Att välja en processtank enbart utifrån nominell volym i liter är ett av de lättaste sätten att skapa en flaskhals i en mejeri-, juice- eller dryckeslinje. En "1 000-liters tank" levererar inte automatiskt 1 000 liter salubar produkt vid varje cykel, och en kontinuerlig linje som är angiven i liter per timme kan inte anpassas till en batchtank utan att ta hänsyn till tiden.
Vid Weishu tillverkar och konfigurerar vi blandtankar i rostfritt stål som en del av enskilda utrustningsbeställningar och kompletta processlinjer. Innan vi väljer tankvolym, geometri, omrörning, uppvärmning eller kyling samt styrutrustning, anpassar vi behållaren till kundens produkt och produktionsschema.
Den relevanta frågan är:
Hur mycket användbar produkt måste tanken förbereda eller lagra, och hur snabbt måste den utföra denna uppgift på nytt för att hålla resten av linjen i drift?
Svaret framkommer genom arbetsvolym, batchcykel, flöde nedströms, rengöring, receptbeteende och det dagliga produktionsschemat.
Nominalvolym eller total volym beskriver behållarens totala inre kapacitet. Arbetsvolym är den mängd som kan användas under normal produktion samtidigt som luftutrymmet, blandningsomfattningen, värmeöverföringsprestandan och de driftgränser som processen kräver bibehålls.
Användbar volym kan vara lägre på grund av:
Den krävda marginalen är produkt- och designspecifik. En lågskummande vätska och en pulverrik mejeriblandning bör inte tilldelas samma automatiska fyllnadsprocent utan granskning.
I vårt tankförslag skiljer vi mellan totalt volym på behållaren och det rekommenderade arbetsvolymområdet så att kunden kan se hur mycket produkt tanken är avsedd att hantera under normal drift.
Innan du beräknar en tank ska följande definieras:
Detta avslöjar hur många partier som faktiskt är möjliga. En anläggning som drivs i åtta timmar har inte åtta fullständiga produktions-timmar om start, CIP, smaksomvändningar och avstängning upptar en del av dagen.
För en initial planeringskontroll:
Krävd arbetsvolym per parti = nedströmsflöde × tiden som partiet måste försörja
Om en nedströmsprocess använder 2 000 liter per timme och ett förberett parti måste försörja den i 30 minuter är den krävda startarbetsvolymen:
2 000 l/h × 0,5 h = 1 000 l
Detta är ännu inte tankens storlek. Beräkningen måste fortfarande ta hänsyn till driftöverskott, resterande produkt, förberedelseöverlappning, överföringsmetod och minsta arbetsnivå.
Exemplet antar också att nästa batch kan vara klar innan den första batchen är färdig. Om förberedelse, uppvärmning och provning tar längre tid än 30 minuter kan en tank inte säkerställa kontinuerlig leverans. Möjligheterna är att använda en större batch, lägga till en annan förberedelsetank, ändra schemat eller minska den kontinuerliga flödeshastigheten.
En batchcykel kan inkludera:
Lägg ihop dessa tidsperioder istället för att enbart använda blandningstiden.
Till exempel kan en receptur kräva 20 minuter för blandning, men även 15 minuter för påfyllning, 25 minuter för uppvärmning, 15 minuter för provning och justering, 20 minuter för överföring samt 40 minuter för rengöring. Tankens upptagningsgrad är mycket längre än broschyrens ”blandningstid”.
När produktionen är beroende av snabb omgångstid för varje batch kan uppvärmnings- och kylningskapacitet vara lika viktig som tankvolymen. En större tank med otillräcklig värmetransferyta kan förlänga cykeltiden och minska daglig kapacitet.
Blandning och formulering sker ofta i batchar, medan pastörisering, UHT-behandling, homogenisering eller fyllning kan köras kontinuerligt. Gränsytan kräver en genomtänkt buffertstrategi.
Tre vanliga anordningar är:
En tank försörjer linjen medan den andra förbereder nästa batch. Detta kan stödja kontinuerlig drift när förberedningstiden passar inom leveranstiden och övergången styrs.
En förberedningstank tillverkar varje batch och överför den till en balans- eller buffertank. Buffertanken jämnar ut flödet, men den ökar även uppehållstiden, rengöringskraven, styrkraven och kraven på produktstyrning.
En större tank förbereder tillräckligt med produkt för en längre produktion. Detta minskar antalet tankbyten, men kan öka risken för batchfel, kräva mer golvarea, öka uppvärmnings-/kylingstid och öka mängden produkt som påverkas av en avvikelse.
Den bästa anordningen beror på antalet recept, den nödvändiga flexibiliteten, produkten känslighet och kostnaden för driftstopp.
Många projekt dimensionerar utrustning för den övre delen av processflödet utifrån en nominell kapacitet, men bortser från en hållbar fyllningskapacitet. Förändringar av förpackningsformat, tillförsel av lock, kodning, avvisning, film- eller kartongbeläggning samt nedströmsförpackning kan minska den faktiska kapaciteten.
Om ett värmesystem behandlar 3 000 l/tim men fyllningsanläggningen hållbart hanterar endast 2 200 l/tim för det valda förpackningsformatet krävs en buffert, en annan produktionsschema eller en bättre kapacitetsbalansering. Att helt enkelt lägga till en större blandtank löser inte flaskhalsen.
När vi balanserar produktionslinjen använder vi samma produkt, samma förpackningsstorlek och samma driftantaganden för både processavsnittet och fyllningsanläggningen.
Kapacitet är endast en av flera urvalskriterier. Vår ingenjörsteam verifierar även:
Dessa egenskaper påverkar typ av rörmixare, baffleplattor, motor och växellåda, inmatningsanordning, mantel, isolering, utmatning, instrument, ytyta, tätningsmaterial och rengörbarhet.
En tank med korrekt volym i liter kan fortfarande fungera dåligt om mixern inte blästrar pulver, suspenderar partiklar, skyddar struktur eller når miniminivån.
Driftsfönstret har två gränser.
Vid den övre gränsen krävs tillräckligt med fritt volym för skum, omrörning, tillsats av ingredienser och termisk expansion. Vid den nedre gränsen måste omröraren, sensorerna och utloppet fortfarande fungera som avsett.
Detta är viktigt för flexibla anläggningar. En tank som valts för en stor batch kanske inte blandar en liten batch effektivt. När en kund förväntar sig flera batchstorlekar kontrollerar vi det minsta och största arbetsvolymen och väljer omrörningsanordningen utifrån det erforderliga driftområdet.
Ibland ger två tankstorlekar bättre flexibilitet än en överdimensionerad tank.
CIP upptar tanken och den anslutna kretsen. Det kräver också vatten, kemikalier, uppvärmning, returflöde och avloppskapacitet.
Inkludera:
Om varje tank behöver rengöras samtidigt men CIP-stationen endast betjänar en krets kan rengöringssekvensen begränsa produktionen. Tankantalet bör därför kontrolleras mot CIP-kapaciteten liksom mot produktkapaciteten.
Verifiera:
En tank som passar in på en byggnadsplan kan ändå vara omöjlig att installera eller underhålla. Vi granskar kundens byggnadsritning, tillvägagångssätt, takhöjd och underhållsutfrymder innan vi fastställer tankens dimensioner och leveransplan.
Innan du begär ett offert, förbered:
Denna information gör att vi kan förklara varför den föreslagna tankvolymen, geometrin, omröraren och nyttoflödesbelastningen passar processen. Kunder som behöver jämföra tanken med annan utrustning kan också granska vår fullständiga produktrange .
Inte nödvändigtvis. En tank med total volym på 1 000 L kan inte erbjuda tillräckligt med driftutrymme (headspace) för en 1 000 L batch. Bekräfta total volym, arbetsområde, skumbildning, expansion och blandkrav.
Det beror på kontinuerlig flödeshastighet, tid för batchberedning, överföringstid, rengöringstid, produktbyten och krav på drifttid. Skapa en tidsbaserad schema innan du väljer en enda tank, växlande tankar eller en buffertanordning.
Att tillåta tillväxt kan vara användbart, men en för stor tank kan fungera dåligt vid små omgångar och kräva mer utrymme, energi och rengöring. Bekräfta det minsta arbetsvolymen och överväg modulär utbyggnad.
Ange produkten viskositet, densitet, fasta ämnen, partiklar, skumningsbeteende, känslighet för skärbelastning, blandningsmål, omgångsstorlekspanna, temperatur och erforderlig blandningstid.
Nej. Den dagliga produktionen beror på den användbara omgångsvolymen multiplicerad med antalet möjliga omgångar, begränsat av förberedelse, uppvärmning, överföring, rengöring, efterföljande bearbetning, fyllning och omställning.
Kontakta vår teknikgrupp med din produkt, minsta och största omgångsstorlek, timflöde i linjen, fullständig cykeltid, metod för tillsats av receptkomponenter, behov av uppvärmning eller kyling, rengöringsplan och rumsmått. Vi använder dessa indata för att förbereda en preliminär behållar- och rörmixarkonfiguration för teknisk bekräftelse.
EN
