Installation d'une technologie de mesure de débit et de niveau sur une station de mélange dans l'industrie des boissons

Rapport d'application | Agroalimentaire

  • Mesure du débit-volume, du débit-masse et du niveau dans les réservoirs de stockage
  • Dosage de tous les ingrédients pour une qualité homogène des boissons
  • Tous les appareils de mesure doivent provenir d'un fournisseur unique pour faciliter l'installation et l'utilisation

Contexte

Le producteur de boissons Topochico Soft Drinks de Monterrey, Mexique, produit de l'eau minérale, des boissons non alcoolisées et des mélanges à base de vin (sangria) pour le marché intérieur et l'exportation.

À l'occasion de l'équipement d'une nouvelle usine, Topochico recherchait un fabricant d'appareils de mesure pouvant lui fournir tous les appareils requis. Il souhaitait en effet réduire le nombre de fournisseurs d'appareils de mesure afin d'avoir un seul référent pour ses points de mesure de débit, de masse, de niveau, de température et de pression.

Dans la mesure du possible, les appareils de mesure devaient également comporter une fonction supplémentaire qui leur permette de mesurer les paramètres de qualité et de s'acquitter de la tâche de mesure à proprement parler. De plus, les appareils devaient être équipés des raccordements aux conduits spécifiés.

Topochico souhaitait également un interlocuteur pour l'assistance sur place.

La diminution du nombre de fournisseurs d'appareils de mesure est un avantage pour les équipementiers et les fabricants de boissons. En effet, ceci simplifie les processus d'achat à mesure que le volume d'achat par fournisseur augmente, et il est plus facile de communiquer avec un seul interlocuteur.

En outre, les frais d'installation et de suivi en sont réduits, parce que l'installation mécanique et électrique des différents appareils de mesure est similaire, voire identique. Par ailleurs, les appareils peuvent être réglés et actionnés suivant des concepts standardisés. L'entretien et l'achat de pièces de rechange suivent le même processus.

Besoins de mesure

Les appareils de mesure utilisés doivent être fabriqués en matériaux conformes aux exigences FDA et à toutes les exigences hygiéniques, y compris les homologations EHEDG et 3A. Les appareils de mesure compacts doivent pouvoir être nettoyés facilement par NEP/SEP et ils doivent naturellement offrir tous les raccords hygiéniques courants.

Mesure de débit-masse du concentré de sirop

La mesure des différents types de sirop est la mesure de débit la plus importante dans une usine de mélange. D'une part, le sirop est l'ingrédient parmi les boissons le plus coûteux pour la production. D'autre part, le sirop contribue de façon significative à la qualité du produit fini. La mesure de débitmasse ne doit pas être affectée par les changements des conditions du process. Par ailleurs, il doit être possible de déterminer les paramètres de qualité en mesurant la concentration de sirop en °Brix. Une perte de charge supplémentaire minimale et la possibilité de vidange facile faisaient partie des autres spécifications importantes pour les débitmètres massiques.

Mesure de débit-volume de l'eau d'appoint

Les propriétés de l'eau d'appoint peuvent varier en fonction de son origine et de l'utilisation prévue. Le paramètre le plus important est une conductivité électrique d'au moins 20 µS / cm. Cette valeur ne devait pas affecter les appareils sélectionnables pour la mesure de débit-volume. En outre, il devait être possible de déterminer la qualité de l'eau d'appoint par une mesure de conductivité.

Mesure sans contact des boissons prêtes à être remplies

Topochico recherchait une mesure de niveau et de volume absolument fiable et précise pour les produitsfinaux prêts à remplir se trouvant dans les réservoirs de stockage. L'entreprise souhaitait la mesure continue du volume dans le réservoir en temps réel.

La solution KROHNE

KROHNE a fourni à Topochico les appareils de mesure suivants pour cette application :

En plus de mesurer le débit des différents types de sirop, l'OPTIMASS 1300 Cmesure également la concentration du sirop en °Brix pour l'assurance qualité. L'appareil se vidange facilement, ce qui est important en cas de changementsfréquents de produit. La section de mesure comprend deux tubes droits parallèlesen acier inoxydable avec diviseurs de débit. Le rapport de mélange eau/sirop peut être réglé précisément avant le dosage. Les phases de sirop dilué pouvant se présenter lors des changements de produit peuvent désormais être utilisées quasiment en totalité. Ceci réduit les pertes de sirop. En raison de la perte decharge minimale, il a été possible d'utiliser un diamètre nominal inférieur à celui de la conduite de process pour ces appareils.

L'appareil peut être nettoyé par NEP/SEP et est homologué EHEDG et 3A.

Mesure électromagnétique de l'eau d'appoint avec OPTIFLUX 6300 C

L'OPTIFLUX 6300 C peut être utilisé pour l'eau, à partir d'une conductivité électrique de 20 µS / cm. Grâce à la mesure de conductivité intégrée, Topochico n'a plus besoin de mesure séparée. La conductivité mesurée est transmise par une sortie courant 4…20 mA (ou par Bus) vers le laboratoire interne. En plus de cette mesure, l'appareil comprend également une fonction de diagnostic de l'application et de l'appareil pour aider l'utilisateur à faire fonctionner les appareils de façon optimale et à obtenir ainsi une disponibilité optimale de l'usine. L'OPTIFLUX 6300 C existe dans les tailles DN 2.5…150 avec tous les raccords hygiéniques spécifiques au secteur. Sa température de service maximale est de 140 °C. L'appareil est composé de matériaux conformes aux exigences de la FDA et est homologué EHEDG et 3A.

Mesure du niveau des produits finis avec OPTIWAVE 7300 C (radar FMCW)

TLe volume contenu dans le réservoir est mesuré en continu et affiché (en tempsréel) par l'OPTIWAVE 7300 C. Le transmetteur de niveau radar OPTIWAVE 7300 C est spécialement conçu pour les produits liquides et fonctionne suivant le principe sans contact FMCW (onde continue modulée en fréquence). La mesure en continu donne des valeurs de mesure stables et est parfaitement adaptée aux conditions de process fluctuantes telles que les surfaces agitées. L'appareil peut mesurer la distance, le niveau et le volume dans les réservoirs.

Avantages pour le client

Les exigences strictes imposées par Topochico pour les appareils de mesure ont été largement remplies, voire dépassées dans tous les domaines. Le facteur décisif pour Topochico a été la sélection d'appareils de mesure proposée par KROHNE pour équiper une usine de mélange, pour la mesure de débit, niveau, température et pression déclinés dans un grand nombre de versions et de propriétés. Les appareils sont homologués 3A et EHEDG, et sont conformes aux exigences de la FDA, comme exigé par le client. De plus, tous les appareils sont disponibles avec différents raccords hygiéniques. Le fait que toutes ces caractéristiques soient disponibles auprès d'un fournisseur unique, ajouté aux années d'expérience dans le secteur, a fait pencher la balance en faveur de KROHNE dans le choix du fournisseur. Auparavant, des appareils devaient être fabriqués spécifiquement pour de nombreuses applications dans le secteur agroalimentaire. Désormais, des appareils de mesure standards répondent à tous ces besoins. Quand il s'agit de conception optimale et d'équipement de nouveaux points de mesure, les utilisateurs et les fournisseurs exigent une expertise étendue.

Produits utilisés

OPTIFLUX 6300

Débitmètre électromagnétique pour applications hygiéniques avancées

  • Haute précision (±0,2%) pour un dosage ou un remplissage exact, dans le secteur de l'agroalimentaire
  • Taille du débitmètre : DN2,5…150 / ⅒…6" (homologations 3A et EHEDG)
  • Nombreux raccords hygiéniques
  • 3 x 4…20 mA, HART®, Modbus, FF, Profibus-PA/DP, PROFINET

OPTIMASS 1300

Débitmètre massique à effet Coriolis, pour applications universelles et contrôle de process

  • Mesure de débit économique des liquides (=5 µS/cm) contenant une certaine teneur en solides (=70%)
  • -25…+120°C / -13…+248°F
  • Modèle sandwich (entre brides) : DN10…150 / ⅜…6", max. PN40 / ASME Cl 300
  • 3 x 4…20 mA, HART®, Modbus, FF, Profibus-PA/DP

OPTIWAVE 7300

Transmetteur de niveau radar (FMCW) pour liquides dans les applications de process agitées

  • Mesure continue sans contact du niveau, de la distance, du volume, de la masse et des réflexions
  • Radar 24 GHz, antennes Drop ou coniques
  • 0,2…80 m / 0,7…260 ft
  • -50…+200°C / -58…+392°F ; -1…100 barg / -14,5…1450 psig
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