Monitorowanie w czasie rzeczywistym zawiesiny mleka wapiennegooring i kontrola
Dla inżynierów procesu istotne jest opracowanie wydajna i niezawodna metoda monitorowania i kontroli zawiesiny mleczno-wapiennej w produkcji docelowego produktu. Kluczem do tego procesu jest znalezienie metody, która utrzyma jakość szlamu, zapewni ścisłą kontrolę i łatwo reaguje na wszelkie zmiany w surowcach lub pożądanym stężeniu szlamu wapiennego. W dokumencie tym omówiono obecny stan produkcji mleka wapiennego, różne dostępne techniki kontroli, ich zalety i wady oraz nakreślono najlepsze podejście do procesu produkcyjnego, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak stężenie, wielkość systemu, czystość surowca i pożądany produkt końcowy , podkreślając zalety Rheonics Miernik gęstości i lepkości SRD.
1. Przegląd zawiesiny wapiennej
Produkcja zawiesiny mlecznej wapiennej
Produkcja mleka wapiennego polega na mieszaniu tlenku wapnia CaO z wodą w reakcji uwalniania ciepła zwanej gaszeniem wapna. W wyniku tej reakcji początkowo powstaje drobnoziarnisty roztwór wodorotlenku wapnia, znany jako wapno hydratyzowane lub wapno gaszone. Dalsze dodanie wody tworzy płynny roztwór zwany mlekiem wapiennym. Zawiesinę zazwyczaj miesza się do takiego stężenia, przy którym nadal łatwo przepływa, ale zawiera dużą ilość substancji stałych wodorotlenku wapnia.
Aby bezpiecznie poradzić sobie z ciepłem powstającym podczas reakcji gaszenia, wymagany jest specjalistyczny sprzęt zwany gaszarką wapna. Utrzymanie właściwej temperatury reakcji utrzymuje stałą jakość wytwarzanego hydratu i zapewnia dobrą reaktywność, co pomaga zminimalizować wpływ na środowisko i ostatecznie poprawić wydajność produktu końcowego. Użytkownicy mleka wapiennego mają możliwość gaszenia wapna palonego na miejscu lub uzyskania wstępnie gaszonego suchego wodorotlenku wapnia. Ten ostatni można łatwo wymieszać z wodą bez konieczności używania gasiarki. Alternatywnie gotowe mleko wapienne można uzyskać od dostawców.
Powstałe zawiesiny wodne charakteryzują się stężeniem masy substancji stałej (% substancji stałych), reaktywnością chemiczną zawiesiny do neutralizacji kwasu i rozkładem wielkości cząstek w zawiesinie (kontrolując częściowo lepkość). Cechy te decydują o właściwościach zaczynu, głównie o jego lepkości i reaktywności.
Właściwe przechowywanie mleka wapiennego jest niezwykle istotne, gdyż jego jakość z biegiem czasu ulega pogorszeniu. Cząsteczki wodorotlenku wapnia reagują z dwutlenkiem węgla (CO2) w atmosferze, w wyniku czego powstaje wapno węglanu wapnia (CaCO3). Wpływa to negatywnie na skuteczność szlamu w różnych procesach i zastosowaniach.
Rysunek 2: Schemat procesu zawiesiny mleka wapiennego [2].
Pozyskiwanie i alternatywy dla zawiesiny mleka wapiennego
Podstawowy surowiec do produkcji zawiesiny wapiennej mlecznej, wapno palone, pochodzi z wapienia, skały osadowej składającej się głównie z węglanu wapnia (CaCO₃). Wapień występuje powszechnie na całym świecie i jest wydobywany komercyjnie w krajach o znacznych złożach wapienia, w tym w USA, Chinach i Indiach.
Istnieje kilka alternatyw dla zawiesiny mleka wapiennego, głównie w zastosowaniach, w których stosuje się ją do kontroli pH lub uzdatniania wody. Te alternatywy obejmują sodę kalcynowaną (węglan sodu), sodę kaustyczną (wodorotlenek sodu) i wodorotlenek magnezu. Jednakże każda z tych alternatyw ma swój własny zestaw zalet i wad, a wybór często zależy od konkretnego zastosowania i lokalnych względów ekonomicznych.
Tabela gęstości zawiesiny mleka wapiennego
Jak wyjaśniono wcześniej, pod względem chemicznym zawiesina wapienna jest zawiesiną tlenku wapnia CaO w wodzie, zwaną wapnem palonym. Wapno hydratyzowane Ca(OH)2 to zawiesina stałych cząstek wodorotlenku wapnia Ca(OH)2 (proszek) – w stężeniu od 18% do 40% – w wodzie, zwana wapnem hydratyzowanym, otrzymywana w wyniku hydratacji wapna palonego.
Następny wykres pokazuje, że gęstość zawiesiny mleka wapiennego wzrasta wraz ze stężeniem. Dzieje się tak, ponieważ cząstki wapnia w zawiesinie wypierają wodę, która jest mniej gęsta.
Rysunek 3: Tabela gęstości zawiesiny mleka wapiennego.
Wykres pokazuje również, że gęstość zawiesiny mleka wapiennego zmienia się wraz z temperaturą. Dzieje się tak dlatego, że cząstki wodorotlenku wapnia są lepiej rozpuszczalne w gorącej wodzie, co zmniejsza gęstość zawiesiny.
Poniższa tabela przedstawia gęstość zawiesiny mleka wapiennego przy różnych zawartościach procentowych CaOH2 w wodzie. Gęstość wzrasta liniowo wraz ze wzrostem procentu masowego wapna w zawiesinie. Należy pamiętać, że są to wartości przybliżone, a rzeczywista gęstość może się różnić w zależności od czynników takich jak temperatura i ciśnienie.
Przy zawartościach procentowych powyżej 30% niektóre zawiesiny wapna stają się dość sztywne. W ilości 35% stosuje się dodatki, aby zawiesina była pompowalna. Ogólnie rzecz biorąc, przy 40% szlamu nie można już pompować.
Tabela 1: Gęstość referencyjna zawiesiny wapiennej [3].
Konsystencja zawiesiny wapiennej o stężeniu
Istnieją trzy rodzaje zawiesin wapiennych:
- Mokry materiał przypominający kit z dodatkiem 30-35% zawiesiny wapna palonego.
- Kremowy materiał, który można wylewać lub pompować, zawierający około 20-25% wapna palonego – zwanego Mlekiem Limonkowym.
- Wodnista konsystencja, mleczny kolor, o stężeniu mniejszym niż około 18% (zwykle 10-15% lub 1-1.5 funta/gal)
Po ustabilizowaniu się zawiesina wapienna jest stabilną zawiesiną i nie jest żrąca. Stabilizacja następuje, gdy cała woda całkowicie przereaguje z wodorotlenkiem wapnia.
Przemysłowe zastosowania zawiesiny mleka wapiennego
- Uzdatnianie wody: Wapno ma różne zastosowania w procesach uzdatniania wody, w tym zmiękczaniu, aglomeracji, flokulacji i regulacji pH. Jest powszechnie dodawany do wody pitnej w celu kontrolowania odkładania się węglanów i przedłużenia żywotności systemów dystrybucji.
W oczyszczaniu ścieków wapno działa jako koagulant, neutralizując ładunek cząstek koloidu, umożliwiając ich łatwe usunięcie. Promuje także flokulację zawieszonych zanieczyszczeń, dzięki czemu dekantacja jest bardziej wydajna. Wapno można stosować w połączeniu z solami metali lub polimerami jako środek flokujący.
Dodatkowo wapno może zwiększać poziom pH wody, powodując wytrącanie się metali ciężkich w postaci wodorotlenków. Ułatwia to ich zbieranie i usuwanie. Wapno pomaga również w wytrącaniu fosforanów i siarczanów, a także metali ciężkich w postaci nierozpuszczalnych soli, zwiększając skuteczność ich usuwania.
Rysunek 4: Proces uzdatniania wody i miernik gęstości i lepkości SRD
- Rafinacja cukru: Proces oczyszczania soku z buraków cukrowych lub trzciny cukrowej polega na dodaniu mleka wapiennego i gazu nasycającego. Monitoring jakość mleka wapiennego na wielu etapach ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia lepszych wyników oczyszczania i optymalizacji procesu.
Rysunek 5: Proces rafinacji cukru oraz miernik gęstości i lepkości SRD
– Odsiarczanie Spalin: Szeroko stosowany w elektrowniach i gałęziach przemysłu wyposażonych w duże kotły, szlam mleczno-wapienny pomaga w zmniejszeniu emisji dwutlenku siarki poprzez reakcję i neutralizację tych szkodliwych gazów.
– Produkcja papieru: W przemyśle papierniczym zawiesinę mleczno-wapienną wykorzystuje się do trawienia drewna w procesie siarczanowym lub kraftowym. Rozkłada ligninę obecną w drewnie, dzięki czemu produkcja papieru jest bardziej wydajna.
Rysunek 6: Proces produkcji papieru oraz miernik gęstości i lepkości SRD
– Produkcja stali: Przemysł stalowy wykorzystuje zawiesinę mleka wapiennego do topnika, odsiarczania oraz w podstawowym procesie tlenowym produkcji stali. Pomaga w usuwaniu zanieczyszczeń, poprawiając jakość produkowanej stali.
– Górnictwo metali nieżelaznych: Usuwanie metali nieżelaznych z rudy w procesach flotacji, w których mleko wapienne stosuje się jako modyfikator pH w celu zwiększenia efektywności spieniaczy i kolektorów lub w reakcjach metatezy, gdzie stosuje się je do wytrącania soli metalu nieżelaznego. Zawiesina wapienna służy do kontroli wartości pH w procesie neutralizacji kwasów i ługowania cyjankami podczas rafinacji złota.
– Produkcja chemiczna: LZawiesinę ime stosuje się jako regulator pH, środek osuszający lub do reakcji metatezy.
– Budowa: Mleko wapienne stosowane jest do stabilizacji gruntów pod budownictwo oraz jako składnik materiałów budowlanych.
– Wybielanie: Zawiesinę wapienną stosuje się do wybielania materiałów, takich jak len, szkło i masa papiernicza.
2. Monitorujoring i Techniki Kontrolowania
Metoda 1: Pomiar gęstości offline
- Korzyści: Opłacalność; proste do wdrożenia
- Wady: Zawodne; powolne reagowanie na zmiany; interwencja ręczna
- Zastosowanie: Można stosować w przypadku wymagań o niskiej precyzji, mniejszych rozmiarów systemów lub rzadkich zmian stężeń.
Technika ta polega na okresowych pomiarach gęstości zawiesiny mleka wapiennego za pomocą gęstościomierza offline. Ten gęstościomierz jest oddzielony od strumienia procesowego i wymaga ręcznej interwencji. Metoda ta może być opłacalna i stosunkowo prosta do wdrożenia; jednakże reakcja na zmiany stężenia może być dość powolna i zawodna.
Metoda 2: Pomiar gęstości w linii i ręczna regulacja szybkości podawania
- Korzyści: Szybsze pomiary gęstości; większa dokładność niż metoda 1
- Wady: Powolna regulacja szybkości posuwu; interwencja ręczna; ryzyko błędu ludzkiego
- Zastosowanie: Może to być przydatne w przypadkach, gdy stężenie gnojowicy nie zmienia się często, a siła robocza jest dostępna do ręcznej regulacji.
W tym przypadku wbudowany miernik gęstości, taki jak Rheonics Miernik procesowy SRD służy do ciągłego pomiaru gęstości zawiesiny mleka wapiennego. Miernik ten zapewnia monitorowanie w czasie rzeczywistymoring strumienia procesu, dzięki czemu jest on szybszy i dokładniejszy niż pomiary offline. Jednak korekty szybkości podawania są nadal dokonywane ręcznie, co może skutkować wolniejszym czasem reakcji i potencjalnym błędem ludzkim, takim jak nadmierne lub niedostateczne rozcieńczenie roztworu.
Metoda 3: Automatyczny monitoring liniowyoring i kontrola (zalecane)
- Korzyści: Dokładne pomiary w czasie rzeczywistym; szybkie regulacje sterowania; niska interwencja człowieka; stała jakość
- Wady: Wyższy początkowy koszt instalacji
- Zastosowanie: Idealny do większych systemów, częstych zmian stężeń lub wymagań wymagających dużej precyzji.
W metodzie tej wykorzystuje się wbudowany miernik gęstości procesowej, np Rheonics miernik procesowy SRD do monitorowania gęstości zawiesiny mleka wapiennego w czasie rzeczywistym, w połączeniu z prostym sterownikiem do automatycznego dostosowywania szybkości podawania. Taka konfiguracja zapewnia dokładne pomiary gęstości i umożliwia sterownikowi dokonywanie szybkich regulacji w odpowiedzi na zmiany stężenia, utrzymując jakość zawiesiny i osiągając ścisłą kontrolę. Chociaż metoda ta wiąże się z wyższym początkowym kosztem instalacji, korzyści w postaci stałej jakości, wydajności i zmniejszonego zaangażowania siły roboczej sprawiają, że jest to zalecany wybór.
Rysunek 7: Inline miernik gęstości procesowej SRD kontroluje masę mleka wapiennego o stężeniu
3. Rheonics Inline miernik gęstości procesowej SRD
Połączenia Rheonics Inline Process Density Meter SRD to wbudowany miernik gęstości, idealny do kontrolowania gęstości mleka wapiennego w gaszarce wapna. SRD jest dokładny i niezawodny i może pracować w szerokim zakresie temperatur i ciśnień.
Rysunek 8: Rheonics Miernik gęstości i lepkości SRD
Przydatność do kontroli Lime Slaker
Połączenia Rheonics Liniowy miernik gęstości procesowej SRD doskonale nadaje się do kontroli gaszenia wapna z następujących powodów:
- Szeroki zakres temperatur: SRD może pracować w zakresie temperatur od -40 do 300°C (-40 do 572°F), co obejmuje cały zakres temperatur gaszenia wapna.
- Wysoka celność: SRD ma dokładność 0.001 g/cc (dostępna jest większa dokładność), co jest wystarczające w większości zastosowań w gaszeniu wapna, ponieważ wykrywa zmiany masy/stężenia mniejsze niż 1%.
- Szybki czas reakcji: SRD charakteryzuje się krótkim czasem reakcji krótszym niż 1 sekunda, co pozwala na kontrolę gaszenia wapna w czasie rzeczywistym.
- Łatwa instalacja: SRD to gęstościomierz łatwy w instalacji, niewymagający wykonywania żadnych czynności kalibracyjnych ani uruchamiania. Czujnik można zainstalować w zbiorniku lub linii w ciągu 5 minut i zasilić, aby rozpocząć pomiar.
- Łatwa integracja ze sterownikiem PLC: Obsługa szerokiej gamy protokołów przemysłowych i sterowników PLC. Sprawdź zakres PLC i protokoły używane przez SRD które są wykorzystywane przez klientów do integracji z wybranymi przez nich sterownikami PLC i IPC.
- Jednoczesny pomiar lepkości i temperatury: Wykazano, że lepkość zawiesiny wapiennej jest dobrym wskaźnikiem jakości zawiesiny wapiennej. SRD może wykryć związaną ze starzeniem degradację zawiesiny wapiennej [1].
Tabela 2: Porównanie różnych zawiesin wapiennych w zbiornikach i ich właściwości starzenia. [1]
Wykorzystując Rheonics SRD dla Monitaoring Alternatywne zawiesiny
Inline miernik gęstości procesowej, Rheonics SRD to wszechstronne narzędzie, którego można używać do monitorowaniaoring nie tylko zawiesinę mleka wapiennego, ale także jego alternatywy, takie jak soda kalcynowana, soda kaustyczna i wodorotlenek magnezu. Biorąc pod uwagę różne gęstości i charakterystyki przepływu tych substancji, Rheonics Precyzja i możliwość regulacji SRD sprawiają, że jest to doskonały wybór dla monitóworing ich stężenia w czasie rzeczywistym. Daje to pewność, że stosowane są właściwe ilości, utrzymując optymalny poziom pH i skuteczność oczyszczania. Co więcej, integracja Rheonics SRD z systemami sterowania pozwala na automatyczną regulację, zapewniając bezproblemową pracę niezależnie od użytego materiału.
Korzyści z używania Rheonics wbudowany miernik gęstości procesowej SRD
- Pomiar gęstości online w czasie rzeczywistym. Proces może być kontrolowany i obsługiwany w sposób ciągły, bez konieczności stosowania próbek pomiarowych
- Bezpośrednie wyjście z miernika gęstości, ciężaru właściwego, stężenia, °Be (stopnie Baumé), °Bx (stopnie Brixa)
- Efektywne wykorzystanie szlamu wapiennego, poprawa jakości i oszczędność kosztów
- Niezawodny, powtarzalny, odtwarzalny i dokładny miernik
- Pomiar bezpośredni bez wpływu temperatury roboczej, obecności ciał stałych w cieczy
- Optymalizuj wydajność procesu produkcyjnego przy użyciu zawiesiny wapiennej
- Łatwa instalacja w liniach technologicznych, zbiornikach, reaktorach bez konieczności stosowania zewnętrznej komory przepływowej
- Użyj tego samego miernika do pomiaru produktu końcowego, wykorzystując bezpośrednie wyjście w wybranej jednostce (°Bx, °Be, SG, stężenie i inne).
Rysunek 9: Instalacja gęstościomierza SRD w zbiorniku i linii recyrkulacyjnej
Zalety Rheonics Gęstościomierz oparty na zrównoważonym rezonatorze skrętnym (BTR) zamiast rozwiązań alternatywnych
- Bezpośredni pomiar gęstości zamiast empirycznych zasad pomiaru opartych na absorpcji mikrofal lub promieniowania (metody mikrofalowe i radiacyjne ustalają względną zmianę absorpcji i odnoszą ją do gęstości poprzez kalibrację płynu i wymagają okresowej ponownej kalibracji)
- Pomiar bezpośredni w środku linii przepływu zamiast na ścianie (jak w przypadku pomiarów elektrodowych)
- Brak wpływu osadów na ściany (wobec szkodliwego wpływu technologii mikrofalowych)
- Usprawnia element czujnikowy dzięki certyfikatom EHEDG i 3-A, eliminuje ryzyko zatkania (w porównaniu z technologiami opartymi na kamertonach)
- Możliwość pracy z płynami o niskiej i wysokiej lepkości
- Nie ma potrzeby ponownej kalibracji podczas uruchamiania lub w całym okresie użytkowania
- Wbudowana weryfikacja kalibracji spełniająca wymagania FDA i innych norm kontroli jakości
Tabela 3: Porównanie różnych gęstościomierzy opartych na różnych technologiach.
| Charakterystyka | Technologie pomiarowe | |||||
| Zrównoważony rezonator skrętny | Obracający się widelec | Wibrujące rurki | Ultradźwiękowy | Mikrofala | Promieniowanie | |
| Zakres gęstości | 0-4 g/cmXNUMX | 0-3 g/cmXNUMX | 0-3 g/cmXNUMX | Mierzy prędkość dźwięku w płynie 0-4 g/cmXNUMX | Mierzy całkowitą zawartość substancji stałych 1%-50%TS 0-2 g/cmXNUMX | 0-1 g/cmXNUMX |
| Dokładność gęstości | 0.001 g / cc (0.0001 g / cmXNUMX i lepiej wykazane) | 0.001 g/cmXNUMX lub więcej w określonych warunkach | W najlepszych warunkach 0.001 g/cmXNUMX lub więcej | 0.005 g / cc | 0.005 g / cc | 0.01 g / cc |
| Ocena lepkości i wpływ | Do 10,000 XNUMX cP Jednocześnie mierzy lepkość dynamiczną płynu | Do 50 cP Zwiększa się błąd (0.004 g/cc) przy płynach o wysokiej lepkości (200 cP) | Wymaga kalibracji dla każdej lepkości płynu | Niezmierzony | Niezmierzony | Niezmierzony |
| Wartość ciśnienia i wpływ | 0 do 15,000 1000 psi (XNUMX barów) W pełni skompensowany. Nie ma potrzeby kalibracji | 0 do 3000 200 psi (XNUMX barów) Znaczący efekt, nie kompensowany | 0 do 750 50 psi (XNUMX barów) | 0 do 1500 100 psi (XNUMX barów) | 0 do 1500 100 psi (XNUMX barów) | 0 do 3000 200 psi (XNUMX barów) |
| Ocena temperatury i jej wpływ | -40 do 300 ° C Stabilność 0.1°C Mała masa czujnika Warunki izotermiczne umożliwiają doskonałą dokładność gęstości Nie ma różnicy w warunkach fabrycznych i terenowych. | -50 do 200 ° C Brak wbudowanego czujnika temperatury Stabilność poniżej 1°C Ogromna masa czujnika Wymaga zewnętrznego pomiaru temperatury | Maks. 150 ° C Stabilność 0.1°C Rurki czujnikowe owinięte w izolację z kontrolowanymi grzejnikami Szybko zmieniające się temperatury prowadzą do dużych błędów pomiaru | 0 do 150 ° C | 0 do 150 ° C | 0 do 400 ° C |
| Warunki przepływu | Statyczne lub płynne. Brak wpływu natężenia przepływu na pracę czujnika. | Potrzebuje dobrze zdefiniowanego reżimu przepływu. Potrzebuje dużego adaptera dla każdej średnicy rury. | Statyczne lub płynne. Wymaga kompensacji natężenia przepływu. | Płyny jednofazowe. Pod wpływem obecności pęcherzyków, ciał stałych lub innych zanieczyszczeń. | Statyczne lub płynne. Brak wpływu na natężenie przepływu. Tolerancyjny na zanieczyszczenia w płynie | Przepływy jednofazowe lub wielofazowe. Nie ma wpływu na zanieczyszczenia. |
| Instalacja | Najmniejszy wbudowany czujnik gęstości procesu na rynku (1” x 2.5”) Oferowanych jest wiele przyłączy procesowych | Wymaga dużego adaptera dla każdej średnicy rury Duży czujnik (2” x 10”) | Nie nadaje się do rur o dużych średnicach Duży system czujników (10”x20”) | Warianty zewnętrzne i natrętne Duży i ciężki czujnik Wymaga unikalnej obudowy dla małych linii | Zewnętrzny Duży, ciężki czujnik i obudowa Do rur o średnicy 2” lub większej | Zewnętrzny W przypadku małych rur emiter i nadajnik muszą być umieszczone dalej Wymagana kalibracja |
| Instalacja zbiornika | Zgodny | Zgodny | Nie kompatybilne | Kompatybilne style, ale mają problem z osadami | Nie kompatybilne | Nie kompatybilne |
| Warianty | Możliwość dostosowania długości (zlicowanej, krótkiej i długiej) oraz konstrukcji (standardowy korpus ∅30 mm i wariant ∅19 mm) | Możliwość dostosowania długości | żaden | żaden | żaden | Pasuje do prostych rur i łuków |
| Koszt jednostki | $ | $$ Wymaga częstego czyszczenia ze względu na podłączanie i ponowną kalibrację | $ $ $ | $$ Kalibracja z użyciem płynów w celu określenia linii bazowej | $$ Wymagana kalibracja bazowa | $ $ $ Kalibracja linii podstawowej Przepisy dotyczące kontroli źródeł promieniowania |
| Wysiłek instalacyjny | 0 do Niskiego Zero konserwacji Brak kalibracji w terenie Konstrukcja samoczyszcząca | Wysoki Często podłączany, wymaga czyszczenia Wymaga ponownej kalibracji w okresowych odstępach czasu | Średni Wymaga kalibracji przy uruchomieniu | Średni Wymaga kalibracji przy uruchomieniu | Średni Wymaga kalibracji przy uruchomieniu | Wysoki |
| Konserwacja | Brak, jeśli nie osadza się na elemencie czujnikowym | Uszkodzenie powłoki i osad na czujniku | Częsta kalibracja | Częsta kalibracja | Częsta kalibracja | Częsta kalibracja |
| Koszt dożywotni dla klienta | $ | $ $ $ | $ $ $ $ $ | $$ | $ | $$ |
| Osłabienie | żaden | Ogromny efekt ścienny, wymaga specjalnych adapterów dla każdych warunków przepływu | Masywna instalacja Konieczna ponowna kalibracja | Zbyt czuły na warunki przepływu | Niska dokładność | Ostatni z dokładnością |
4. Strategia wdrażania
Wdrożenie automatycznego monitu inlineoring i system sterowania można podzielić na następujące etapy:
Wybór wyposażenia:
Wybór odpowiedniego gęstościomierza liniowego, np Rheonics SRD to pierwszy krok. Upewnij się, że wybierasz model, który odpowiada konkretnym wymaganiom Twojego procesu, takim jak charakterystyka zawiesiny i pożądany poziom precyzji sterowania. Tutaj znajdziesz wszystkie warianty SRD.
Instalacja:
Gęstościomierz in-line można zainstalować bezpośrednio w rurociągu procesowym lub w zbiorniku, w zależności od wymagań konkretnego zastosowania. Recenzja Rheonics Wymagania instalacyjne SRD.
Do instalacji linii technologicznej:
Rheonics Gęstościomierz SRD można łatwo zintegrować z istniejącym rurociągiem dzięki dostosowywanym przyłączom procesowym i wariantom sond czujnikowych.
Główne typy instalacji to prostopadłe i poziome do rury. Decyzję podejmuje się na podstawie ograniczeń instalacyjnych dotyczących przestrzeni, funkcjonalności, rodzaju płynu i innych. Zobacz następną tabelę z porównaniem obu zawiesin w mleku wapiennym.
Tabela 4: Instalacja rurowa inline – porównanie równoległe i prostopadłe
| Prostopadły | Parallel | |
|---|---|---|
| Opis | Sonda czujnika jest instalowana pod kątem 90° od rury. Zaleca się, aby końcówka sondy SRD była wyrównana z przepływem, więcej informacji znajdziesz tutaj. | Sonda czujnika jest instalowana wzdłuż lub osiowo względem rury. Zwykle wymaga zgięcia rury. Zaleca się, aby płyn znajdował się naprzeciwko osi sondy SRD. Element pomiarowy jest koncentryczny i znajduje się pośrodku linii. |
| Zalety | Łatwiejsza instalacja - zwykle wymaga jedynie spawania. | Idealną instalacją dla SRD jest umieszczenie płynu wzdłuż osi sondy czujnika. Mniej prawdopodobne, że osady zaczną oddziaływać na element czujnikowy. Rheonics oferuje akcesoria do komór przepływowych do instalacji równoległej |
| Niedogodności | W przypadku cieczy o dużej lepkości istnieje ryzyko sedymentacji i osadów wokół podstawy i końcówki czujnika. W większości przypadków wymagany jest minimalny rozmiar rury 2.5” (2” dla ANSI – OD 60.3 mm). Rury o mniejszych średnicach stwarzają ryzyko osadzania się osadów i braku wystarczającego odstępu dla elementu czujnikowego. | W przypadku użycia z krótkimi sondami czujnikowymi instalacja wymaga skrócenia lub niestandardowego kolanka. Rheonics oferuje FET-15T i kolano odchylające do połączenia z NPT 1.25” i Tri-Clamp. Do instalacji równoległej niektóre aplikacje wymagają długiej sondy zanurzeniowej. Możliwość zmniejszenia przekroju. W większości przypadków wymagane jest zagięcie rurociągu pod kątem 90°. |
| W przypadku montażu w rurze, gdzie istnieje ryzyko sedymentacji (z powodu częstego nieprawidłowego wymieszania CacO3), sondę czujnika należy zainstalować tak, aby uniknąć tworzenia się osadów wokół elementu czujnikowego. | ||
Do montażu zbiornika:
W przypadku instalacji w zbiornikach, zbiornikach lub reaktorach nie tylko element czujnikowy SRD musi być wolny od przeszkód, ale także sonda czujnika powinna znajdować się z dala od ruchomych obiektów, które mogą uderzyć w urządzenie podczas pracy.
Rheonics najczęstszymi rozwiązaniami do montażu w zbiornikach jest zastosowanie adaptera do montażu na zbiorniku – TMA-34N oraz użycie sond o długim zanurzeniu, takich jak SRD-X5. Obydwa umożliwiają bezpieczną i niezawodną instalację bez konieczności opróżniania zbiornika. Następna tabela porównuje obie opcje.
Tabela 5: Instalacja zbiornika w linii – porównanie adaptera do montażu na zbiorniku i sondy o długim zanurzeniu
| Akcesorium TMA-34N | Sonda z długim wprowadzeniem | |
|---|---|---|
| Opis | Używa skrótu SRD-X1-34N, wkręcony w klatkę ochronną. Montaż przedłużany jest o rurę o niestandardowej długości. Sonda czujnika jest zanurzona w płynie, a drugi koniec jest zamocowany w celu zapewnienia bezpiecznego montażu. | Jednoczęściowa sonda czujnika dostosowana pod względem długości i przyłącza procesowego. Odnosi się do SRD-X5 (standardowo długi), -X6 (Smukły) i -X7 (sonda reaktora). |
| Zalety | Łatwa zmiana długości wsunięcia przez użytkownika. Klatka chroni sondę przed uderzeniami. | Można stosować do zbiorników otwartych i zamkniętych. Elastyczność w projektowaniu (średnica korpusu). Dostępne są klatki ochronne |
| Niedogodności | Najczęściej spotykane w otwartych zbiornikach. | Droższe rozwiązanie w porównaniu do TMA. |
Więcej informacji można znaleźć w artykule na temat a porównanie instalacji inline w zbiorniku i rurze.
Kalibracja i testowanie:
Po zainstalowaniu gęstościomierz należy przetestować, aby zapewnić dokładność pomiarów. Ten krok obejmuje sprawdzenie, czy odczyty licznika odpowiadają znanej gęstości szlamu i dostosowanie miernika, jeśli to konieczne.
Integracja z systemami sterowania:
Gęstościomierz powinien być zintegrowany z systemami sterowania. Pozwala to na automatyczną regulację szybkości podawania w odpowiedzi na zmiany gęstości zawiesiny.
Postępując zgodnie z tą strategią wdrożenia, można zapewnić pomyślną instalację i działanie automatycznego monitora wbudowanegooring i system kontroli zawiesiny mleczno-wapiennej. Doprowadzi to do lepszej kontroli procesu, stałej jakości zawiesiny i lepszej wydajności produktu końcowego.
Najlepsze praktyki dotyczące konserwacji Monitaoring i Systemy Sterowania
- Upewnij się, że cały węglan wapnia przereagował z wodą, tworząc stabilną zawiesinę, zajmuje to trochę czasu. Pomiar SRD może pokazać, kiedy gęstość (i lepkość) ustabilizowała się, co oznacza całkowitą stabilizację.
- Regularna weryfikacja kalibracji gęstościomierza liniowego zapewniająca wiarygodne pomiary.
- Okresowa konserwacja i czyszczenie gęstościomierza, aby zapobiec zabrudzeniu i zapewnić prawidłowe działanie.
- Rutynowa kontrola regulatora PID i innego sprzętu sterującego w celu utrzymania ogólnie zoptymalizowanego systemu.
- Właściwe przeszkolenie personelu nadzorującego monitoring i systemy kontroli umożliwiające obsługę różnic w surowcach, rozwiązywanie potencjalnych problemów i zapewnianie bezpieczeństwa.
- Wdrożenie standardowych procedur operacyjnych (SOP) dla monitoring, kontroli i raportowania w celu ułatwienia komunikacji i utrzymania spójnego i wydajnego przepływu pracy.
Korzystając z automatycznego monitora wbudowanegooring i metody kontroli, operatorzy mogą z pewnością utrzymywać i kontrolować jakość zawiesiny mleka wapiennego, aby osiągnąć pożądaną wydajność i bezpieczeństwo produktu końcowego.
5. Wniosek
Monitoring a kontrolowanie zawiesiny mleka wapiennego jest krytycznym aspektem wielu procesów przemysłowych. Przy wyborze techniki należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak precyzja, wielkość systemu i częstotliwość zmian stężenia. Jednakże, aby uzyskać optymalną wydajność i stałą jakość, zalecamy użycie automatycznego monitora wbudowanegooring i sposób kontroli. Właściwa konserwacja i przestrzeganie SOP zapewni niezawodne wyniki, a jednocześnie zapewni. Rheonics wbudowany miernik gęstości procesowej z wyjściem lepkości, SRD jest doskonałym dodatkiem do zestawu narzędzi operatora do monitorowania, kontrolowania i optymalizacji konsystencji zawiesiny wapiennej, osiągając wysoki zwrot z inwestycji.
Referencje
[1]: Kutlubay, G. (2016) Proces wytwarzania mleka wapiennego gaszonego o dużym rozdrobnieniu i mleka wapiennego o dużym rozdrobnieniu. WO 2016/037972 A9
[2]: Kemppainen, J. (2016) Modelowanie i walidacja procesu produkcji mleka wapiennego.
[3]: Krajowe Stowarzyszenie Wapna. Właściwości typowych handlowych produktów wapiennych
[4]: Przegląd globalnego rynku gnojowicy wapiennej w latach 2019–2025, raport z badań rynku
[5]: S&D Sucden. Przebieg procesu cukrowegoharts
[6]: Wikipedia. Mleko wapienne
[7]: Związek Cukrowy
Sugerowane produkty do zastosowania
- Szeroki zakres lepkości - monitoruj cały proces
- Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
- Hermetycznie zamknięte, wszystkie części ze stali nierdzewnej 316L zwilżane
- Wbudowany pomiar temperatury płynu
- Kompaktowy kształt ułatwiający instalację w istniejących liniach technologicznych
- Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji
- Pojedynczy przyrząd do pomiaru gęstości procesowej, lepkości i temperatury
- Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
- Konstrukcja wykonana w całości z metalu (stal nierdzewna 316L)
- Wbudowany pomiar temperatury płynu
- Kompaktowy kształt ułatwiający montaż w istniejących rurach
- Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji
