← Terug naar de categorie Process Control & Automation

Kosten minimaliseren door procesoptimalisatie

precisieregeling reinigingsprocessen

De besturing van industriële processen kan een complexe operatie zijn waarbij meerdere kleppen, sensoren en controllers betrokken zijn, wat betekent dat er veel overwegingen zijn bij het zoeken naar mogelijkheden voor procesoptimalisatie. Door gebruik te maken van de beste werkwijzen en ervoor te zorgen dat de controleprotocollen worden bijgewerkt wanneer proceswijzigingen worden doorgevoerd, zorgt dit ervoor dat het proces efficiënt en effectief blijft.

Greg Wainhouse, UK Water Segment Manager bij Bürkert, bekijkt enkele voorbeelden uit verschillende industrieën, waar procesoptimalisatie aanzienlijke verbeteringen kan opleveren en de kosten kan verlagen.

Procesbesturingstechnici streven constant naar perfectie terwijl ze voortdurend de uitdagingen aanpakken die in de weg staan. Van variabele inputs tot veranderende omstandigheden en complexe infrastructuur, er is altijd een ander obstakel om te overwinnen, maar door gebruik te maken van expertise binnen de industrie, is het mogelijk om belangrijke praktische verbeteringen aan te brengen.

Afvalwaterverwerking

Een van de grootste uitdagingen in de waterbehandelingssector is het slibontwateringsproces, dat in veel gevallen hogesnelheidcentrifuges omvat die de vaste en vloeibare fracties scheiden. Om dit proces te ondersteunen, wordt een polymeer aan het slib toegevoegd om de vaste deeltjes aan elkaar te binden. Het doel is om een ​​eindproduct te produceren dat de juiste consistentie heeft die transport efficiënt maakt, zonder overtollig water naar de velden te verplaatsen, waar het wordt verspreid als landbouwgrondverbeteraar.

Het proces heeft een aantal variabelen, waaronder het percentage vastestof van het onbewerkte slib, de stroomsnelheid van het slib, de hoeveelheid polymeer die wordt toegevoegd en de snelheid van de centrifuge. Hiervan is het vaste-stofgehalte van het slib cruciaal om de instellingen voor de rest van het proces te bepalen.

Er zijn verschillende manieren waarop dit kan worden bepaald, inclusief een proces waarbij een slibmonster in een petrischaal wordt geplaatst en het water wordt verdampt om de massa van de vaste stoffen te verkrijgen. Dit is niet een zeer efficiënt proces en kan 45 minuten duren om te voltooien. Zodra de resultaten beschikbaar zijn, kunnen de instellingen van de centrifuge en het polymeer worden aangepast en moet een verbetering van de consistentie van het ontwaterde slib duidelijk worden.

Veranderingen in het vaste-stofgehalte kunnen echter vaak voorkomen, wat dit proces behoorlijk ineffectief en arbeidsintensief maakt. Bovendien is het een reactief proces, dat vaker wordt gebruikt wanneer de consistentie van het gedroogde slib niet aan de verwachtingen voldoet. Gedurende de tijd die nodig is om de verandering te observeren, de test te voltooien en de instellingen te wijzigen, heeft de centrifuge een ondermaats eindproduct verder afgevoerd.

Omgaan met vaste stoffen in suspensie

In eerste instantie zal het beoordelen van het percentage vaste stoffen met behulp van een troebelheidssensor op de inlaat van de centrifuge de responstijd op eventuele wijzigingen aanzienlijk verlengen. Deze sensoren kijken naar gebroken licht om een ​​schatting te geven van de belasting van vaste stoffen van het binnenkomende slib, maar ze kunnen last hebben van aangroeiingsproblemen en het kalibratieproces kan door verschillende operators anders worden geïnterpreteerd.

Door de inlaat van het proces constant te bewaken, kunnen snel aanpassingen worden gedaan en de hoeveelheid bewerkt slib die onder de vereiste norm valt, wordt geminimaliseerd. Verdere verbeteringen kunnen worden aangebracht door een debietmeter toe te voegen, of beter nog een inrichting die een massastromingsmeting verschaft.

Door een proactief systeem te maken dat aanpassingen aanbrengt op basis van gegevens uit de inlaat, in plaats van een reactief systeem dat de resultaten observeert voordat een verandering wordt doorgevoerd, volgen procesingenieurs de beste werkwijzen. Bovendien vermindert deze opstelling de hoeveelheid interventie van de operator en levert het een stabielere uitvoer op.

Perfectie brouwen

Een belangrijk onderdeel van het brouwproces is het toevoegen van zuurstof aan het wort om de gist te laten gedijen en de alcohol en kooldioxide te maken. Nadat het gekookte wort tot fermentatietemperatuur is gekoeld, wordt zuurstof gebruikt om het fermentatieproces te starten.

Als lucht met 20% zuurstof wordt toegevoegd, kan het proces alleen een O2-concentratie van acht deeltjes per miljoen (ppm) bereiken. Voor hogere niveaus, rond 10 ppm, meestal gebruikt door commerciële brouwerijen voor bieren met een hogere sterkte, is zuivere zuurstof vereist.

Het vermogen van het wort om zuurstof te absorberen wordt echter beïnvloed door zijn specifieke zwaartekracht, die wordt gemeten op de zwaartekrachtschaal van Plato. Dit meet de concentratie opgeloste vaste stoffen in de wort. Bovendien heeft elke giststam een ​​optimaal zuurstofniveau en als dit niet precies wordt bereikt, wordt de optimale gistingssnelheid niet bereikt.

Massastroomnauwkeurigheid voor gassen

Enkele van de belangrijkste smaakbijdragen aan bier zijn fermentatieproducten zoals esters, hogere alcoholen en zwavelverbindingen. De concentraties van deze smaakstoffen zullen veranderen als de groeikenmerken van de gist minder dan perfect zijn.

Het bereiken van het optimale O2-niveau in het wort voor elk bier is daarom erg belangrijk in termen van productkwaliteit, dus een effectief proces om de zuurstofniveaus te regelen is essentieel. Het gebruik van een massastroomsensor om de concentratie van opgeloste vaste stoffen vast te stellen, en het totale volume, gekoppeld aan een massastroomregelaar om het gas te leveren, is een efficiënt startpunt.

Om de nauwkeurigheid van het systeem nog verder te verbeteren, kan het signaal van een opgeloste zuurstof (DO) -sonde in het fermentatievat feedback geven om het instelpunt aan te passen en het exacte niveau van de vereiste opgeloste zuurstof te verkrijgen. Dit biedt de mogelijkheid om nauwkeurige niveaus van opgeloste zuurstof te behouden die een grote invloed hebben op de kwaliteit van het eindproduct.

geautomatiseerde analyse

pH in water

Kooldioxide (CO) wordt om een ​​aantal redenen gebruikt om de pH van het water te verlagen. In de eerste plaats is het een gas dat gemakkelijk te hanteren is, niet-corrosief en het meest aantrekkelijke kenmerk ervan is dat het de pH-waarde van water onder 7.0 niet zal verlagen. Bovendien is het enige vereiste onderhoud voor het doseersysteem om de gasflessen periodiek aan te vullen.

De besturingsstructuur voor dit doseersysteem moet zowel variabele stroom als afnemende gasdruk aankunnen naarmate het volume in de cilinders afneemt. Het is erg belangrijk om een ​​massastroomregelaar te gebruiken die is gekalibreerd voor het gas en die nauwkeurige metingen levert, onafhankelijk van temperatuur en druk.

Velen zullen een pH-sensor gebruiken na het doseerpunt en deze informatie gebruiken om de gasstroomsnelheid aan te passen. Dit reactieve proces kan worden geoptimaliseerd door een pH-sensor aan de invoerzijde toe te voegen en de meetwaarden van deze sensor te gebruiken om de CO2-doseersnelheid in te stellen. De tweede sensor fungeert dan als validatie van de procesinstelling. Dit biedt een snellere respons op veranderingen in de pH-niveaus aan de ingang.

Geoptimaliseerde reiniging

Voor mensen die in hygiënische toepassingen werken, is clean-in-place (CIP) een zeer belangrijk proces dat de netheid van apparatuur handhaaft. Met behulp van een combinatie van chemicaliën, water en warmte biedt het proces een zeer efficiënte methode om schepen en leidingen te reinigen zonder ze te demonteren.

De tijd die nodig is om te reinigen is echter tijdverlies bij de productie, dus dit moet tot een minimum worden beperkt en tegelijkertijd moet ervoor worden gezorgd dat het proces effectief is geweest. Het optimaliseren van de controle over CIP verlaagt de kosten, minimaliseert het gebruik van chemicaliën en verbetert de productiviteit.

Het CIP-proces kan een reeks chemicaliën omvatten die worden gebruikt om de apparatuur schoon te maken en te desinfecteren. De concentratie van deze chemicaliën is erg belangrijk voor het bereiken van een effectieve reinigingscyclus zonder dure materialen te verspillen. Ook biedt het gebruik van controlesystemen die puur op timer gebaseerd zijn, geen vertrouwen in de effectiviteit van het proces en behoudt het ook geen zinvolle gegevens die nodig kunnen zijn voor naleving van de regelgeving.

Door de temperatuur en de geleidbaarheid van de reinigingsvloeistof te onderzoeken, kan worden vastgesteld of er te veel energie of te veel chemicaliën worden gebruikt. Elke vermindering van energieverbruik of grondstoffen zal een gunstig effect hebben op de operationele kosten. Het werken met sensorfabrikanten die ervaring hebben met deze toepassing om een ​​meer geavanceerd controle- en sensor-feedback-lussysteem te creëren, kan daarom vele voordelen bieden.

Correct geplaatste pH-sensoren kunnen bijvoorbeeld gegevens verschaffen over de effectiviteit van het proces, terwijl geleidbaarheidsensoren een mate van verontreiniging kunnen bieden - als dit cijfer bijna nul is, kan de procedure vervolgens met minimale vertragingen tot productie worden beëindigd.

procesbesturingsinstallaties

Gestroomlijnde processen

Uiteindelijk kan het verbeteren van het verzamelen, interpreteren en analyseren van gegevens vele voordelen bieden. Werken met ervaren fabrikanten van procesbesturing, zoals Bürkert, kan over de hele linie voordelen opleveren. Van het ontwerpen van nieuwe installaties tot het verbeteren van de efficiëntie en effectiviteit van bestaande apparatuur, het verkrijgen van de juiste sensor op de juiste plaats zal een aanzienlijke impact hebben.

Procesoptimalisatie is vooral gericht op het verkrijgen van de juiste gegevens en het zo effectief mogelijk gebruiken ervan. Dit vereist ervaring in de toepassing evenals met de apparatuur zelf om een ​​kosteneffectieve en betrouwbare installatie te verzekeren. Bürkert heeft meer dan 100,000-catalogusitems, waaronder geavanceerde flowmeetapparatuur die ook massastroomgegevens kan leveren.

Deze expertise op het gebied van productie en uitgebreide kennis van talloze toepassingen helpt klanten hun bedrijfskosten te verlagen, de productiviteit te verbeteren en, waar nodig, de naleving van regelgevende instanties te waarborgen.

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

Bürkert Fluid Control Systems

Fabricage van procesapparatuur. Een van de weinige fabrikanten die oplossingen biedt voor de complete regellus.

Handtekening: Gouden lidmaatschap

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.