Измерение объёмного и массового расхода жидкостей и газов на пивоваренных заводах

When constructing a large new brewery near Enschede, the Netherlands, the beer producer GROLSCH was looking for a variety of devices to measure the volume and mass of liquid and gaseous products.

The GROLSCH brewery placed high demands on the devices, particularly in terms of measuring accuracy, reliability and being maintenance-free. All of the devices had to be equipped with the PROFIBUS PA communication interface to communicate with the ProLeit process control system. On top of that, the measuring devices were all to be supplied by the same manufacturer if possible.

В GROLSCH рассматривались электромагнитные расходомеры (ЭМР) для измерения объемного расхода электропроводных жидких продуктов. Данные устройства должны были использоваться в производственных помещениях, емкостях с чистой водой и контурах охлаждения, а также на очистных сооружениях.

ЭМР, предназначенные для использования в производственных помещениях, должны были иметь специальные гигиенические технологические присоединения для пищевой промышленности и сектора производства напитков. Они также должны были быть изготовлены из материалов, одобренных FDA, сертифицированы в соответствии с EHEDG и 3A и очищены с использованием процессов CIP и SIP.

Кориолисовые массовые расходомеры требовались для измерения высоковязких и непроводящих жидкостей, а также газов. Ранее технологическому процессу подвергалась твердая форма хмеля в виде гранул. Сегодня используется экстракт хмеля в жидкой форме для улучшения процесса пивоварения и достижения более стабильного качества пива. Экстракт имеет плотность около 1,3 кг/л при вязкости в несколько тысяч мПа·с. При нагревании до около 45° C он способен течь с большей легкостью в процессе темперирования, что обеспечивает переработку при низких скоростях потока.

Кроме того, проводились измерения углекислого газа на установках по извлечению CO2.

3.1 OPTIFLUX: Электромагнитные расходомеры (ЭМР) KROHNE.

Компания KROHNE поставила около 300 электромагнитных расходомеров OPTIFLUX 6000 и 4000 различных размеров и с различными трубными присоединениями для использования в новой пивоварне GROLSCH. ЭМР как в компактном, так и раздельном исполнении имеют интерфейс PROFIBUS для обеспечения связи с системой управления процессом ProLeit.

Большинство поставляемых ЭМР - гигиенические приборы OPTIFLUX 6000 F в цикле промывки OPTIFLUX 6000. Эти устройства оснащены системой уплотнения, пресной водой которая предотвращает расширение прокладок в измерительной трубе при нагревании. Некоторые ЭМР в раздельном и компактном исполнении оснащены преобразователем IFC 300, который входит в стандартную комплектацию системы диагностики приложений и устройств, что позволяет пользователю правильно устанавливать и эксплуатировать измерительные приборы. Размеры варьировались от DN 2,5 до DN 150, кроме того, приборы имели специальные присоединения, сертифицированные для использования в пищевой промышленности и секторе производства напитков, а также в условиях рабочих температур до 150° C.

В пивоваренном цеху были использованы приборы с фланцевыми присоединениями OPTIFLUX 4000. Данные ЭМР могут использоваться при температуре до 150° C в процессе затирания. Приборы OPTIFLUX 4000 также используются для применений в сфере очистки сточных вод. Данные электромагнитные расходомеры сертифицированы для использования с водой, а также в пищевой промышленности. ЭМР OPTIFLUX 4000 также оснащены преобразователем сигналов IFC 300. Постоянные проверки и информация о работоспособности прибора помогают обнаруживать отказы на ранних этапах, что позволяет принимать соответствующие меры по устранению.

Все приборы OPTIFLUX 6000 и 4000 легко очищаются в процессе безразборной стерилизации (SIP) и промывки (CIP). Кроме того, погрешность измерений лишь на 0,2% отличается от измеренного значения.

3.2 OPTIMASS: Кориолисовые массовые расходомеры производства KROHNE

Компания KROHNE осуществляла поставки массовых расходомеров OPTIMASS 7000 и 3000 различных типоразмеров с различными трубными присоединениями для измерения жидких и газообразных продуктов на новой пивоварне GROLSCH. Данные приборы для измерения массового расхода в компактном и раздельном исполнении оснащены интерфейсом PROFIBUS PA.

Устройства OPTIMASS 7000 используются в процессе дозирования жидкого сахара и экстракта хмеля, поскольку для обеспечения постоянного качества пива необходима исключительно высокая точность измерений. Наличие прямой одинарной трубы без разделителя потока является решающим преимуществом при использовании в процессе дозирования высоковязкого экстракта хмеля. Ввиду чрезвычайно низких потерь давления стало возможным работать при низких скоростях потока. Это является преимуществом при измерении чувствительных к сдвигу сред и чувствительных продуктов. Приборы OPTIMASS 3000 используются для измерения углекислого газа в системах восстановления и обеспечивают точность до 0,1%.

Расходомеры OPTIMASS 7000 и 3000 легко очищаются в процессе безразборной стерилизации (SIP) и промывки (CIP). Помимо измерения массового и объемного расхода, устройства OPTIMASS также могут определять актуальные значения плотности и температуры. Это позволяет рассчитать производные параметры, такие как градус Брикса и Плато.

Система управления процессом в GROLSCH ведет измерение и контроль всех зон и технологических операций на пивоваренном заводе. Сюда входит система силосов, варочный цех, бродильни и подземные хранилища, системы фильтрации и очистки сточных вод, а также децентрализованные станции CIP-очистки. Кроме того, это предполагает подготовку и подачу рабочих сред. Объемные и массовые расходомеры KROHNE показывают превосходные характеристики. Все приборы снабжены протоколом PROFIBUS PA.