← Назад к Категория управления технологическим процессом и автоматизации

Минимизация затрат за счет оптимизации процесса

точность контроля процессов очистки

Управление производственными процессами может быть сложной операцией с участием нескольких клапанов, датчиков и контроллеров, что означает, что при поиске возможностей для оптимизации процесса необходимо учитывать множество факторов. Использование передового опыта и обеспечение обновления протоколов контроля при внесении изменений в процесс, однако, гарантирует, что процесс остается эффективным и действенным.

Грег Уэйнхаус, менеджер водного сегмента Великобритании в Bürkert, рассматривает некоторые примеры из разных отраслей, где оптимизация процессов может обеспечить существенные улучшения и снизить затраты.

Инженеры по управлению технологическим процессом постоянно стремятся к совершенству, одновременно решая стоящие перед ними задачи. От переменных ресурсов до меняющихся условий и сложной инфраструктуры всегда есть еще одно препятствие, которое необходимо преодолеть, но, используя преимущества отраслевого опыта, можно добиться значительных практических улучшений.

Переработка сточных вод

Одна из основных проблем в секторе очистки воды связана с процессом обезвоживания осадка, который во многих случаях включает высокоскоростные центрифуги, которые разделяют твердую и жидкую фракции. Чтобы облегчить этот процесс, к осадку добавляют полимер, чтобы помочь связать твердые частицы вместе. Цель состоит в том, чтобы произвести конечный продукт, который имеет правильную консистенцию, которая делает транспорт эффективным, без перемещения избыточной воды на поля, где он распространяется как сельскохозяйственный усилитель почвы.

Процесс имеет ряд переменных, в том числе процентное содержание твердых частиц в сыром иле, скорость потока ила, количество добавляемого полимера и скорость центрифуги. Из них твердое содержание осадка имеет решающее значение для определения настроек для остальной части процесса.

Это можно определить несколькими способами, включая процесс, в котором образец ила помещают в чашку Петри, а воду выпаривают для получения массы твердых веществ. Это не очень эффективный процесс, и для его завершения может потребоваться несколько минут. Как только результаты станут доступны, настройки центрифуги и полимера можно отрегулировать, и должно стать очевидным улучшение консистенции обезвоженного осадка.

Однако часто могут происходить изменения содержания твердых веществ, что делает этот процесс довольно неэффективным и трудоемким. Кроме того, это реактивный процесс, чаще используемый, когда консистенция высушенного ила не соответствует ожиданиям. В течение времени, необходимого для наблюдения за изменением, завершения теста и изменения настроек, центрифуга продолжала выпускать нестандартный конечный продукт.

Работа с твердыми веществами в суспензии

В первом случае оценка процентного содержания твердых частиц с помощью датчика мутности, расположенного на входе в центрифугу, значительно увеличит время реакции на любые изменения. Эти датчики смотрят на преломленный свет, чтобы обеспечить приблизительную загрузку твердых частиц поступающим илом, но они могут страдать от проблем загрязнения, и процесс калибровки может интерпретироваться различными операторами по-разному.

Благодаря постоянному контролю на входе в процесс, можно быстро вносить коррективы и сводить к минимуму количество обработанного ила, которое падает ниже требуемого стандарта. Дальнейшие улучшения могут быть сделаны путем добавления расходомера или, что еще лучше, устройства, которое обеспечивает измерение массового расхода.

Создав проактивную систему, которая вносит коррективы на основе данных с входа, в отличие от реактивной системы, которая отслеживает результаты до внесения изменений, инженеры-технологи будут следовать передовой практике. Кроме того, эта настройка уменьшает количество вмешательства оператора и обеспечивает более стабильную работу.

Пивоваренное совершенство

Важной частью процесса пивоварения является добавление кислорода в сусло, чтобы дрожжи могли процветать и создавать алкоголь и углекислый газ. После охлаждения вареного сусла до температуры ферментации для запуска процесса ферментации используется кислород.

Если добавить воздух, который содержит 20% кислорода, то процесс может достичь концентрации O2 только в восьми частях на миллион (ppm). Для более высоких уровней, около 10 ppm, обычно используемых коммерческими пивоваренными заводами для пива с более высокой крепостью, требуется чистый кислород.

Однако на способность сусла поглощать кислород влияет его удельный вес, который измеряется по шкале тяжести Платона. Это измеряет концентрацию растворенных твердых веществ в сусле. Кроме того, каждый штамм дрожжей имеет оптимальный уровень кислорода, и если это не достигается точно, оптимальная скорость ферментации не будет достигнута.

Точность массового расхода газов

Некоторыми из наиболее важных компонентов вкуса пива являются продукты брожения, такие как сложные эфиры, высшие спирты и соединения серы. Концентрации этих вкусовых соединений будут изменены, если характеристики роста дрожжей будут менее чем идеальными.

Поэтому достижение оптимального уровня содержания O2 в сусле для каждого пива очень важно с точки зрения качества продукта, поэтому крайне важен эффективный процесс контроля уровня кислорода. Использование датчика массового расхода для определения концентрации растворенных твердых веществ и общего объема в сочетании с регулятором массового расхода для подачи газа является эффективной отправной точкой.

Чтобы еще больше повысить точность системы, сигнал от датчика растворенного кислорода (DO) в сосуде ферментера может обеспечивать обратную связь для регулировки заданного значения и получения точного необходимого уровня растворенного кислорода. Это дает возможность поддерживать точные уровни растворенного кислорода, которые оказывают существенное влияние на качество конечного продукта.

автоматизированный анализ

рН в воде

Двуокись углерода (СО) используется для снижения рН воды по ряду причин. Прежде всего, это газ, с которым легко обращаться, он не вызывает коррозии, и его наиболее привлекательной особенностью является то, что он не понижает pH воды ниже 7.0. Кроме того, единственное техническое обслуживание, необходимое для системы дозирования, заключается в периодическом пополнении газовых баллонов.

Управляющая структура для этой дозирующей системы должна справляться с переменным расходом, а также с уменьшением давления газа, поскольку объем в цилиндрах уменьшается. Использование регулятора массового расхода, откалиброванного для газа и обеспечивающего точные измерения независимо от температуры и давления, очень важно.

Многие будут использовать датчик pH после точки дозирования и использовать эту информацию для регулировки скорости потока газа. Этот реактивный процесс может быть оптимизирован путем добавления датчика pH на входной стороне и использования показаний этого датчика для установки скорости дозирования CO2. Затем второй датчик действует как проверка настройки процесса. Это обеспечивает более быструю реакцию на изменения уровня pH на входе.

Оптимизированная очистка

Для тех, кто работает в гигиенических целях, очистка на месте (CIP) является очень важным процессом, который поддерживает чистоту оборудования. Используя комбинацию химических веществ, воды и тепла, этот процесс предлагает очень эффективный метод очистки сосудов и трубопроводов без их разборки.

Однако время, затрачиваемое на очистку, - это потерянное время от производства, поэтому его необходимо свести к минимуму, а также обеспечить эффективность процесса. Оптимизация контроля CIP снижает затраты, а также сводит к минимуму использование химических веществ и повышает производительность.

Процесс CIP может включать ряд химических веществ, которые используются для очистки и дезинфекции оборудования. Концентрация этих химикатов очень важна для достижения эффективного цикла очистки без потери дорогостоящих материалов. Кроме того, использование систем управления, основанных исключительно на таймере, не дает уверенности в эффективности процесса, а также не содержит значимых данных, которые могут потребоваться для соответствия нормативным требованиям.

Изучая температуру и проводимость чистящей жидкости, можно определить, используется ли слишком много энергии или слишком много химикатов. Любое сокращение потребления энергии или сырья будет иметь положительное влияние на эксплуатационные расходы. Поэтому работа с производителями датчиков, имеющими опыт в этом приложении, для создания более сложной системы управления и обратной связи с датчиками может принести много преимуществ.

Например, правильно расположенные датчики pH могут предоставлять данные об эффективности процесса, в то время как датчики проводимости могут обеспечивать меру загрязнения - как только этот показатель достигнет практически нулевого значения, процедура может быть завершена с минимальными задержками для производства.

установки управления процессом

Оптимизированные процессы

В конечном счете, улучшение сбора, интерпретации и анализа данных может дать много преимуществ. Работа с опытными производителями систем управления технологическими процессами, такими как Bürkert, может принести пользу всем. От проектирования новых установок до повышения эффективности и действенности существующего оборудования, получение правильного датчика в нужном месте окажет значительное влияние.

Оптимизация процесса - это прежде всего получение правильных данных и их максимально эффективное использование. Это требует опыта в применении, а также с самим оборудованием, чтобы обеспечить рентабельную и надежную установку. Bürkert имеет в своем каталоге более 100,000, включая самое современное оборудование для измерения расхода, которое также может предоставить данные о массовом расходе.

Этот опыт в производстве и обширные знания многочисленных приложений помогает клиентам снизить эксплуатационные расходы, повысить производительность и обеспечить соответствие регулирующим органам, где это необходимо.

Кирсти Андерсон
Системы управления жидкостью Burkert
Tel: + 44 (0) 1285 648761 Факс: + 44 (0) 1285 648721
веб-сайт: www.burkert.co.uk
Электронная почта: [Электронная почта защищена]

Системы управления жидкостью Burkert

Производство технологического оборудования. Один из немногих производителей, который предлагает решения для полного цикла управления.

Подпись: Золотое членство

новости по теме

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.