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通过流程优化最大限度地降低成本

精确控制清洁过程

工业过程的控制可以是涉及多个阀门,传感器和控制器的复杂操作,这意味着在寻找过程优化的机会时存在许多考虑因素。 然而,在实施流程变更时,使用最佳实践并确保更新控制协议,确保流程保持高效和有效。

英国Bürkert水务部经理Greg Wainhouse研究了不同行业的一些例子,其中流程优化可以带来显着改进并降低成本。

过程控制工程师始终致力于完美,同时始终应对阻碍他们前进的挑战。 从可变输入到不断变化的条件和复杂的基础设施,总有另一个障碍需要克服,但通过利用行业内的专业知识,可以进行重大的实际改进。

废水处理

水处理行业面临的主要挑战之一涉及污泥脱水过程,在许多情况下,污泥脱水过程涉及分离固体和液体馏分的高速离心机。 为了辅助该过程,将聚合物添加到污泥中以帮助将固体颗粒结合在一起。 我们的目标是生产出具有正确稠度的最终产品,使运输更加高效,而不会将多余的水转移到田地,在那里它作为农业土壤增强剂传播。

该方法有许多变量,包括原污泥的固体百分比,污泥的流速,加入的聚合物的量和离心机的速度。 其中,污泥的固体含量对于确定其余过程的设置至关重要。

有几种方法可以确定这一点,包括将污泥样品置于培养皿中的过程,并蒸发掉水以获得固体物质。 这不是一个非常有效的过程,可以花费45分钟来完成。 一旦结果可用,就可以调节离心机和聚合物的设置,并且应该明显改善脱水污泥的稠度。

然而,固体含量的变化可能经常发生,这使得该过程非常无效且劳动强度大。 此外,它是一种反应过程,更常用于干燥污泥的稠度不符合预期的情况。 在观察变化所需的时间内,完成测试并改变设置,离心机继续排出不合标准的最终产品。

处理悬浮液中的固体

在第一种情况下,使用位于离心机进气口的浊度传感器评估固体百分比将显着增加对任何变化的响应时间。 这些传感器观察折射光以提供进入污泥的固体载荷的近似值,但是它们可能遭受结垢问题,并且各种操作者可以不同地解释校准过程。

通过不断监测过程的入口,可以快速进行调整,并将低于所需标准的处理污泥量降至最低。 通过添加流量计,或者更好的是提供质量流量测量的装置,可以进一步改进。

通过创建一个主动系统,根据来自入口的数据进行调整,而不是在实施变更之前观察结果的反应系统,过程工程师将遵循最佳实践。 此外,这种设置减少了操作员干预的数量,并提供更稳定的输出。

酿造完美

酿造过程的一个重要部分是向麦芽汁中加入氧气,使酵母茁壮成长并产生酒精和二氧化碳。 将煮沸的麦芽汁冷却至发酵温度后,使用氧气开始发酵过程。

如果加入含有20%氧气的空气,则该过程只能达到百万分之八(ppm)的O2浓度。 对于更高水平,大约10 ppm,通常用于商业啤酒厂用于更高强度的啤酒,需要纯氧。

然而,麦芽汁吸收氧气的能力受其比重的影响,比重是在柏拉图重力标度上测量的。 这测量了麦芽汁中溶解固体的浓度。 此外,每种酵母菌株具有最佳氧水平,如果不能精确地达到,则不能达到最佳发酵速率。

气体的质量流量精度

啤酒的一些最重要的风味贡献剂是发酵产物,例如酯,高级醇和硫化合物。 如果酵母的生长特性不完美,那么这些风味化合物的浓度将会改变。

因此,在产品质量方面,在每个啤酒中在麦芽汁中达到最佳的O2水平是非常重要的,因此控制氧气水平的有效过程是必不可少的。 使用质量流量传感器来确定溶解固体的浓度和总体积,与质量流量控制器相结合以输送气体,是一个有效的起点。

为了进一步提高系统的准确性,来自发酵罐容器中的溶解氧(DO)探针的信号可以提供反馈以调节设定点并获得所需的精确溶解氧水平。 这提供了保持精确水平的溶解氧的机会,这对最终产品的质量具有重大影响。

自动分析

在水中的pH值

出于多种原因,二氧化碳(CO)用于降低水的pH。 它主要是一种易于处理,无腐蚀性的气体,其最吸引人的特点是它不会降低7.0以下的水的pH值。 此外,计量系统所需的唯一维护是定期补充气瓶。

该计量系统的控制结构需要应对可变流量以及随着气缸中的体积减小而降低气体压力。 使用针对气体校准的质量流量控制器并提供与温度和压力无关的精确测量非常重要。

许多人将在给药点后使用pH传感器并使用此信息来调节气体流速。 通过在输入侧添加pH传感器并使用该传感器的读数设置CO2投加率,可以优化此反应过程。 然后,第二传感器用作过程设置的验证。 这样可以更快地响应输入端pH值的变化。

优化清洁

对于那些从事卫生应用的人来说,就地清洁(CIP)是一个非常重要的过程,可以保持设备的清洁。 使用化学品,水和热的组合,该过程提供了一种非常有效的清洁容器和管道的方法,而无需拆卸它们。

但是,清洁所需的时间是生产所浪费的时间,因此需要将其保持在最低限度,同时确保该过程有效。 优化CIP控制可降低成本,同时最大限度地减少化学品使用并提高生产率。

CIP过程可能涉及一系列用于清洁和消毒设备的化学品。 这些化学品的浓度对于实现有效的清洁循环非常重要,而不会浪费昂贵的材料。 此外,使用纯粹基于计时器的控制系统不会对过程的有效性产生信心,也不会保留任何有意义的数据,这可能是法规遵从性所必需的。

通过检查清洁液的温度和电导率,可以确定是否使用了太多的能量或过多的化学物质。 任何能源消耗或原材料的减少都会对运营成本产生有利影响。 与具有该应用经验的传感器制造商合作以创建更复杂的控制和传感器反馈回路系统因此可以提供许多益处。

正确定位的pH传感器例如可以提供关于过程有效性的数据,而电导率传感器可以提供污染测量 - 一旦该数字几乎达到零,则可以以最小的生产延迟结束该过程。

过程控制装置

简化流程

最终,改进数据收集,解释和分析可以提供许多优势。 与经验丰富的过程控制制造商(如Bürkert)合作,可以全面实现收益。 从设计新装置到提高现有设备的效率和有效性,将正确的传感器放在正确的位置将产生重大影响。

流程优化主要是获取正确的数据并尽可能有效地使用它。 这需要应用经验以及设备本身,以确保经济有效和可靠的安装。 Bürkert拥有100,000目录项目,包括可提供质量流量数据的尖端流量测量设备。

这种制造专业知识和众多应用的广泛知识可帮助客户降低运营成本,提高生产率并确保在必要时遵守监管机构。

科斯蒂·安德森
宝得流体控制系统
电话:+ 44(0)1285 648761传真:+ 44(0)1285 648721
网站: www.burkert.co.uk
电子邮件: [EMAIL PROTECTED]

宝得流体控制系统

工艺设备的制造。 为数不多的为整个控制回路提供解决方案的制造商之一。

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