SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
русский

Расходомер для карамели, сиропов и высоковязких пищевых жидкостей.


Расходомер для карамели, сиропов и высоковязких пищевых жидкостей: руководство по определению размера поршня до 1500 сП.

Быстрый ответ

Для карамели, сиропа, патоки и подобных высоковязких пищевых жидкостей с вязкостью около 1500 сП и удельной плотностью 1,35 хорошо подходят два типа расходомеров: санитарный расходомер с овальными шестернями из нержавеющей стали для объемного измерения в линиях с самотечной подачей или низким давлением, и санитарный кориолисовый расходомер для предприятий, которым необходимы точные расчеты массового расхода, плотности и содержания сахара (по шкале Брикса). Для линии диаметром 2 дюйма при расходе 55 галлонов в минуту и ​​давлении всего 5 PSI овальные шестерни обычно являются более безопасным выбором. Кориолисовый расходомер становится подходящим инструментом, когда установлен подающий насос или когда для дозирования по рецепту требуется контроль на основе массы.

high viscosity food liquids measurement

Применение: карамель при давлении 1500 сП, расходе 55 галлонов в минуту, труба диаметром 2 дюйма.

Недавно нам прислали это краткое описание североамериканского предприятия по переработке пищевых продуктов, производящего карамель и сироп:

  • Жидкость: карамельная жидкость
  • Вязкость: 1500 сП
  • Удельная плотность: 1,35
  • Диаметр трубы: 2 дюйма (DN50)
  • Расход: 55 галлонов в минуту (примерно 12,5 м³/ч)
  • Рабочая температура: 73 °F (23 °C)
  • Рабочее давление: максимум 5 PSI, при напоре 10 футов под действием силы тяжести.

Ограничение в 5 PSI — это то, что решает всё. Большинству расходомеров для работы требуется перепад давления в несколько PSI, поэтому на самотечной линии с перепадом давления в 5 PSI у вас очень небольшой запас средств. Выбранный вами расходомер должен укладываться в этот бюджет, не создавая при этом недостатка в технологическом процессе на последующих этапах.

Почему большинство технологий измерения потока не справляются с этой задачей

Рассмотрим наиболее часто встречающихся подозреваемых:

  • Магнитный расходомер:Подходит для труб любого диаметра и любого давления, но карамель и чистый сахарный сироп имеют очень низкую электропроводность, часто ниже 5 мкСм/см. Для магнитных измерителей требуется не менее 5 мкСм/см, в идеале 20 мкСм/см или более. Ненадежен для карамели.
  • Вихревой расходомер:Необходима чистая жидкость с низкой вязностью. При 1500 сП вихревой поток нарушается. Неподходящий инструмент.
  • Ультразвуковой зажим:В высоковязких неоднородных жидкостях происходит рассеяние сигнала. Карамель часто содержит мелкие пузырьки воздуха и градиенты плотности, что затрудняет расчет времени прохождения сигнала.
  • Турбина:Ротор не может свободно вращаться со скоростью выше ~100 сП. При 1500 сП он остановится или будет показывать показания на 30-50 процентов ниже нормы.

Таким образом, остаются два практичных варианта: овальный дозатор (объемного типа) и кориолисовый дозатор. Оба хорошо справляются с высокой вязкостью, оба изготавливаются из санитарной нержавеющей стали для контакта с пищевыми продуктами и оба обеспечивают точные результаты при измерении карамели. Выбор между ними сводится к допустимому давлению и тому, что именно вам нужно измерить.

Вариант 1: Санитарный расходомер с овальной шестерней из нержавеющей стали

Sanitary oval gear flow meter for syrup

Санитарный овальный шестеренчатый расходомер для сиропа

В овальном шестеренчатом расходомере два прецизионно обработанных овальных ротора зацеплены друг с другом внутри корпуса. Проходящая через него жидкость приводит шестерни в движение. Каждый оборот перемещает фиксированный объем, поэтому количество оборотов является прямым измерением объема. Более высокая вязкость фактически повышает точность, поскольку уплотнение между шестернями и стенкой камеры становится более плотным по мере загустения жидкости.

Ориентировочная цена: от 2800 до 3800 долларов США за 2-дюймовый санитарный овальный шестеренчатый расходомер для жидкостей высокой вязкости с импульсным выходом и выходом 4-20 мА. Срок поставки: от 10 до 15 рабочих дней.

Для карамельного соуса с вязкостью 1500 сП расходомер с овальной шестерней санитарного типа диаметром 2 дюйма дает следующие результаты:

  • Точность ±0,5% от показаний
  • Повторяемость 0,05%
  • Коэффициент регулирования мощности 10:1 (примерно от 5,5 до 55 галлонов в минуту для этого размера)
  • Падение давления при расходе 55 галлонов в минуту и ​​давлении 1500 сПа составляет примерно 2–3 PSI.
  • Влагостойкие детали: нержавеющая сталь 316L, уплотнения, одобренные FDA.
  • Санитарное соединение Tri-Clamp (стандарт 2 дюйма)
  • Импульсный выход, 4-20 мА, RS-485 Modbus
  • Локальный ЖК-дисплей с тарифом и сумматором

Падение давления на 2-3 PSI — это показатель, за которым нужно следить. При напоре 5 PSI, создаваемом самотеком, у вас есть достаточный запас. Вот что важно знать о вязкости карамели: она быстро меняется с температурой. При 73 °F она составляет 1500 сП, но при снижении до 65 °F вязкость может подняться до 2500 сП или выше. В этот момент падение давления на расходомере может превысить напор 5 PSI, и поток замедлится или остановится. Мы советуем клиентам из пищевой промышленности либо устанавливать резервуар выше по потоку на один-два фута выше запланированного уровня, либо добавить небольшой подающий насос с регулируемой скоростью в качестве резервного. Это недорого и спасает производственную линию в холодные утра.

Вариант 2: Санитарный кориолисовый расходомер

Sanitary Coriolis mass flow meter for molasses

Санитарный кориолисовый расходомер для мелассы

Кориолисовый расходомер измеряет истинный массовый расход, регистрируя отклонение вибрирующих трубок, по которым течет жидкость. Он не учитывает вязкость, проводимость или профиль потока. Кроме того, он позволяет получать данные о плотности в реальном времени, что означает возможность расчета содержания сахара (например, по шкале Брикса) непосредственно по показаниям расходомера. Это важно для производства карамели, где стабильность качества определяет консистенцию продукта.

Для той же 2-дюймовой линии карамельного цвета санитарный кориолисовый расходомер покажет следующие результаты:

  • Точность ±0,1% от показания массового расхода
  • Точность измерения плотности ±0,5 кг/м³ (полезно для контроля содержания сахара по Бриксу)
  • Снижение оборотов 100:1
  • Падение давления при расходе 55 галлонов в минуту и ​​давлении 1500 сПа составляет от 6 до 10 PSI (в этом и заключается подвох).
  • Влагостойкие детали: нержавеющая сталь 316L, возможно получение санитарного сертификата 3-A.
  • Соединения типа Tri-Clamp
  • 4-20 мА HART, RS-485 Modbus, импульсный режим, несколько переменных на одном кабеле

Падение давления является решающим фактором для линии, работающей исключительно под действием силы тяжести при давлении 5 PSI. Кориолисовому расходомеру для карамели при давлении 1500 сП требуется больший напор, чем может обеспечить только сила тяжести. Если на предприятии есть подающий насос на каком-либо этапе процесса (большинство линий по производству карамели имеют его для розлива или перекачки), кориолисовый расходомер становится лучшим выбором, поскольку насос может без проблем обеспечить входное давление от 15 до 30 PSI.

Когда компания Coriolis окупает свои завышенные затраты? Три примера:

1. Приготовление карамели порционно, когда дозировка производится по массе (кг карамели в миксер), а не по объему.

2. Мониторинг содержания сахара (в единицах Брикса) непосредственно по плотности.

3. Передача прав собственности между поставщиком и упаковочным заводом, где требуется точность ±0,1%.

Ориентировочная цена: от 5500 до 9000 долларов США за санитарный кориолисовый расходомер диаметром 2 дюйма. Срок поставки: от 15 до 25 рабочих дней.

Овальные шестеренчатые расходомеры против кориолисовых расходомеров (санитарные)

КритерийОвальная шестерня (санитарная)Кориолис (санитарный)
Лучше всего подходит дляСамотечные или низконапорные трубопроводыНасосные линии, массовые партии
Точность±0,5% от показаний±0,1% от массового расхода
Измеряет плотность / БриксНетДа
Падение давления при 1500 сП, 55 галлонов в минуту.2–3 PSI6–10 PSI
Подвижные частиДа (шестерни)Нет
Совместимость с CIP/SIPДа, с санитарной версией.Да

Часто задаваемые вопросы

1. Не вызовет ли использование овального шестеренчатого счетчика гигиенических проблем из-за остатков карамели?
Санитарные версии предназначены для CIP-очистки (очистки на месте). После каждой партии шестерни промываются горячей водой или щелочным раствором. Корпус Tri-Clamp открывается для осмотра при необходимости. При условии соблюдения предприятием стандартного цикла очистки, соответствующего требованиям безопасности пищевых продуктов, остатки загрязнений не представляют проблемы.
2. Может ли кориолисовый расходомер измерять показатель Брикса напрямую?
Не напрямую, но он измеряет плотность, а показатель Брикса имеет известную зависимость от плотности при заданной температуре. Прибор непрерывно выдает значение плотности, а простая таблица соответствия или формула ПЛК преобразуют его в Брикс. Для карамели при температуре 73 °F плотность 1,35 г/см³ соответствует примерно 70 Бриксам.
3. Что произойдет, если температура карамели изменится?
Главная проблема — вязкость. Вязкость карамели примерно удваивается при каждом снижении температуры на 10 °F. При 60 °F она может достигать 3000 сП. Овальный шестеренчатый расходомер будет работать, но перепад давления увеличится. Кориолисовый расходомер менее чувствителен к изменениям вязкости, но ему необходим насос для поддержания необходимого давления. В любом случае, если температура вашего продукта колеблется более чем на ±10 °F, добавьте датчик температуры рядом с входным отверстием расходомера.
4. Можно ли использовать один измерительный прибор для переключения между карамелью, шоколадом и кукурузным сиропом?
Да, если все три жидкости остаются в пределах диапазона вязкости измерительного прибора. Овальная шестерня работает с вязкостью от 1 до 2000 сП без перекалибровки. Кориолисовый дозатор не зависит от вязкости. Просто не забывайте проводить CIP-мойку между сменами продуктов. Для шоколада с вязкостью выше 5000 сП свяжитесь с нами для уточнения размера, поскольку ограничивающим фактором становится перепад давления.

Пришлите нам информацию о вашей линии.

Если вам нужно отмерить карамель, сироп, мед, патоку, сгущенное молоко, фруктовое пюре или любую другую вязкую пищевую жидкость, пришлите нам:

  • Тип жидкости и диапазон вязкости (сП)
  • Удельная плотность или Брикс
  • Размер трубы (дюймы или DN) и тип соединения (три-зажим, фланец, резьбовое соединение)
  • Максимальный и минимальный расход (галлоны в минуту, л/мин или кг/ч)
  • Рабочая температура (°F или °C)
  • Рабочее давление или напор (PSI или футы напора)
  • Есть ли в трубопроводе насос, и если да, то какого типа?
  • Необходимый выходной сигнал (импульс, 4-20 мА, HART, Modbus)
  • Требуется санитарная сертификация (FDA, 3-A, EHEDG).

В течение одного рабочего дня мы предоставим вам рекомендации по модели, расчет перепада давления для вашей рабочей точки, цену и сроки поставки. Полный список вариантов конфигурации смотрите в наших линейках овальных шестеренчатых расходомеров и кориолисовых массовых расходомеров .

Оставьте сообщение Напишите нам

Мы свяжемся с вами в течение 24 часов..

Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote