SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
tiếng việt

Đồng hồ đo lưu lượng dùng cho caramel, siro và các chất lỏng thực phẩm có độ nhớt cao.


Hướng dẫn chọn kích thước đồng hồ đo lưu lượng cho caramel, siro và chất lỏng thực phẩm có độ nhớt cao: 1500 cP

Câu trả lời nhanh

Đối với caramel, siro, mật đường và các chất lỏng thực phẩm có độ nhớt cao tương tự, khoảng 1.500 cP và tỷ trọng riêng 1,35, có hai loại lưu lượng kế hoạt động tốt: một lưu lượng kế bánh răng hình bầu dục bằng thép không gỉ hợp vệ sinh để đo thể tích trên đường ống cấp liệu bằng trọng lực hoặc áp suất thấp, và một lưu lượng kế khối lượng Coriolis hợp vệ sinh cho các nhà máy cần tính toán lưu lượng khối lượng thực, mật độ và độ Brix. Đối với đường ống 2 inch ở tốc độ 55 GPM với áp suất dẫn động chỉ 5 PSI, bánh răng hình bầu dục thường là lựa chọn an toàn hơn. Lưu lượng kế Coriolis trở thành công cụ phù hợp khi có bơm cấp liệu hoặc khi cần kiểm soát dựa trên khối lượng trong quá trình pha chế.

high viscosity food liquids measurement

Ứng dụng: caramel ở áp suất 1.500 cP, lưu lượng 55 GPM, đường ống 2 inch

Một nhà máy chế biến thực phẩm ở Bắc Mỹ chuyên sản xuất caramel và siro đã gửi cho chúng tôi bản tóm tắt này gần đây:

  • Chất lỏng: chất lỏng caramel
  • Độ nhớt: 1.500 cP
  • Tỷ trọng riêng: 1,35
  • Kích thước ống: 2" (DN50)
  • Lưu lượng: 55 GPM (khoảng 12,5 m³/h)
  • Nhiệt độ hoạt động: 73 °F (23 °C)
  • Áp suất hoạt động: tối đa 5 PSI, từ cột áp trọng lực cao 3 mét.

Mức áp suất tối đa 5 PSI là yếu tố quyết định tất cả. Hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng cần một vài PSI chênh lệch áp suất để hoạt động, vì vậy trên đường ống trọng lực 5 PSI, bạn có rất ít biên độ an toàn. Đồng hồ đo bạn chọn phải nằm trong giới hạn đó mà không làm ảnh hưởng đến quá trình phía hạ lưu.

Vì sao hầu hết các công nghệ dòng chảy đều không đáp ứng được nhiệm vụ này?

Hãy cùng điểm qua những cái tên quen thuộc:

  • Đồng hồ đo lưu lượng từ tính:Phương pháp này hoạt động với mọi kích thước ống và mọi áp suất, nhưng caramel và siro đường nguyên chất có độ dẫn điện rất thấp, thường dưới 5 µS/cm. Đồng hồ đo từ tính cần độ dẫn điện ít nhất 5 µS/cm, lý tưởng là 20 µS/cm trở lên. Không đáng tin cậy đối với caramel.
  • Lưu lượng kế xoáy:Cần chất lỏng sạch, có độ nhớt thấp. Ở áp suất 1.500 cP, mô hình tạo xoáy bị phá vỡ. Dụng cụ không phù hợp.
  • Kẹp siêu âm:Tín hiệu bị tán xạ trong chất lỏng không đồng nhất và có độ nhớt cao. Caramel thường có các bọt khí nhỏ và sự chênh lệch mật độ gây nhầm lẫn trong việc tính toán thời gian truyền tín hiệu.
  • Tuabin:Rôto không thể quay tự do ở mức áp suất trên ~100 cP. Ở mức 1.500 cP, nó sẽ bị kẹt hoặc hiển thị thấp hơn 30 đến 50 phần trăm.

Như vậy, còn lại hai lựa chọn thực tế: bơm bánh răng oval (bơm thể tích) và bơm Coriolis. Cả hai đều xử lý tốt chất lỏng có độ nhớt cao, cả hai đều được làm bằng thép không gỉ hợp vệ sinh để tiếp xúc với thực phẩm, và cả hai đều cho kết quả chính xác khi đo caramel. Việc lựa chọn giữa hai loại này phụ thuộc vào ngân sách áp suất và những gì bạn cần đo.

Phương án 1: Đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình bầu dục bằng thép không gỉ hợp vệ sinh

Sanitary oval gear flow meter for syrup

Đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình bầu dục hợp vệ sinh dùng cho siro

Đồng hồ đo lưu lượng kiểu bánh răng hình bầu dục có hai rôto hình bầu dục được gia công chính xác, ăn khớp với nhau bên trong thân đồng hồ. Chất lỏng chảy qua sẽ đẩy các bánh răng quay. Mỗi vòng quay làm dịch chuyển một thể tích cố định, vì vậy số vòng quay là phép đo thể tích trực tiếp. Độ nhớt cao hơn thực tế lại cải thiện độ chính xác vì độ kín giữa các bánh răng và thành buồng sẽ chặt hơn khi chất lỏng đặc lại.

Giá tham khảo: Từ 2.800 đến 3.800 USD cho đồng hồ đo độ nhớt hình bầu dục 2 inch loại vệ sinh, có xung và đầu ra 4-20 mA. Thời gian giao hàng từ 10 đến 15 ngày làm việc.

Đối với vỏ caramel 1.500 cP, đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình bầu dục vệ sinh 2" cho kết quả như sau:

  • Độ chính xác ±0,5% so với giá trị đo được.
  • Độ lặp lại 0,05%
  • Tỷ lệ điều chỉnh lưu lượng 10:1 (khoảng 5,5 đến 55 GPM với kích thước này)
  • Độ giảm áp suất ở lưu lượng 55 GPM và áp suất 1.500 cP: khoảng 2 đến 3 PSI
  • Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng: Thép không gỉ 316L, gioăng kín đạt tiêu chuẩn FDA.
  • Kết nối Tri-Clamp vệ sinh (tiêu chuẩn 2")
  • Ngõ ra xung, 4-20 mA, RS-485 Modbus
  • Màn hình LCD cục bộ hiển thị tỷ giá và tổng số tiền.

Mức giảm áp suất từ ​​2 đến 3 PSI là con số cần chú ý. Với cột áp trọng lực 5 PSI, bạn có đủ biên độ an toàn. Điều cần lưu ý về độ nhớt của caramel là: nó thay đổi nhanh chóng theo nhiệt độ. Ở 73 °F, độ nhớt là 1.500 cP, nhưng nếu giảm xuống 65 °F, độ nhớt có thể tăng lên 2.500 cP hoặc cao hơn. Tại thời điểm đó, mức giảm áp suất qua đồng hồ đo có thể vượt quá cột áp 5 PSI và dòng chảy sẽ chậm lại hoặc ngừng lại. Chúng tôi khuyên các khách hàng trong ngành thực phẩm nên giữ bồn chứa phía thượng nguồn cao hơn kế hoạch từ một đến hai feet, hoặc thêm một máy bơm cấp liệu tốc độ biến đổi nhỏ làm dự phòng. Chi phí thấp và giúp dây chuyền sản xuất hoạt động ổn định vào những buổi sáng lạnh.

Phương án 2: Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis vệ sinh

Sanitary Coriolis mass flow meter for molasses

Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis vệ sinh dùng cho mật đường

Máy đo Coriolis đo lưu lượng khối thực bằng cách cảm nhận độ lệch của các ống rung mang chất lỏng. Nó không quan tâm đến độ nhớt, độ dẫn điện hoặc hình dạng dòng chảy. Nó cũng cung cấp cho bạn mật độ theo thời gian thực, có nghĩa là bạn có thể tính toán độ Brix hoặc nồng độ đường trực tiếp từ kết quả đo. Điều này rất quan trọng đối với việc sản xuất caramel theo mẻ, nơi tính nhất quán quyết định chất lượng sản phẩm.

Với cùng một vạch caramel 2 inch, máy đo Coriolis đạt tiêu chuẩn vệ sinh sẽ cho kết quả như sau:

  • Độ chính xác ±0,1% so với giá trị lưu lượng khối lượng đo được.
  • Độ chính xác về mật độ ±0,5 kg/m³ (hữu ích cho việc theo dõi độ Brix)
  • Giảm âm lượng xuống 100:1
  • Độ giảm áp suất ở lưu lượng 55 GPM và áp suất 1.500 cP: từ 6 đến 10 PSI (đây là điểm mấu chốt)
  • Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng: Thép không gỉ 316L, đạt tiêu chuẩn vệ sinh 3-A.
  • Kết nối Tri-Clamp
  • 4-20 mA HART, RS-485 Modbus, xung, nhiều biến số trên một cáp

Sự sụt giảm áp suất là yếu tố quyết định đối với đường ống trọng lực thuần túy 5 PSI. Đồng hồ đo áp suất Coriolis trên đường ống caramel ở 1.500 cP cần cột áp lớn hơn so với áp suất trọng lực đơn thuần có thể cung cấp. Nếu nhà máy có bơm cấp liệu ở bất kỳ khâu nào trong quy trình (hầu hết các dây chuyền caramel đều có, để chiết rót hoặc chuyển tải), thì đồng hồ đo áp suất Coriolis sẽ là lựa chọn tốt hơn vì bơm có thể cung cấp áp suất đầu vào từ 15 đến 30 PSI mà không gặp vấn đề gì.

Khi nào thì hệ thống Coriolis thu hồi được chi phí cao hơn của nó? Ba trường hợp:

1. Công thức tính toán theo khối lượng (kg caramel cho vào máy trộn), không phải theo thể tích.

2. Giám sát độ Brix hoặc nồng độ đường trực tiếp từ mật độ.

3. Chuyển giao hàng hóa giữa nhà cung cấp và nhà máy đóng gói, yêu cầu độ chính xác ±0,1%.

Giá tham khảo: Từ 5.500 đến 9.000 USD cho đồng hồ đo lưu lượng Coriolis vệ sinh 2 inch. Thời gian giao hàng từ 15 đến 25 ngày làm việc.

So sánh lưu lượng kế bánh răng oval và lưu lượng kế Coriolis (dành cho hệ thống vệ sinh)

Tiêu chíBánh răng hình bầu dục (Vệ sinh)Coriolis (Vệ sinh)
Tốt nhất choĐường ống trọng lực hoặc áp suất thấpĐường ống bơm, đóng gói hàng loạt
Sự chính xác±0,5% của kết quả đo±0,1% lưu lượng khối lượng
Đo mật độ / độ BrixKHÔNGĐúng
Độ giảm áp suất ở 1.500 cP, 55 GPM2 đến 3 PSI6 đến 10 PSI
các bộ phận chuyển độngVâng (bánh răng)KHÔNG
Tương thích CIP / SIPVâng, có phiên bản vệ sinh.Đúng

Câu hỏi thường gặp

1. Liệu đồng hồ đo hình bầu dục có gây ra vấn đề vệ sinh do cặn caramel không?
Các phiên bản vệ sinh được thiết kế để làm sạch tại chỗ (CIP). Sau mỗi mẻ sản xuất, các bánh răng được rửa sạch bằng nước nóng hoặc dung dịch kiềm. Thân kẹp ba chấu có thể mở ra để kiểm tra nếu cần. Miễn là nhà máy tuân thủ chu trình làm sạch an toàn thực phẩm thông thường, cặn bẩn sẽ không phải là vấn đề.
2. Máy đo Coriolis có thể đo trực tiếp độ Brix không?
Không trực tiếp, nhưng thiết bị này đo mật độ, và độ Brix có mối quan hệ đã biết với mật độ ở một nhiệt độ nhất định. Máy đo liên tục xuất ra mật độ, và một bảng tra cứu đơn giản hoặc công thức PLC sẽ chuyển đổi sang độ Brix. Đối với caramel ở 73 °F, mật độ 1,35 g/cm³ tương ứng với khoảng 70 Brix.
3. Điều gì sẽ xảy ra nếu nhiệt độ của caramel thay đổi?
Độ nhớt là mối quan tâm chính. Độ nhớt của caramel tăng gấp đôi khi nhiệt độ giảm 10 °F. Ở 60 °F, độ nhớt có thể lên tới 3.000 cP. Đồng hồ đo kiểu bánh răng oval vẫn hoạt động nhưng áp suất giảm sẽ tăng lên. Đồng hồ đo kiểu Coriolis ít nhạy cảm hơn với sự thay đổi độ nhớt nhưng cần bơm hoạt động liên tục. Dù bằng cách nào, hãy thêm một cảm biến nhiệt độ gần đầu vào của đồng hồ đo nếu nhiệt độ sản phẩm của bạn thay đổi nhiều hơn ±10 °F.
4. Tôi có thể dùng một đồng hồ đo để chuyển đổi giữa caramel, sô cô la và siro ngô được không?
Có, nếu cả ba chất lỏng đều nằm trong phạm vi độ nhớt của đồng hồ đo. Bánh răng hình bầu dục có thể xử lý độ nhớt từ 1 đến 2.000 cP mà không cần hiệu chuẩn lại. Độ nhớt không ảnh hưởng đến hiệu ứng Coriolis. Chỉ cần đảm bảo vệ sinh bằng phương pháp CIP giữa các lần thay đổi sản phẩm. Đối với sô cô la có độ nhớt trên 5.000 cP, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn về kích thước vì sự sụt giảm áp suất sẽ trở thành yếu tố hạn chế.

Hãy gửi cho chúng tôi thông tin chi tiết về đường dây của bạn.

Nếu bạn cần đong caramel, siro, mật ong, mật mía, sữa đặc, puree trái cây hoặc bất kỳ loại chất lỏng thực phẩm có độ nhớt cao nào khác, hãy gửi cho chúng tôi:

  • Loại chất lỏng và phạm vi độ nhớt (cP)
  • Tỷ trọng riêng hay độ Brix
  • Kích thước ống (inch hoặc DN) và loại kết nối (Tri-Clamp, mặt bích, ren)
  • Lưu lượng tối đa và tối thiểu (GPM, L/phút hoặc kg/giờ)
  • Nhiệt độ hoạt động (°F hoặc °C)
  • Áp suất hoạt động hoặc cột áp (PSI hoặc feet cột áp)
  • Liệu có máy bơm nào trong đường ống không, và nếu có thì đó là loại máy bơm nào.
  • Tín hiệu đầu ra cần thiết (xung, 4-20 mA, HART, Modbus)
  • Cần có chứng nhận vệ sinh (FDA, 3-A, EHEDG)

Chúng tôi sẽ phản hồi lại với đề xuất mẫu sản phẩm, tính toán tổn thất áp suất cho điểm vận hành của bạn, giá cả và thời gian giao hàng trong vòng một ngày làm việc. Xem các dòng đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình bầu dụcđồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis của chúng tôi để biết đầy đủ các tùy chọn cấu hình.

Để lại tin nhắn Gửi email cho chúng tôi

chúng tôi sẽ liên lạc với bạn trong vòng 24 giờ..

Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote