ภาชนะผสม - monitoring และการควบคุมประสิทธิภาพการผสม

การตรวจสอบแบบอินไลน์oring ของประสิทธิภาพการผสมในถังภาชนะด้วยเพลาและเครื่องผสมที่ใช้ Rheonics เครื่องวัดความหนืดและความหนาแน่นแบบอินไลน์

การพัฒนาความหนืดแบบเรียลไทม์ในระหว่างการผสมและการตรวจจับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

Rheonics เครื่องวัดความหนืดของกระบวนการ SRV or Rheonics เครื่องวัดความหนาแน่นและความหนืดของกระบวนการ SRD สามารถติดตั้งได้ในสถานที่ต่างๆ ในกระบวนการผลิต การใช้เซ็นเซอร์ในภาชนะสามารถให้ประโยชน์ต่อการผลิตได้เป็นหลักโดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงความหนืดในขณะที่กระบวนการผสมดำเนินไป การสังเกตความหนืดระหว่างการผสมทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับให้เหมาะสมและหลีกเลี่ยงการผสมมากเกินไปหรือการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นอยู่กับเวลา ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานและเวลา เนื่องจากผู้ปฏิบัติงานสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนเมื่อผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายถึงขีดจำกัดแล้ว ซึ่งจะเห็นได้จากข้อมูล SRV ตัวอย่างในรูปที่ 1 เมื่อความหนืดที่วัดได้ถึงจุดตั้งค่าที่ต้องการ (สีเขียว)

monitoring ความสม่ำเสมอและความสม่ำเสมอของการผสม

ประการที่สอง สัญญาณรบกวนในการวัดความหนืดระหว่างการผสมอาจบ่งบอกถึงความไม่สม่ำเสมอ รูปที่ 1 แสดงข้อมูล SRV ตัวอย่าง ซึ่งสัญญาณรบกวนในข้อมูลจะลดลงเมื่อการผสมดำเนินไป จากนั้นเมื่อถึงจุดตั้งค่า สัญญาณรบกวนจะลดลงเรื่อยๆ จนกระทั่งสัญญาณรบกวนความหนืดของของเหลวในกระบวนการยังคงอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ (บริเวณสีเขียว) ดังนั้น การอ่านค่า SRV จากภาชนะผสมสามารถบ่งชี้คุณภาพของการผสมได้ และต่อมา คุณภาพหรืออายุการใช้งานของสารละลายเนื่องจากการประมวลผลมากเกินไปอาจทำให้สารละลายเสื่อมสภาพได้

การตรวจจับปัญหาการผสม

ในที่สุด การติดตั้งเซ็นเซอร์ในเครื่องผสมช่วยให้สามารถตรวจจับการสะสมตัวของก้อน ฟองอากาศ หรือสิ่งแปลกปลอมอื่นๆ ในถังได้ การเบี่ยงเบนจากซองกระบวนการอาจบ่งชี้ถึงก้อนและฟองอากาศ การเบี่ยงเบนด้านบนโดยทั่วไปบ่งชี้ถึงสิ่งแปลกปลอมที่เป็นของแข็ง และการเบี่ยงเบนด้านล่างบ่งชี้ถึงฟองอากาศ (ไม่มีการแสดงการเบี่ยงเบนในลักษณะนี้ในชุดข้อมูลตัวอย่างนี้)

รูปที่ 1: ข้อมูลกระบวนการตัวอย่างจาก SRV ในภาชนะผสม สีเขียวแสดงค่าจุดตั้งค่าและระดับความคลาดเคลื่อน สีน้ำเงินคือค่าการวัดความหนืดแต่ละรายการ สีดำคือข้อมูลความหนืดที่ผ่านการปรับให้เรียบแล้ว

การวัดแบบต่อเนื่องเทียบกับแบบเป็นระยะ

การใช้เซ็นเซอร์วัดความหนืดในภาชนะผสมสามารถทำได้อย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะๆ ในขณะที่สามารถรับข้อมูลสูงสุดได้จากการติดตั้งหัววัดในภาชนะผสมตลอดเวลา แต่ก็มีกรณีการใช้งานบางกรณีที่ต้องมีการสุ่มตัวอย่างเป็นระยะๆ

การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องoring ของกระบวนการผสม

ตัวเลือกนี้เป็นตัวเลือกที่ง่ายที่สุดสำหรับสถานการณ์ส่วนใหญ่และให้ข้อมูลแก่ผู้ปฏิบัติงานมากที่สุด ประโยชน์ด้านการควบคุมคุณภาพของตัวเลือกนี้มีสองประการ: 1) การวัดอย่างต่อเนื่องที่สามารถเปรียบเทียบกับการวัดแบบออฟไลน์ได้ทุกเมื่อ ลดความจำเป็นในการวัดแบบออฟไลน์และ 2) สามารถตรวจพบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ทันที การควบคุมกระบวนการโดยอิงตามการวัดความหนืดอย่างต่อเนื่องด้วย SRV สามารถควบคุมได้อย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันความหนืดเกินซึ่งอาจทำให้ชุดหรือส่วนหนึ่งของกระบวนการต่อเนื่องเสียหาย ด้วยข้อมูลจากระยะเวลาการประมวลผลทั้งหมด คุณสมบัติของส่วนผสมจึงทราบได้เสมอและระบบก็ไม่ต้องสัมผัส

การตรวจสอบแบบเป็นระยะoring ของผลิตภัณฑ์ผสม

ในบางกระบวนการ การวัดแบบเป็นระยะๆ ด้วย SRV ในภาชนะผสมเป็นสิ่งที่พึงปรารถนา เหตุผลสำหรับสิ่งนี้ได้แก่ รูปแบบการไหลของของเหลวที่กำหนดไว้อย่างระมัดระวัง ซึ่งอาจหยุดชะงักได้แม้เพียงเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก ไม่สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ในภาชนะผสมได้ (เมื่อใบมีดขูดพื้นผิวทั้งหมดและไม่สามารถติดจากฝาได้) แรงดัดสูงบนเซ็นเซอร์ (ของเหลวที่มีความหนืดสูง – มีวิธีแก้ไข Rheonics พอร์ตโฟลิโอสำหรับการผสมที่มีความหนืดสูง); ความต้องการในการทำความสะอาด (การสะสมของผลิตภัณฑ์บนเซ็นเซอร์); การลดแรงกระแทก (กระบวนการหลายเฟสที่มีมวลรวมขนาดใหญ่); หรือโปรโตคอลมาตรฐานอุตสาหกรรม เมื่อตรวจสอบเป็นระยะๆoringสิ่งสำคัญคือต้องสังเกตเวลาในการวัด ไม่ว่าจะเป็นสภาพแวดล้อมการไหลหรือแบบคงที่ และต้องระมัดระวังในการเสียบหัววัดในบริเวณการไหลเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบการวัดสภาพแวดล้อมการไหล

สถานที่ติดตั้ง

การติดตั้ง Rheonics เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์สามารถทำได้จากฝา ด้านข้าง ด้านล่าง หรือในท่อหมุนเวียน ตารางด้านล่างจะอธิบายว่าสถานการณ์การผสมใดที่นำไปสู่คำแนะนำสำหรับแต่ละสถานการณ์

เครื่องวัดความหนืดและเครื่องวัดความหนาแน่นแบบอินไลน์ในถังและสายการผลิตกระบวนการผสม

Rheonics สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์อินไลน์สำหรับความหนืดและความหนาแน่นในถังและระบบหมุนเวียนเพื่อติดตามกระบวนการผสมในการขึ้นรูป เครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมอื่นๆ

รูปที่ 2: ตำแหน่งการติดตั้งถังผสม (ดูเคล็ดลับในการเลือกตำแหน่งในตารางที่ 1)

ข้อมูลผลิตภัณฑ์สำหรับแต่ละตำแหน่งการติดตั้งสามารถพบได้ที่นี่: Rheonics เครื่องวัดความหนืดและความหนาแน่นแบบอินไลน์ในถังและสายหมุนเวียนสำหรับกระบวนการผสมนอกจากนี้ เมื่อทำการทดสอบแบบไม่ต่อเนื่อง การสอดหัววัดจากด้านบนมักจะเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากสามารถติดตั้งหรือถอดออกได้ระหว่างขั้นตอนการผสม

ตารางที่ 1: มุมมองแบบซูมเข้าและคำแนะนำสำหรับตำแหน่งเซนเซอร์จากรูปที่ 2

ไม่มี	ควรใช้เมื่อไร	ข้อเสีย
1. การแทรกยาวจากด้านบน	โรเตอร์ผสมอยู่ด้านล่างและขูดด้านข้าง ทำให้มวลรวมเสียหายซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าของเหลว	ความแปรปรวนของระดับถัง หากของเหลวในชุดและกระบวนการลดลงตามกาลเวลา
2. การติดตั้งแบบฟลัช	ช่วยให้โรเตอร์ผสมมีขนาดใหญ่ เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำโดยไม่เกาะติดกับผนัง ออกแบบให้เหมาะกับสุขอนามัย	ขั้นตอนการทำความสะอาดหรือการผสมที่ใช้เครื่องขูดผนัง
3. ยาว Tri-Clamp การแทรกบนผนัง	วางหัววัดลงในบริเวณผสมที่ดีที่สุดในของเหลวที่มีผลกระทบจากผนังเช่นการยึดเกาะและชั้นขอบเขต	โรเตอร์ขนาดเล็กจำเป็นต้องใช้หัววัดที่ยาวที่ความสูงของโรเตอร์ เซ็นเซอร์มีแนวโน้มที่จะเสียหายมากขึ้นเมื่อถอดโรเตอร์หรือส่วนประกอบอื่นออกจากถัง
4. การติดตั้งแบบเกลียวบนผนัง	เหมาะอย่างยิ่งเมื่อถังมีพอร์ตเกลียว NPT อยู่แล้ว	ไม่ถูกสุขอนามัยเสมอไป อาจมีการสะสมตัวรอบ ๆ ด้านบนของพื้นที่ตรวจจับได้หาก Weldolet ยาวเกินไป
5. การติดตั้งแบบยาวจากด้านล่าง	เมื่อกังวลเกี่ยวกับการไล่ระดับความหนาแน่นหรือการผสมที่ไม่สมบูรณ์ ต้องการตรวจจับก้อนแข็งที่จมลงไป	หากก้อนแข็งมีขนาดใหญ่และหนักพอ ตำแหน่งนี้จะเสี่ยงต่อการถูกกัดกร่อน และอาจทำให้เกิดปัญหาในการทำความสะอาดได้ด้วย
6. การติดตั้งเกลียวในท่อ	หากเครื่องปฏิกรณ์มีรูปแบบการไหลที่กำหนดไว้จะไม่ควรถูกรบกวนในภาชนะผสมเอง	ต้องคำนึงถึงขนาดท่อ เมื่อไม่มีท่อหมุนเวียน การตรวจสอบสามารถทำได้หลังจากผลิตภัณฑ์เคลื่อนที่ไปยังหน่วยปฏิบัติการถัดไปเท่านั้น
7. การติดตั้งเกลียวแบบยาวในข้อศอกท่อ	ท่อขนาดแคบ 2 นิ้วและน้อยกว่า ช่วยให้สามารถวัดการไหลได้โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการสะสมตัว ไม่จำเป็นต้องมีส่วนโค้งที่ส่วนบนของท่อ เหมาะสำหรับวัสดุที่มีแนวโน้มจะแข็งตัวบนอุปกรณ์	ต้องมีโค้งงอ เมื่อไม่มีท่อหมุนเวียน จะสามารถ "ตรวจสอบ" ได้หลังจากผลิตภัณฑ์เคลื่อนที่ไปยังหน่วยปฏิบัติการถัดไปแล้วเท่านั้น

รูปที่ 3, 4 และ 5 สาธิตการติดตั้งถังผสมเฉพาะโดยมีเครื่องผสมโรเตอร์กลางในรูปที่ 3 และเครื่องผสมความเร็วสูงพร้อมเครื่องขูดในรูปที่ 4 ในรูปที่ 5 แสดงการติดตั้งสำหรับการทดสอบเป็นระยะๆ นี่ไม่ใช่รายการที่สมบูรณ์ แต่แสดงการติดตั้งถังผสมทั่วไปบางส่วน

รูปที่ 3: การติดตั้งในถังผสม

รูปที่ 4: การติดตั้งในเครื่องผสมความเร็วสูง

รูปที่ 5: การติดตั้งจอภาพแบบสลับช่วงoring ระบบที่สามารถลดหัววัดลงในเครื่องผสมเมื่อจำเป็น

การควบคุมกระบวนการและระบบอัตโนมัติ

การมีความรู้ครบถ้วนเกี่ยวกับความคืบหน้าในการผสมและความเป็นเนื้อเดียวกันของระบบจากการตรวจสอบoring การวัดความหนืดแบบเรียลไทม์ช่วยให้สามารถปรับของเหลวที่ป้อนเข้าได้ทีละน้อยเพื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อม หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน วิศวกรกระบวนการสามารถสร้างขอบเขตกระบวนการที่คาดหวังได้ ดังแสดงในรูปที่ 6 โดยใช้ข้อมูลที่พบในการทำงานก่อนหน้านี้ของเซ็นเซอร์ ขอบเขตที่คาดหวังนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานทราบว่าความหนืดพัฒนาขึ้นตามปกติหรือไม่ และช่วยให้สามารถปรับได้หากเกิดข้อกังวลโดยไม่ต้องรอให้ผสมเสร็จสมบูรณ์ ซึ่งจะช่วยให้ตรวจจับความแตกต่างของวัตถุดิบได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ในตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 6 ความหนืดพัฒนาขึ้นในช่วงเวลาผสม 10 ชั่วโมง การทำงานปัจจุบันจะแสดงเป็นสีน้ำเงิน และจะแจ้งเตือนได้ว่าการทำงานปัจจุบันดำเนินไปอย่างผิดปกติเพียงไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับได้เร็วและประหยัดเวลาการประมวลผลได้หลายชั่วโมง

รูปที่ 6: เส้นประสีแดงสร้างซองกระบวนการที่คาดหวังไว้ การรันครั้งก่อนและค่าเฉลี่ยจะแสดงเป็นสีเทา จุดตั้งค่าพร้อมค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้จะแสดงด้วยพื้นที่สีเขียว สำหรับการทำงานปัจจุบัน (สีน้ำเงิน) สามารถตรวจพบการพัฒนาความหนืดที่ผิดปกติได้ในเวลา 200 นาที

ผลกระทบของความหนืดต่อความเร็วในการผสม

ค่าความหนืดจะเปลี่ยนแปลงตามอัตราการไหลสำหรับของเหลวที่ไวต่อแรงเฉือนแบบไม่นิวตัน และการเพิ่มความหนืดสามารถลดอัตราการไหลได้หากผสมในปริมาณเท่ากัน ควรพิจารณาสิ่งนี้เมื่อตีความผลลัพธ์ของคุณ

การควบคุมคุณภาพอย่างต่อเนื่อง

ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพปัจจุบันในถังและความสัมพันธ์กับผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้นสามารถให้ความมั่นใจแก่ผู้ปฏิบัติงานได้ว่าการตรวจสอบแบบออฟไลน์จะผ่านการควบคุมคุณภาพ และสุดท้ายแล้ว ผู้ปฏิบัติงานก็มั่นใจมากขึ้นว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายนั้นมีคุณสมบัติที่ถูกต้องอย่างสม่ำเสมอ การรวมจุดข้อมูลที่ได้รับจากการวัดการควบคุมคุณภาพมาตรฐาน (เช่น Brookfield, Zahn หรือการทดสอบด้วยมืออื่นๆ) สามารถช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเห็นว่าค่าเบี่ยงเบนในการวัดเหล่านี้สัมพันธ์กับค่าการอ่าน SR-Sensor ที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร เนื่องจาก SR-Sensor ไม่รบกวนกระบวนการ จึงสามารถทำการทดสอบด้วยมือต่อไปได้ตามปกติ และสามารถสร้างความสัมพันธ์เชิงประจักษ์ระหว่างการทดสอบด้วยมือและความหนืดของ SR-Sensor ได้ ความสัมพันธ์ดังกล่าวจะต้องไม่ซ้ำกันสำหรับของเหลวแต่ละชนิดที่ผลิตขึ้น ในทางที่ดีที่สุด ค่าเบี่ยงเบนในความหนืดของ SR-Sensor สามารถเตือนผู้ปฏิบัติงานถึงความจำเป็นในการทดสอบการควบคุมคุณภาพด้วยมือ (การทดสอบที่กระตุ้นด้วยเหตุการณ์) ได้ด้วย

การเลือก SR-Sensor

สำหรับเซ็นเซอร์ SR ทั้งสองตัว จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของกระบวนการเพื่อความปลอดภัยจากการระเบิด ความปลอดภัยด้านสุขอนามัย ความปลอดภัยของอาหาร และการทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) เมื่อจำเป็นต้องมีใบรับรองความปลอดภัยจากการระเบิด Rheonics เสนอ เซ็นเซอร์ SR ที่ได้รับการรับรอง ATEX และ IECEx. เพื่อสุขอนามัยและความปลอดภัยด้านอาหาร/ยา เซ็นเซอร์ SR ที่ได้รับการรับรองจาก EHEDG จาก Rheonics ขอแนะนำ เมื่อติดตั้งแล้ว สามารถใช้ SR-Sensors เพื่อระบุความสะอาดของสายกระบวนการได้ เพิ่มประสิทธิภาพระบบทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) และมี 3-A ได้รับการรับรอง Rheonics เซ็นเซอร์ SR คุณสามารถมั่นใจได้ว่าจะปฏิบัติตามมาตรฐานสุขอนามัย CIP อย่างครบถ้วนในกระบวนการของคุณ หากจำเป็นต้องถอดเซ็นเซอร์ออกเพื่อทำความสะอาด (เช่น การล้างท่อ) เซ็นเซอร์ SR แบบยืดหดได้ สามารถใช้งานได้ SR-Sensors ไม่ต้องบำรุงรักษา ไม่ต้องมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ซีลโลหะต่อโลหะ และไม่ต้องใช้โพลีเมอร์ในการทำงาน จึงสามารถเพิ่มเข้าไปในกระบวนการใดๆ เพื่อปรับปรุงการควบคุมและคุณภาพได้อย่างง่ายดาย

สำหรับการเลือกใช้ระหว่าง SRD และ SRV ในภาชนะผสม SRD จะให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่ผู้ใช้เกี่ยวกับกระบวนการของพวกเขา นั่นคือ ความหนาแน่นของของเหลวที่เกินกว่าความหนืดและอุณหภูมิที่วัดโดย SRV เนื่องจากความหนาแน่นและความหนืดเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกัน ความหนาแน่นจึงสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกได้ล่วงหน้าถึงการเพิ่มขึ้นของความหนืดที่ไม่คาดคิด อย่างไรก็ตาม สำหรับการวัด SRD ฟองอากาศ ความเร็วต่ำ และก้อนของเหลวขนาดใหญ่ในระบบอาจเพิ่มสัญญาณรบกวนในการอ่านค่า ดังนั้น หากมีสัญญาณรบกวนจำนวนมากในข้อมูลเมื่อใช้ SRV จึงไม่แนะนำให้ใช้ SRD และควรใช้ SRV ต่อไป

การเชื่อมต่อกระบวนการของเซ็นเซอร์ทั้งสองแบบสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับกระบวนการของคุณได้ หัววัดแบบฝัง หัววัดแบบสั้น หัววัดแบบยาว และการเชื่อมต่อกระบวนการต่างๆ มีให้เลือกใช้ และสามารถดูรายละเอียดได้ที่นี่: การติดตั้ง SRV และ SRD.