Whitepaper sull'industria di lavorazione di alimenti e bevande

Sfide di manutenzione nell'industria alimentare e delle bevande

Le fabbriche sono raramente in grado di giustificare il costo dell'interruzione della loro produzione per lunghi periodi di tempo, il che significa che gli ingegneri devono spesso lavorare nei fine settimana o di notte per eseguire la manutenzione dei macchinari. La manutenzione regolare è vitale per garantire che non vi siano impatti negativi sulla pulizia o sulla qualità dei prodotti fabbricati. Questa dovrebbe essere effettuata con il minimo impatto sulla produzione e utilizzando i metodi più convenienti in termini di costi.

In passato, le apparecchiature d'impianto ridondanti erano disponibili in caso di guasto. Ad esempio, se una pompa smetteva di funzionare, si attivava una seconda pompa di riserva, il che significava nessuna perdita di produzione. Al giorno d'oggi, non è economicamente vantaggioso installare apparecchiature d'impianto ridondanti, rendendo più facile giustificare il costo del monitoraggio delle condizioni.

Industria alimentare e delle bevande comprende molti settori diversi. Spazia dalla lavorazione di frutta e verdura, panifici, macinazione di cereali e lavorazione dei latticini fino alle raffinerie di zucchero.

Il settore della produzione di bevande comprende la produzione di birra, vino e superalcolici, oltre a bibite analcoliche e acqua minerale. Le fabbriche sono sottoposte a pressioni per aumentare l'efficienza di lavorazione pur continuando a soddisfare la domanda dei consumatori di prodotti più diversificati.

Attrezzature utilizzate nella lavorazione di alimenti e bevande

Il industria alimentare e delle bevande utilizza un'ampia gamma di apparecchiature nei suoi processi di produzione, tra cui miscelatori, centrifughe, pompe, motori, compressori d'aria, forni, ventilatori e trasportatori.

I tecnici di manutenzione dovrebbero essere consapevoli dei vantaggi del monitoraggio dei livelli di vibrazione su questo macchinario. Il monitoraggio delle vibrazioni è un metodo economico di manutenzione predittiva che sta diventando sempre più popolare. I danni alle macchine e i fermi impianto non pianificati dovuti a guasti possono essere estremamente costosi.

Approcci tipici al monitoraggio delle vibrazioni

Ci sono due metodi possibili per il monitoraggio delle vibrazioni dei macchinari rotanti: il monitoraggio online e il monitoraggio offline.

Monitoraggio delle vibrazioni online

Il monitoraggio online è il processo in cui il livello di vibrazione complessivo di una macchina viene monitorato continuamente, garantendo una protezione completa ventiquattr'ore su ventiquattro, sette giorni su sette.

Una configurazione comune per il monitoraggio online è l'installazione di accelerometri da 4 a 20 milliampere dal HS 420 Serie, interfacciate direttamente a sistemi PLC, piattaforme SCADA, sistemi BMS e simili moduli di ingresso da 4 a 20 milliamper. Gli allarmi possono essere preimpostati per arrestare immediatamente i macchinari qualora vengano superati i livelli di vibrazione di sicurezza.

Questo approccio si presta bene al cibo e bevande industria di processo, dove i sistemi PLC sono comunemente utilizzati.

In alternativa, è possibile installare un sistema di protezione indipendente utilizzando accelerometri da 100 millivolt per g dal HS 100 Serie in abbinamento a moduli di vibrazione della Serie HS 500.

Gli accelerometri standard AC da 100 millivolt per g del HS 100 Le serie sono comunemente utilizzate per misurare le condizioni dei cuscinetti e le caratteristiche di squilibrio. È richiesto un modulo di vibrazione per ciascuna uscita dell'accelerometro, con ciascun modulo che fornisce due allarmi di scatto preprogrammabili e un display locale.

I moduli possono essere montati su guida DIN o alloggiati in un involucro industriale su misura proveniente dal HS 580 Series. I moduli di vibrazione offrono anche la possibilità di ritrasmettere le uscite a un PLC o a un sistema simile, creando una soluzione di protezione online completa.

Monitoraggio delle vibrazioni offline

Dove è difficile giustificare la spesa per un sistema di monitoraggio online completo, è possibile utilizzare un sistema di monitoraggio delle vibrazioni offline a minor costo.

In questa disposizione, gli accelerometri fissi dal HS 100 Le serie sono collegate a un interruttore o a una scatola di connessione come le serie HS SE o HS CE. Un collettore di dati portatile viene quindi utilizzato per rilevare le letture delle vibrazioni, che vengono scaricate in un database per ulteriori analisi dettagliate.

La raccolta dei dati può essere effettuata da una società di analisi delle vibrazioni o da ingegneri della manutenzione interni che effettuano letture regolari. L'analisi di questi dati nel tempo consente agli ingegneri della manutenzione di costruire un quadro prezioso delle condizioni operative della macchina e di pianificare i necessari interventi di manutenzione.

Sebbene il monitoraggio offline sia efficace solo quanto la lettura più recente, i sistemi possono successivamente essere ampliati in un monitoraggio online. Ciò può essere ottenuto sostituendo la cassetta degli interruttori con una stazione di monitoraggio in grado di fornire un'analisi approfondita delle vibrazioni tramite FFT con accesso web remoto.

Esempi di applicazioni nell'industria alimentare e delle bevande

Macchinario ad accesso limitato

Le normative sulla salute e sicurezza o sulle assicurazioni possono influenzare il tipo di configurazione del monitoraggio delle vibrazioni utilizzato. Gli addetti alla manutenzione a volte non sono in grado di accedere a determinati macchinari, anche quando sono presenti sistemi di interblocco, poiché l'accesso interrompe la produzione.

Questo è un chiaro esempio in cui il monitoraggio delle vibrazioni online fornisce informazioni costanti sulle condizioni senza impattare sulla produzione.

Ventilatori nei panifici e processi di essiccazione

All'interno dei panifici, grandi ventilatori sono comunemente impiegati nei processi di essiccazione o raffreddamento. L'accumulo di detriti sulla ventola può causare uno squilibrio. Piccoli grumi di detriti possono staccarsi durante il funzionamento, provocando un ulteriore squilibrio negli alberi motore e un aumento delle vibrazioni.

Se questa situazione non viene monitorata, esiste il rischio che le giranti possano staccarsi e causare gravi danni.

Ambienti Pericolosi e Polverosi

Durante la produzione di farina e zucchero, potrebbero essere necessari accelerometri a sicurezza intrinseca a causa della presenza di polveri o sostanze chimiche nell'atmosfera.

Hansford Sensors produce una gamma di sensori di vibrazioni a sicurezza intrinseca certificati per l'uso in ambienti con polveri del Gruppo II.

Lavaggio e esposizione agli agenti chimici

Se i macchinari vengono lavati regolarmente o esposti a sostanze chimiche, è essenziale assicurarsi che gli accelerometri siano dotati di cavi adatti.

In queste applicazioni, un sensore CA standard proveniente dal HS 100 Si consiglia la serie con cavo in silicone integrato e grado di protezione IP68. Questi sensori sono disponibili in configurazione con uscita superiore o laterale e sono sommergibili fino a cento metri.

Considerazioni sulla temperatura potrebbero essere necessarie anche in aree che coinvolgono forni o refrigerazione.

Applicazioni a bassa velocità

Per i macchinari a bassa velocità come i nastri trasportatori negli impianti di imbottigliamento o nelle fabbriche di scatole di tonno, i sensori in corrente alternata del HS 100 Serie con una maggiore sensibilità di cinquecento millivolt per g sono idonee a migliorare la qualità del segnale.

Love dove è richiesta una migliore risposta alle basse frequenze, HS 100F Serie fornisce un'opzione aggiuntiva.

Recinti e protezione ambientale

Quando si scelgono custodie come scatole di interruttori, scatole di collegamento o scatole di derivazione, è necessario considerare l'ambiente operativo.

Nelle aree polverose o umide, si consigliano custodie in acciaio inossidabile per prevenire corrosione o danni. Questi prodotti sono progettati specificamente per ambienti industriali difficili e pensando a queste applicazioni.

Supporto tecnico e competenza applicativa

Hansford Sensors vanta una vasta esperienza nella progettazione e produzione di sensori di vibrazione industriali per un'ampia gamma di applicazioni. È disponibile consulenza tecnica per supportare la corretta selezione dei sensori e la progettazione del sistema di monitoraggio.

Per ulteriori consigli, contattare il team tecnico al numero +44 (0) 845 680 1957 o inviare un'e-mail a [email protected]