Libro blanco de la industria de procesamiento de alimentos y bebidas
Retos de mantenimiento en la industria de alimentos y bebidas
Las fábricas rara vez pueden justificar el costo de detener su producción durante largos períodos de tiempo, lo que significa que los ingenieros a menudo tienen que trabajar los fines de semana o por la noche para realizar el mantenimiento de la maquinaria. El mantenimiento regular es vital para garantizar que no haya impactos negativos en la limpieza o la calidad de los productos que se fabrican. Esto debe hacerse con el menor impacto en la producción y utilizando los métodos más rentables.
En el pasado, se disponía de equipos de planta redundantes en caso de que se produjera un fallo. Por ejemplo, si una bomba dejaba de funcionar, una segunda bomba de respaldo se encendía, lo que significaba que no había pérdida de producción. Hoy en día, no es rentable instalar equipos de planta redundantes, lo que facilita la justificación del costo del monitoreo de condición.
Fabricación de alimentos y bebidas abarca muchas industrias diferentes. Va desde el procesamiento de frutas y verduras, panaderías, molienda de granos y procesamiento de lácteos hasta refinerías de azúcar.
El sector de la fabricación de bebidas incluye la producción de cerveza, vino y licores, así como de refrescos y agua mineral. Las fábricas se encuentran bajo presión para aumentar la eficiencia de procesamiento mientras continúan satisfaciendo la demanda de los consumidores de productos más diversificados.
Equipos utilizados en el procesamiento de alimentos y bebidas
El industria de alimentos y bebidas utiliza una amplia gama de equipos en sus procesos de fabricación, incluidos mezcladores, centrífugas, bombas, motores, compresores de aire, hornos, ventiladores y transportadores.
Los ingenieros de mantenimiento deben ser conscientes de los beneficios de supervisar los niveles de vibración en esta maquinaria. El monitoreo de vibraciones es un método rentable de mantenimiento predictivo que es cada vez más popular. Los daños a las máquinas y las paradas imprevistas de la fábrica debido a fallas pueden ser extremadamente costosos.
Enfoques típicos de monitoreo de vibraciones
Existen dos métodos posibles para supervisar la vibración de la maquinaria rotativa: la monitorización en línea y la monitorización fuera de línea.
Monitoreo de vibraciones en línea
El monitoreo en línea es aquel en el que el nivel general de vibración de una máquina se supervisa de forma continua, proporcionando una protección total las veintiviernes horas del día, los siete días de la semana.
Una configuración común para la monitorización en línea es la instalación de acelerómetros de 4 a 20 miliamperios desde el HS 420 Series, interconectadas directamente con sistemas PLC, plataformas SCADA, sistemas BMS y módulos de entrada de 4 a 20 miliamperios similares. Las alarmas se pueden preconfigurar para apagar la maquinaria de inmediato si se exceden los niveles seguros de vibración.
Este enfoque se presta bien para el comida y bebida industria de procesos, donde los sistemas PLC son comúnmente utilizados.
Alternativamente, se puede instalar un sistema de protección independiente utilizando acelerómetros de 100 milivoltios por g del HS 100 Series en combinación con módulos de vibración de la serie HS 500.
Los acelerómetros estándar de CA de 100 milivoltios por g del HS 100 Las series se utilizan comúnmente para medir el estado de los rodamientos y las características de desequilibrio. Se requiere un módulo de vibración por cada salida de acelerómetro, y cada módulo proporciona dos alarmas de disparo preprogramables y una pantalla local.
Los módulos se pueden montar en carril DIN o alojarse en una carcasa industrial a medida de HS 580 Serie. Los módulos de vibración también ofrecen la opción de retransmitir las salidas a un PLC o sistema similar, creando una solución completa de protección en línea.
Monitoreo de vibraciones fuera de línea
Donde resulta difícil justificar el gasto de un sistema de monitorización en línea completo, se puede utilizar un sistema de monitorización de vibraciones fuera de línea de menor coste.
En este arreglo, acelerómetros fijos desde el HS 100 Las series se conectan a un interruptor o caja de conexiones, como las series HS SE o HS CE. A continuación, se utiliza un colector de datos portátil para tomar lecturas de vibración, que se descargan en una base de datos para un análisis más detallado.
La recopilación de datos puede ser realizada por una empresa de análisis de vibraciones o por ingenieros de mantenimiento internos que toman lecturas periódicas. El análisis de estos datos a lo largo del tiempo permite a los ingenieros de mantenimiento construir un panorama valioso de las condiciones de funcionamiento de la máquina y programar los procedimientos de mantenimiento necesarios.
Aunque el monitoreo fuera de línea solo es tan eficaz como la lectura más reciente, los sistemas pueden ampliarse posteriormente a un monitoreo en línea. Esto se puede lograr reemplazando la caja de interruptores con una estación de monitoreo capaz de proporcionar un análisis de vibración en profundidad mediante FFT con acceso web remoto.
Ejemplos de aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas
Maquinaria de Acceso Restringido
Las normativas de salud y seguridad o de seguros pueden influir en el tipo de configuración de monitorización de vibraciones utilizada. A veces, los trabajadores de mantenimiento no pueden acceder a determinada maquinaria, incluso cuando hay sistemas de enclavamiento presentes, ya que el acceso interrumpe la producción.
Este es un claro ejemplo de cómo el monitoreo de vibraciones en línea proporciona información constante sobre el estado sin afectar la producción.
Ventiladores en panaderías y procesos de secado
Dentro de las panaderías, se suelen utilizar ventiladores grandes en los procesos de secado o enfriamiento. La acumulación de residuos en el rodete puede causar desequilibrio. Es posible que pequeños grumos de residuos se desprendan durante el funcionamiento, lo que genera un desequilibrio adicional en los ejes de los motores y un aumento de las vibraciones.
Si esta situación no se supervisa, existe el riesgo de que los impulsores se desprendan y causen daños graves.
Entornos peligrosos y polvorientos
Durante la fabricación de harina y azúcar, se pueden requerir acelerómetros intrínsecamente seguros debido a la presencia de polvo o productos químicos en la atmósfera.
Hansford Sensors fabrica una gama de sensores de vibración intrínsecamente seguros certificados para su uso en entornos con polvo del Grupo II.
Lavado y exposición a sustancias químicas
Si la maquinaria se lava regularmente o se expone a productos químicos, es fundamental asegurarse de que los acelerómetros estén equipados con un cableado adecuado.
En estas aplicaciones, un sensor de CA estándar del HS 100 Se recomienda la serie con un cable de silicona integrado y un índice de estanqueidad IP68. Estos sensores están disponibles en configuraciones de entrada superior o lateral y son sumergibles hasta cien metros.
También puede ser necesario tener en cuenta la temperatura en zonas que incluyan hornos o refrigeración.
Aplicaciones de baja velocidad
Para maquinaria de baja velocidad como transportadores en plantas embotelladoras o fábricas de enlatado, los sensores de CA de HS 100 Las series con mayor sensibilidad de quinientos milivoltios por g son adecuadas para mejorar la calidad de la señal.
Donde se requiera una respuesta mejorada de baja frecuencia, el HS 100F Series ofrece una opción adicional.
Recintos y Protección Ambiental
Al seleccionar envolventes como cajas de interruptores, cajas de conexión o cajas de derivación, se debe tener en cuenta el entorno operativo.
En áreas polvorientas o húmedas, se recomiendan cajas de acero inoxidable para evitar la corrosión o los daños. Estos productos están diseñados específicamente para entornos industriales adversos y con estas aplicaciones en mente.
Soporte técnico y experiencia en aplicaciones
Hansford Sensors cuenta con una amplia experiencia en el diseño y fabricación de sensores de vibración industriales para una amplia gama de aplicaciones. Se ofrece asesoramiento técnico para respaldar la selección correcta de los sensores y el diseño del sistema de monitoreo.
Para obtener más asesoramiento, póngase en contacto con el equipo técnico en el +44 (0) 845 680 1957 o envíe un correo electrónico a [email protected]
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