Wybieranie zbiornika technologicznego wyłącznie na podstawie jego nominalnej pojemności w litrach to jedna z najłatwiejszych metod stworzenia wąskiego gardła na linii produkcyjnej mleczarskiej, sokowej lub napojowej. „Zbiornik o pojemności 1000 L” nie zapewnia automatycznie 1000 L gotowego do sprzedaży produktu w każdym cyklu, a linię ciągłą o wydajności określonej w litrach na godzinę nie można dopasować do zbiornika partii bez uwzględnienia czasu.
W firmie Weishu produkujemy i konfigurujemy stalowe zbiorniki mieszające jako część indywidualnych zamówień urządzeń oraz kompletnych linii produkcyjnych. Zanim dobierzemy pojemność zbiornika, jego geometrię, mieszanie, ogrzewanie lub chłodzenie oraz system sterowania, dopasowujemy naczynie do produktu i harmonogramu produkcji klienta.
Pytanie, które warto zadać, brzmi:
Ile użytecznego produktu musi przygotować lub przechować zbiornik i jak szybko musi powtarzać tę czynność, aby zapewnić ciągłość pracy reszty linii?
Odpowiedź wynika z pojemności roboczej, cyklu partii, przepływu w dół linii, czyszczenia, zachowania się receptury oraz dziennego harmonogramu produkcji.
Objętość nominalna lub całkowita określa ogólną wewnętrzną pojemność zbiornika. Objętość robocza to ilość, która może być wykorzystana podczas normalnej produkcji przy zachowaniu przestrzeni nad powierzchnią cieczy (headspace), skuteczności mieszania, wydajności wymiany ciepła oraz granic eksploatacyjnych wymaganych przez proces.
Objętość użyteczna może być niższa z powodu:
Wymagana marża zależy od produktu i projektu. Należy przeanalizować, zanim przypisze się identyczną automatyczną wartość wypełnienia dla cieczy o niskiej pianie i mieszanki mlecznej o wysokiej zawartości proszku.
W naszej propozycji zbiorników rozróżniamy całkowitą pojemność zbiornika od zalecanego zakresu objętości roboczej, aby klient mógł zobaczyć, jaką ilość produktu zbiornik ma obsługiwać w normalnych warunkach eksploatacji.
Przed obliczeniem zbiornika określ:
To pokazuje, ile partii można faktycznie wyprodukować. Zakład pracujący osiem godzin dziennie nie ma ośmiu pełnych godzin produkcji, jeśli część dnia zajmują uruchamianie, czyszczenie w miejscu (CIP), zmiany smaków oraz zatrzymywanie procesu.
Do wstępnego sprawdzenia planowania:
Wymagana robocza objętość partii = przepływ w dół linii × czas, przez który partia musi zasilać proces
Jeśli proces w dół linii zużywa 2000 litrów na godzinę, a jedna przygotowana partia musi go zasilać przez 30 minut, wymagana początkowa objętość robocza wynosi:
2 000 L/h × 0,5 h = 1 000 L
To nie jest jeszcze pojemność zbiornika. W obliczeniach należy uwzględnić dodatkowo przestrzeń roboczą nad poziomem cieczy, pozostałą ilość produktu, nakładanie się etapów przygotowania, sposób przepompowywania oraz minimalny poziom roboczy.
Przykład zakłada również, że kolejna partia może być gotowa przed zakończeniem pierwszej partii. Jeśli przygotowanie, ogrzewanie i testowanie trwają dłużej niż 30 minut, jeden zbiornik nie zapewni ciągłego zaopatrzenia. Możliwe rozwiązania to: zwiększenie wielkości partii, dodanie kolejnego zbiornika do przygotowania, zmiana harmonogramu lub zmniejszenie natężenia przepływu ciągłego.
Pełny cykl jednej partii może obejmować:
Dodaj te czasy zamiast korzystać wyłącznie z czasu mieszania.
Na przykład przepis może zakładać mieszanie przez 20 minut, ale wymaga 15 minut na dozowanie, 25 minut na ogrzewanie, 15 minut na badanie i dostosowanie, 20 minut na przekazanie oraz 40 minut na czyszczenie. Czas zajmowania zbiornika jest znacznie dłuższy niż „czas mieszania” podany w katalogu.
Gdy produkcja zależy od szybkiej wymiany partii, wydajność grzewcza i chłodząca może być równie ważna jak pojemność zbiornika. Większy zbiornik o niewystarczającej powierzchni wymiany ciepła może wydłużyć cykl i zmniejszyć dzienne wydajności.
Mieszanie i formułowanie są często operacjami partiiowymi, podczas gdy pasteryzacja, obróbka UHT, homogenizacja lub napełnianie mogą odbywać się w sposób ciągły. Interfejs wymaga celowej strategii buforowania.
Trzy typowe układy to:
Jeden zbiornik zasila linię, podczas gdy drugi przygotowuje kolejną partię. Układ ten umożliwia ciągłą pracę, o ile cykl przygotowania mieści się w czasie dostawy i przełączenie jest kontrolowane.
Zbiornik przygotowawczy produkuje każdą partię i przekazuje ją do zbiornika wyrównawczego lub buforowego. Zbiornik buforowy wyrównuje przepływ, ale wydłuża czas przechowywania, zwiększa wymagania dotyczące czyszczenia, sterowania oraz kierowania produktu.
Większy zbiornik przygotowuje wystarczającą ilość produktu na dłuższy okres pracy. Zmniejsza to liczbę wymian zbiorników, ale może zwiększyć ryzyko związane z partią, zajmować więcej powierzchni, wydłużyć czas ogrzewania/chłodzenia oraz zwiększyć ilość produktu wpływającej na odchylenie.
Optymalny układ zależy od liczby przepisów, wymaganej elastyczności, wrażliwości produktu oraz kosztów przestoju.
Wiele projektów dobiera wielkość wyposażenia w górnej części linii na podstawie nominalnego przepływu procesowego, lecz pomija się zrównoważoną wydajność napełniania. Zmiany formatu opakowań, dostawa zamknięć, kodowanie, odrzucanie produktów, załadunek folii lub tektury oraz pakowanie w dalszej części linii mogą obniżyć rzeczywistą wydajność.
Jeśli system cieplny przetwarza 3000 L/h, ale napełniacz zrównoważenie obsługuje tylko 2200 L/h dla wybranego rozmiaru opakowania, linia wymaga bufora, innej harmonogramu pracy lub lepszego dopasowania pojemności. Po prostu dodanie większego zbiornika mieszającego nie rozwiązuje wąskiego gardła.
Podczas bilansowania linii stosujemy ten sam produkt, ten sam rozmiar opakowania oraz te same założenia eksploatacyjne zarówno dla sekcji procesowej, jak i dla napełniacza.
Pojemność to tylko jedna ze zmiennych doboru. Nasz zespół inżynieryjny potwierdza również:
Właściwości te wpływają na typ mieszadła, przegrody, silnik i przekładnię, układ wlotu, płaszcz, izolację, układ wylotu, przyrządy pomiarowe, wykończenie powierzchni, uszczelki oraz czystość.
Zbiornik o odpowiedniej pojemności w litrach może nadal działać niewłaściwie, jeśli mieszadło nie zwilża proszków, nie zawiesza cząstek, nie chroni struktury ani nie osiąga minimalnego poziomu roboczego.
Okno robocze ma dwie granice.
Na górnym końcu wymagana jest wystarczająca objętość wolna na pianę, mieszanie, dodawanie składników oraz rozszerzanie termiczne. Na dolnym końcu mieszadło, czujniki i odpływ muszą nadal działać zgodnie z przeznaczeniem.
Ma to znaczenie dla elastycznych zakładów. Zbiornik dobrany do dużej partii może nie zapewnić skutecznego mieszania małej partii. Gdy klient oczekuje obsługi kilku wielkości partii, sprawdzamy minimalną i maksymalną objętość roboczą oraz dobieramy układ mieszający odpowiedni do wymaganego zakresu pracy.
Czasem dwa rozmiary zbiorników zapewniają większą elastyczność niż jeden zbyt duży zbiornik.
CIP zajmuje zbiornik i połączone obwody. Wymaga także wody, środków chemicznych, ogrzewania, przepływu zwrotnego oraz możliwości odpływu.
Zawiera:
Jeśli wszystkie zbiorniki wymagają jednoczesnego oczyszczania, ale stacja CIP obsługuje tylko jeden obwód, kolejność czyszczenia może ograniczać produkcję. Liczbę zbiorników należy zatem sprawdzić pod kątem przepustowości stacji CIP oraz pojemności produkcyjnej.
Sprawdź:
Zbiornik, który zmieści się na planie pomieszczenia, może być nadal niemożliwy do zainstalowania lub konserwacji. Przed ustaleniem wymiarów zbiornika i planu dostawy analizujemy rysunki budynku klienta, trasę dostępu, wysokość sufitu oraz przestrzenie konserwacyjne.
Przed złożeniem oferty przygotuj:
Informacje te pozwalają nam wyjaśnić, dlaczego proponowana objętość zbiornika, geometria, mieszalnik i obciążenie użyteczne pasują do procesu. Klienci, którzy muszą porównać zbiornik z innym sprzętem mogą również przeglądać nasze kompletne zakres produktów .
Nie musi być. W zbiorniku o łącznej objętości 1000 l nie ma wystarczającej przestrzeni pracy dla partii o pojemności 1000 l. Potwierdź całkowitą objętość, zakres pracy, pianę, rozszerzenie i wymagania mieszania.
Zależy to od ciągłego przepływu, czasu przygotowania partii, czasu transferu, czasu czyszczenia, zmian produktu i wymaganego czasu pracy. Przed wyborem jednego zbiornika, kolejnych lub ustawienia buforu, należy ustalić harmonogram czasu.
Pozwolenie na wzrost może być przydatne, ale nadmierne zbiorniki mogą źle działać w małych partiach i wymagać więcej miejsca, urządzeń i czyszczenia. Potwierdź minimalną objętość pracy i rozważ rozbudowę modułową.
Należy podać lepkość produktu, gęstość, ciała stałe, cząstki, zachowanie piankowania, wrażliwość na cięcie, cel mieszania, zakres wielkości partii, temperaturę i wymagany czas mieszania.
- Nie, nie. Codzienna produkcja zależy od użytecznej objętości partii pomnożonej przez osiągalne cykle, ograniczonej przez przygotowanie, ogrzewanie, transfer, czyszczenie, przetwarzanie w dół, napełnianie i wymianę.
Skontaktuj się z naszym zespołem inżynieryjnym z produktem, minimalną i maksymalną wielkością partii, przepływem linii na godzinę, całkowitym czasem cyklu, metodą dodawania receptury, potrzebami ogrzewania lub chłodzenia, planem czyszczenia i wymiarami pomieszczeń. Użyjemy tych danych do przygotowania wstępnej konfiguracji statku i agitacji do potwierdzenia inżynierii.
EN