magnetických měřicích systémů lanové a tyčové hladinoměry s vedenou vlnou nevyžadují další doplňkové komponenty ani mechanické seřízení.

Výhodami hladinoměrů s vedenou vlnou je univerzálnost jejich použití nezávisle na tlaku a teplotě, kompatibilita se striktními hygienickými požadavky, spolehlivost a úspora nákladů díky možnosti nezávislého nastavení několika spínacích úrovní (bodů) na jednom hladinoměru.

Závěr

Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám a jejich spolehlivost je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Mnoho let zkušeností umožňuje pracovníkům společnosti porozumět specifickým požadavkům daného odvětví a správně na ně reagovat. Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je připravena dodat měřicí techniku pro jakékoliv průmyslové odvětví, a to včetně bezplatného technického poradenství, vypracování návrhu řešení, zapůjčení snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka.

(LEVEL INSTRUMENTS CZ – LEVEL EXPERT s. r. o.)

Obr. 1. Měření polohy hladiny v nádrži s jogurtem

Obr. 2. Radarový hladinoměr Vegapuls 64

Obr. 3. Vidličkový hladinový spínač Vegaswing 63

Obr. 4. Zásobník čokolády a plnicí nádrže

Obr. 5. Limitní hladinový spínač Vegacap 63 pracuje na kapacitním principu

Obr. 6. Snímač hydrostatického tlaku Vega-bar 82 v provedení PVDF

Obr. 7. Radarový hladinoměr s vedenou vlnou Vegaflex 83 v potravinářském provedení