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          電磁流量計在啤酒行業的應用

          電磁流量計在啤酒行業的應用

          啤酒行業生產工藝中的物料和產品的流量計量為眾企業所重視,特別是所使用的液體流量測量儀表,與一般企業又有所不同,有其特殊的要求,例如須***避免細菌的繁殖、便于頻繁清洗和承受較高溫度條件具有腐蝕性的堿水和雙氧水等的消毒,具體要求如下:傳感器測量回路簡單,沒有阻流件和容易阻流介質的部位;所有和介質接觸的部件材料符合食品衛生的要求;與介質接觸部件能承受蒸汽、堿水和雙氧水清洗時溫度潰擊和腐蝕作用;用于灌裝工藝時要具有快速響應性能和較高的測量精度;能適應低溫(在2e左右)和潮濕的工作環境。在眾多液體流量儀表產品中,電磁流量計能滿足上述要求,并且其價格相對便宜從而得到廣大啤酒行業用戶的認可,從而在實際應用中占有較大的比例。

          麥汁有一定的粘度,但對于電磁流量計的測量不存在困難,需要考慮的是工藝過程中的消毒,用在該測量點的流量計可考慮采用PTFE襯里(或PFA)和不銹鋼材料電極的電磁流量計,它能夠防止稀的雙氧水、堿水的腐蝕,通??趶皆?0~100mm之間,可根據流量和相配的工藝管道來確定流量計的口徑。 發酵:發酵、過濾后的清酒,將通過管路輸往下道工序)包裝,同樣涉及到兩個部門的計量交接,對清酒準確計量也是極其重要的,否則將引起不必要的糾紛。對流量計的要求與麥汁計量相似。

           高濃度稀釋:

          因生產工藝的不同,有些啤酒是通過對高濃度原汁酒進行勾兌而生產的,這就要求通過嚴格控制高濃度原汁酒和無菌碳酸水的配比比例,保證其混合后的啤酒度。在每一條生產線,需要兩臺電磁流量計作配比流量的控制,一般測量酒的流量計選取口徑50~100mm,測量水的流量計選20~50mm,視生產規模而定,為保證儀表具有較高的測量精度,應保證流體流速在1m/s以上,使流量測量在儀表的較佳工作范圍,同時流量計的時間常數也應該設置小一些,一般在1~3s,以提高控制的靈敏度,保證配比的準確度。

           灌裝:

          灌裝的啤酒生產的后一步工序,其中灌裝要求每瓶(罐、桶)灌裝量的準確控制(業界標準為?10ml)。就占市場絕大多數的玻璃瓶裝啤酒來說,目前國內絕大多數生產廠家均采用等液位灌裝,這種工藝對設備制造成本低,投資少,國內啤酒企業絕大多數采用這種方法,但存在誤差較大的問題,由于啤酒瓶生產的離散性,其容積差別較大,造成終所灌裝的啤酒量存在有較大誤差。根據生產實踐中所掌握的情況,大可達?30ml!若為減少這種誤差,采用專用于灌裝生產線所設計的批量控制電磁流量計,可有效解決這個問題。這類流量計具有較高的精度和快速響應的性能,能快速、準確地控制每瓶啤酒的灌裝量。通常,這類電磁流量計的口徑較小,一般在DN2.5~DN40之間,體積小巧,具有0.3s的響應速度。

          廢水處理:

          啤酒生產過程中有一些洗瓶和刷罐所產生的廢水,根據環保角度要求,須***進行有效處理后再排放。啤酒行業這種相對小型的廢水處理系統已趨于成熟,中間處理過程以及排放所用的流量計可有多種選擇,諸如電磁流量計和明渠流量計,不過從用戶應用的信息反饋看,選用電磁流量計是比較合適的,盡管價格要比明渠流量計貴,但其運行時的可靠性要高一些。 上述各種用途的電磁流量計管道連接方式多樣,如用于廢水處理工藝的電磁流量計用法蘭連接,而其它工藝所用流量計絕大多數也是采用法蘭連接,但也有采用如食品、醫藥行業所特有的的快速連接方式,如圖3所示。這類快速連接方式結構,通常是用于要經常拆卸的場所。而從國內實際使用的情況看,許多用戶在合理設計好工藝的安裝位置后,流量計一般是不會經常拆卸的,故沒有必要在這方面投入更多,法蘭連接方式占的多數,而快速連接結構有時反而存在容易滲漏的缺點,如國產的扣環,幾次使用后即有可能發生變形而無法鎖緊。

          幾點應用注意事項 

          1、操作工藝的影響和處理食品行業因產品衛生要求,需定期用消毒介質對工藝管道(包括流量計)進行消毒,采用的介質有熱水(85e以上)、蒸汽、堿水(50e以上)以及雙氧水等。對此我們需要注意用上述具有較高溫度介質的消毒過程,這對帶有襯里的電磁流量計具有一定危險性,如果操作稍有不慎,容易損壞儀表。 從防腐、耐溫和衛生角度考慮,電磁流量計襯里材料選用聚四氟乙烯(PTFE)為廣大食品行業用戶所接受,能夠勝任眾多苛刻的運行要求。但是,在實際的使用中,由于在較高溫度介質和長時間(一般在015~110h)沖洗下,工藝管道內的空氣發生膨脹,同時PTFE襯里也有所軟化。假如此時安裝有流量計工藝管道上兩端閥門誤關閉,管道溫度隨著時間而下降,管內空氣或液體也隨之收縮產生負壓損壞襯里。電磁流量計襯里對負壓承受能力與介質工藝參數有關,且與襯里材料的特性而異。

          2、介質中氣泡的影響和處理 ,除極少場所應工藝需要安裝視鏡外,實際使用的工藝管道都是不透明的,因而無法觀察到管道內流動情況。但在許多的場所,因工藝或介質本身的原因,所測液體常含一些氣泡。電磁流量計屬于速度型的測量方式,氣泡在管道圓截面中所占據的面積百分率,幾乎就等同于氣泡對流量測量的影響量。此外由于氣泡經 過電極表面存在一個摩擦過程,由此會產生尖峰脈沖干擾電勢,其值遠大于正常的流量信號。

          通常電磁流量轉換器無法有效地處理如此的干擾,輕者導致測量值不穩定,情況嚴重時儀表根本無法工作。在一些缺乏經驗的用戶僅從測量的要求出發,對電磁流量計的安裝位置沒有考慮防止氣泡等工藝上的特點,容易發生一些運行方面的問題。

          例如有一啤酒廠,用電磁流量計對麥汁進行計量,電磁流量計安裝在麥汁的冷卻器后,投用后反映出麥汁測量值偏大,而終獲得的啤酒產量又偏小,導致生產工藝前后工段交接的計量糾紛。經過現場的查勘,發現安裝測量麥汁的流量計位置前有一個氣體注入口,其目的是增加發酵所需的含氧量,此時通過流量計的流體是麥汁和氣體的混合物,很明顯其測量的結果是要偏大的,顯示的瞬時流量值極不穩定,上下波動極快,無法看清流量計顯示屏上的瞬時流量值,因該用戶僅對終的累計總量感興趣,沒有注意到瞬時流量的異常波動。在將氣體注入口移到電磁流量計下游后,計量趨于正常,消除了交接糾紛,啤酒產量和麥汁消耗量之比符合了工藝指標。

          3、 防止凝露導致的絕緣下降, 啤酒生產工藝過程中大部分時間介質處于較低溫度,如啤酒在灌裝時其溫度常低于室溫,在2e左右,此時工藝管道與空氣接觸的部位很容易產生冷凝水。另外,由于特定的生產要求,許多生產車間一直處于極其潮濕的環境。在這種比較嚴酷的條件下,如果流量計外殼的密封不良,諸如接線盒,以及一些非焊接氣密級密封結構的外殼,天長日久冷凝水容易積聚在電磁流量傳感器的接線盒中、或透過密封不良的結合面滲入流量計殼體中。由于電磁流量傳感器的流量信號極其微弱(通常是幾個mV),凝露水電阻的存在,直接的后果是導致電磁流量轉換器輸入回路阻抗下降,衰減了欲輸往放大器的流量信號;或者是破壞勵磁回路和信號回路的絕緣,將高到幾十V的勵磁電壓引入到低電勢的信號回路中,造成流量計的嚴重故障。此時正確的方法應該是選用分體式、具有IP67或IP68防護等級的電磁流量計,由于這種防護等級的傳感器是完全密封,無論環境如何惡劣,電磁流量計將不會再有產生冷凝水之憂慮。若在現場已經安裝普通防護型儀表,為避免可能產生的后遺癥,則可在接線盒中灌注絕緣材料,如變壓器油、中性的硅膠以及一些現場可固化的聚氨酯橡膠,也不失為一種比較有效的補救措施。

           


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