Mer schampo, mindre restprodukter
Flödesmätaren registrerar blandningsfaser – Samarbetet med Dr. Kurt Wolff
Dra fördel av processäkerhet och minimeringen av restprodukter:
- Maximal prestanda: Med snabb och exakt registrering av mediebytet minimeras restprodukter.
- Säkra processer: FLOWave mäter flödesmängden, temperaturen och mediets täthetsfaktor för att tillförlitligt kunna urskilja schampo och rengöringsvatten.
- Tillförlitlighet: Tiden mellan mätningarna är på några få ms och reproducerbarheten är mycket hög med 0,2 %.
- Okomplicerad driftsättning: Flexibelt monteringsläge, kompakta mått och låg vikt på ungefär 3,5 kg vid 50 mm DN gör att en enda person kan utföra installationen.
FLOWave avskiljer produktionssteg entydigt olika produktionssteg
Vid tillverkningen av kosmetik gäller detsamma som inom läkemedels-, bioteknik- och livsmedelsbranschen: stränga kvalitets- och hygiendirektiv ska följas. Därför måste produktionsanläggningarna rengöras regelbundet vid sats- och produktbyte. Samtidigt ska dock produktionsprocessen fortgå så effektivt som möjligt. Flödesmätare som registrerar mediebyte snabbt och med hög noggrannhet innebär en avsevärd optimeringspotential då de gör att det går att åtskilja mellan produkt, rengöringsmedium och dess blandningsfaser. Det gör att produktionssteg tydligt kan åtskiljas och restprodukterna kan reduceras, t.ex. vid produktionen av högkvalitativa schampoprodukter.
Inline-flödesmätaren fungerar enligt den patenterade SAW-metoden (Surface Acoustic Waves) och registrerar tillförlitligt mediebyte. Den här metoden har även fördelen att det inte finns några inbyggnader eller förträngningar och därmed inte heller några dödutrymmen i mätröret.
Inline-flödesmätaren fungerar enligt den patenterade SAW-metoden (Surface Acoustic Waves) och registrerar tillförlitligt mediebyte. Den här metoden har även fördelen att det inte finns några inbyggnader eller förträngningar och därmed inte heller några dödutrymmen i mätröret.
Optimeringspotential vid produktöverföring
På en central produktionsanläggning i Bielefeld producerar Dr. Kurt Wolff GmbH & Co.KG olika schampoprodukter med varunamnen Alpecin och Plantur. Efter produktionen mellanlagras dessa i fyra behållare för efterföljande tapprocess.
Vid alla produktbyten måste rören rengöras och desinficeras. Det får inte komma något restvatten i schampot, det skulle påverka kvaliteten negativt. Dock finns det alltid oundvikligen restvatten i rören efter alla rengöringsfaser. Därför behövdes tidigare de första sekunderna av överföringen alltid slängas bort. Även vid överföringsslutet finns det en sådan blandningsfas i lagertanken. För att kunna använda de produktrester som fortfarande är i ledningarna i största möjliga mån trycks de ut med kallvatten. Den första delen matades sen i lagertanken, den mycket större resten hamnade i avfallshanteringen igen.
”Vid överföringen från tillverkningsanläggningen till lagertanken såg vi optimeringspotential. Här uppstår blandningsfaser två gånger av produkt och vatten, som tidigare innebar avsevärda mängder restprodukt. Alltså gick rätt stora mängder produkt förlorade i båda blandningsfaserna, då vi tidigare behövde arbetade med uppskattade tidsvärden som inte var desamma för de olika produkterna. Vårt mål var att framöver spara in på många liter restprodukter och onödiga kostnader för avloppsreningen.”
En sensor för flödesmängd, temperatur och densitetsfaktor
Därför påbörjandes sökandet efter en sensor som registrerar blandningsfaserna i början och slutet på överföringen – alltså vid alla produktbyten innan och efter rengöring – med hög reproducerbarhet, inom millisekunder, även vid medier med olika viskositet. Samtidigt måste den vara anpassad till hygienanvändningar och får inte påverka schampots ingredienser eller rengöringsmedel negativt. En ytterligare utmaning var att konstruktionen av den existerande, relativt nya anläggningen inte fick ändras. Sensorn skulle alltså placeras i rörledningarna utan att påverka fluidförhållanden.
Bielefelds shampoproducenter hittade vad de letade efter i Bürkert:s produktportfölj. Valet föll på flödesmätenheten FLOWave. Den fungerar med den innovativa SAW-metoden (Surface Acoustic Waves), och använder alltså utbredningshastigheten hos akustiska ytvågor i vätskor. Med här teknologin fungerar mätsystemet utan sensorelement i mätröret. Det har även andra fördelar: Inga element i mätröret innebär inga läckor eller icke-kombinerbarheter för material eller underhåll, dessutom blir det inget tryckfall och rengöringen blir enkel. I processen fungerar sensorn som ett röravsnitt. Den är tillverkad av rostfritt stål av hög kvalitet, det finns inga döda utrymmen och alla hygienkrav är uppfyllda. Det finns det flera intyg på, t.ex. ASME BPE och EHEDG. Det gör att sensorn kan bestämma flödesmängden med en noggrannhet på 0,4 % av mätvärdet. Den mäter samtidigt temperaturen och mediets täthetsfaktor. Det gör att det tillförlitligt går att urskilja om det är schampo eller vatten i ledningen. Sensorn mäter mycket snabbt. Tiden mellan mätningarna är på några få millisekunder och reproducerbarheten är mycket hög med 0,2 %.
Bra samarbete, enkel montering och okomplicerad driftsättning
Men det är inte bara tekniken som gör att SAW-flödesmätaren övertygar.
”Vi är även mycket glada över det bra och framför allt effektiva samarbetet med Bürkert”
Bürkert var på plats och hjälpte till både i testfasen och vid driftsättningen. Projektgenomföringen var snabb, samarbetet gick utan problem. Vid driftsättningen på plats kunde Bürkert:s serviceteam snabbt hantera de initiala problemen vid nätverksuppkopplingen. FLOWave-transmittern baserat på elektronikplattformen EDIP (Efficient Device Integration Platform), som ansluter till andra Bürkert-enheter för att upprätta ett intelligent system. Det gör det möjligt att ansluta de fyra flödesmätarnas Profinet via en gemensam gateway (ME43) . Det underlättade inte bara integreringen i den existerande anläggningen, utan förenklar även hanteringen av enheterna. Gatewayen har en integrerad webbserver vilket möjliggör fjärråtkomst via OPC UA.
Lika enkel att installera som en rörledning
FLOWaves kompakta storlek och den låga vikten möjliggör en okomplicerad installation. Med DN 50 mm väger flödesmätaren bara ungefär 3,5 kg, alltså bara något mer än ett vanligt rör med samma mått. En person kan montera den utan problem. Det går att välja monteringsläget som du vill så att displayen går att avläsa vid justeringen och flödesmätaren går lätt att komma åt vid driftsättningen för konfigurationen. I pågående drift behöver SAW-flödesmätaren minimalt med energi.
Inline-volymflödesmätaren FLOWave
Gateway ME43 (höger), stöd för alla vanliga industriellt ethernet-protokoll resp. fältbussgränssnitt.
Inline-flödsmätarenheten FLOWave (vänster) och gateway ME43 (höger), stöd för alla vanliga industriellt ethernet-protokoll resp. fältbussgränssnitt.
”Med SAW-flödesmätare i de fyra överföringsledningarna har vi reducerat restprodukterna med över två tredjedelar. Vi producerar avsevärt effektivare och sparar dessutom in på avloppsreningen.”
