Сжатие азота для линий упаковки пищевых продуктов
Упаковочный азот должен соответствовать техническим характеристикам технологического газа, выдерживать значительные колебания потребности в газе на линии и оставаться чистым на протяжении всего процесса хранения в ресиверах, компрессорах, фильтрах и при техническом обслуживании.
Упаковка в модифицированной атмосфере может потреблять азот в течение коротких циклов работы оборудования, непрерывной промывки или их комбинаций, которые варьируются в зависимости от размера упаковки и скорости линии. Таким образом, компрессорная система выполняет две задачи: подавать достаточное количество газа к упаковочной машине без просадок давления и сохранять качество газа, необходимое для использования в пищевой промышленности. Начните с определения состава азота и содержания примесей в технологическом процессе упаковки, затем измерьте или рассчитайте потребление на каждой линии при предполагаемой производительности. Ресиверное хранение может сгладить резкие циклы работы клапанов, в то время как мощность компрессора или генератора должна покрывать постоянную нагрузку в течение смены. Не следует рассматривать требования к газу, контактирующему с пищевыми продуктами, как общее утверждение о чистоте компрессора; весь процесс генерации, сжатия, хранения, фильтрации, распределения и технического обслуживания должен быть включен в систему контроля качества и соответствия требованиям предприятия.
Требования к содержанию азота в упаковке
- упаковка в модифицированной атмосфере
- Процесс упаковки, при котором происходит замена или регулирование газа вокруг пищевых продуктов для достижения заданной атмосферы продукта.
- чистота азота
- Требуемый состав азота, указанный в рецептуре упаковки, часто контролируется с помощью анализа кислорода или других указанных газов.
- газ, контактирующий с пищевыми продуктами
- Азот используется таким образом, что он может контактировать с продуктом или атмосферой упаковки, и, следовательно, подпадает под действующие требования к качеству на предприятии.
- спрос на упаковочную линию
- Зависящий от времени поток азота, создаваемый циклами промывки, наполнения, герметизации, скоростью линии, объемом упаковки и одновременным использованием нескольких машин.
- приемник
- Сосуд под давлением, предназначенный для хранения азота и снижения кратковременных колебаний давления, вызванных циклическими потребностями в упаковке.
- санитарный газопровод
- Обеспечен чистый канал подачи газа, предотвращающий попадание нежелательных масел, влаги, частиц, микроорганизмов или остатков после технического обслуживания, как того требует технологический процесс.
1. Начните со спецификации технологических газов для пищевой промышленности.
Определите чистоту азота и любые ограничения по содержанию кислорода, влаги, масла, запаха, частиц или других загрязняющих веществ в точке поступления газа в процесс упаковки. Применимые требования зависят от юрисдикции, продукта, спецификации заказчика и системы качества. Укажите эти требования в запросе предложений на компрессор и плане ввода в эксплуатацию, а не полагайтесь на словосочетание «пищевой класс» без измеримого метода приемки.
Определите, может ли смазочное вещество компрессора контактировать с газом. Если технологический риск требует безмасляного канала, проверьте соответствующим образом технологию компрессора и вспомогательные системы. Даже при безмасляной компрессии, предварительная обработка подаваемого воздуха, генераторы, ресиверы, трубопроводы, фильтры и методы технического обслуживания могут вносить загрязнения, поэтому проверка качества должна охватывать весь технологический процесс.
2. Расчет потребности производственной линии на основе циклов работы оборудования и производительности.
Для каждой упаковочной линии соберите данные о расходе газа за цикл или частоте непрерывной продувки, количестве циклов в минуту, часах работы, а также о любой потребности в продувке или запуске. Используйте фактические производственные рецепты, поскольку различные объемы упаковки и настройки продувки газом могут влиять на потребление. Суммируйте одновременный устойчивый поток, затем выявите кратковременные пики, когда несколько клапанов или машин открываются одновременно.
Расходомер, установленный на рабочем коллекторе, может выявить реальную картину. Проанализируйте расход и давление в течение типичной смены, включая переключения и восстановление санитарных условий. Различайте утечки и потребление технологического газа; расход азота из-за протекающих фитингов или открытых продувочных клапанов следует устранять, а не включать в комплектацию более крупного компрессора.
Это решение также можно проверить, сравнив его с данными сайта. азотный компрессор для упаковки пищевых продуктов Информация перед публикацией технических характеристик проекта. Здесь проводится перекрестная проверка, связанная с давлением, чистотой и расходом азотных компрессоров, используемых в пищевой упаковке.
3. Использование складских помещений для сглаживания циклических колебаний спроса на упаковку.
Клапаны в резервуарах могут создавать резкие скачки спроса, которые лучше обрабатываются ресивером, чем принудительный запуск, разгрузка или ускорение компрессора на каждом цикле. Размер полезного объема хранилища определяется временной разницей между спросом в трубопроводе и подачей компрессора, а также допустимым диапазоном давления на оборудовании. Размещайте хранилище таким образом, чтобы трубопроводы между ресивером и линиями с высоким спросом не создавали чрезмерного падения давления.
Накопление также влияет на цикл работы компрессора. Слишком маленький ресивер может приводить к частым запускам или переходам между нагрузкой и разгрузкой; излишне высокий диапазон давления приводит к потерям энергии сжатия и может увеличить утечки. Устанавливайте диапазон регулирования, исходя из минимального давления, требуемого упаковочным оборудованием, плюс измеренные потери при распределении, а не исходя из привычки устанавливать максимально высокое давление в коллекторе.
4. Поддерживайте чистоту газового тракта на этапах сжатия и распределения.
Используйте фильтрацию и сушку, соответствующие предельным концентрациям загрязняющих веществ на объекте. Контролируйте перепад давления в фильтре, поскольку забитый элемент может вызывать потерю давления, даже если кажется, что он все еще защищает качество. Организуйте дренажные каналы таким образом, чтобы конденсат не мог повторно попасть в газовый поток или загрязнить производственную зону. Новые ресиверы и трубопроводы следует очистить, высушить и продуть перед подачей в упаковочные машины.
Контроль за техническим обслуживанием является частью санитарного управления газопроводом. Необходимо заглушать открытые участки трубопровода, использовать утвержденные материалы и смазочные материалы, предотвращать попадание строительного мусора в компоненты и соблюдать процедуру очистки и выпуска отработанного газа после обслуживания. Если открыт клапан, уплотнительное кольцо, фильтр или охладитель, необходимо определить, какие проверки качества газа требуются до того, как трубопровод снова начнет контактировать с продуктом.
5. Координировать давление, чистоту и мощность генератора.
Если азот поступает от генератора PSA или мембранного генератора, то можно связать чистоту продукта и его расход. Убедитесь, что генератор может обеспечить требуемую чистоту при постоянном спросе на упаковку, поддерживая при этом приемлемое давление всасывания бустера. Установите приемник продукта низкого давления между генератором и системой повышения давления высокого давления, если циклы спроса в противном случае нарушат работу генератора.
Используйте анализатор кислорода или другой утвержденный прибор для проверки качества в репрезентативном месте. Запускной газ или газ, не соответствующий спецификациям, должен следовать по определенному на предприятии пути вентиляции или рекуперации, а не сжиматься в приемник продукта. Хранение под высоким давлением замедляет восстановление загрязнений, поэтому разрешительные меры по контролю качества наиболее полезны до того, как будет создан такой запас.
Когда технологический процесс стабилизируется, состояние площадки улучшается. компрессор азотного газа На этой странице представлен практический справочник по оборудованию для следующего этапа выбора. Здесь проводится перекрестная проверка, связанная с азотными компрессорами, давлением, чистотой и расходом при упаковке пищевых продуктов.
6. Проверьте работоспособность во время репрезентативного производственного цикла.
Ввод в эксплуатацию с учетом фактической скорости линии и рецептур упаковки, а не только теста компрессора без продукта. Необходимо отслеживать изменения давления в коллекторе упаковки, давления в ресивере, состояния нагрузки компрессора, давления продукта в генераторе (если применимо), расхода и качества газа. Следует включить максимально достоверное количество одновременно работающих линий. Необходимо убедиться, что минимальное давление в оборудовании остается приемлемым в течение самых быстрых циклов спроса.
Используйте один и тот же цикл обработки данных для определения базовых показателей качества и технического обслуживания: перепад давления в фильтре, состояние осушителя, отклик анализатора, поведение дренажной системы и температура компрессора. Запишите конфигурацию линии и производительность вместе с данными. В будущем жалобы на давление или качество можно будет сравнивать с состоянием упаковки, признанным исправным, вместо того, чтобы полагаться на показания одного манометра компрессора.
Таблица дизайна упаковки продуктов питания
| Элемент | инженерный вопрос | Сигнал подтверждения или принятия решения |
|---|---|---|
| Технические характеристики газа | Какие показатели чистоты и содержания примесей допустимы на упаковочной машине? | Предельные значения и методы измерения задокументированы в плане качества. |
| Линия спроса | Какие устойчивые и циклические потоки наблюдаются при реальной скорости производства? | Профиль технологического процесса охватывает рецептуры, одновременно работающие линии, запуск и переналадку. |
| Стабильность давления | Способен ли ресивер выдерживать быстрые циклы работы клапанов? | Давление на входе в машину остается выше минимального технологического уровня без чрезмерного включения/выключения компрессора. |
| Чистота | Может ли оборудование для технического обслуживания или обработки загрязнить окружающую среду? | Контролируются газопровод, фильтры, слив, очистка и проверка герметичности. |
| Окончательное решение следует зафиксировать в запросе предложений, файле ввода в эксплуатацию или журнале технического обслуживания, чтобы другой инженер мог воспроизвести принятое решение. | ||
Рабочий лист проверки проекта
Перед закрытием заявки на выполнение работ необходимо обеспечить наличие подтверждающих документов для пункта «Определить измеримые пределы чистоты азота и содержания загрязняющих веществ в месте упаковки». Для упаковки в модифицированной атмосфере необходимо зафиксировать контрольную точку и устройство или физическое состояние; для газа, контактирующего с пищевыми продуктами, необходимо зафиксировать контрольную точку, подтверждающую согласованную работу системы. Оба наблюдения следует соотнести с пунктом «Определить спецификацию упаковочного газа» и с фактической нагрузкой или режимом работы. Значение без указания местоположения и состояния сложно использовать повторно. Если проверка выявит несоответствие, необходимо устранить ограничение, состояние управления, состояние компонентов или конструктивное предположение, вызвавшее его, а затем повторить проверку, чтобы ремонт был подтвержден, а не предположен.
Рассматривайте «измерение расхода газа в линии» как небольшой эксперимент по вводу в эксплуатацию. Определите исходное состояние, проверьте чистоту азота, изменяйте только переменные, необходимые для утвержденного теста, и наблюдайте за реакцией на потребление газа в упаковочной линии. Действие «Измерение расхода газа для каждого рецепта упаковки, скорости линии и одновременного режима работы» должно оставлять запись о начальном состоянии, вмешательстве, конечном состоянии и любых срабатываниях сигнализации или управления. Это полезно, когда несколько компонентов могут вызывать один и тот же симптом. Изменяя один фактор за раз и удерживая компрессор в пределах утвержденных параметров, команда может отделить причину от совпадения и избежать замены оборудования, которое не было причиной.
Для обеспечения долгосрочной надежности свяжите параметры «Размер хранилища для кратковременного циклического спроса и мощность компрессора для постоянного спроса» с базовым показателем для газов, контактирующих с пищевыми продуктами. Запишите этот базовый показатель, когда установка чистая, стабильная и заведомо исправная, затем добавьте данные о нагрузке ресивера и рабочей нагрузке, чтобы последующие показания можно было нормализовать. Концепция проверки «контроль загрязнения» должна иметь четко определенный триггер для расследования, даже если абсолютное значение не достигло критического уровня. Постепенное отклонение от воспроизводимого базового показателя часто дает больше предупреждений, чем одно изолированное показание. Если конфигурация процесса изменяется, создайте новый документированный базовый показатель вместо сравнения различных рабочих состояний.
В ходе инженерной проверки подвергните сомнению предположение, лежащее в основе «стабилизации давления», проследив физический путь, связанный с потребностью упаковочной линии и трактом санитарного газа. Проследите путь газа, тепла, силы, управляющего сигнала или утечки от источника к месту назначения и определите каждый компонент, который может изменить результат. Затем выполните «Установку давления в коллекторе на основе минимального значения, заданного машиной, плюс измеренные потери в распределении» в точке фактического принятия решения, а не на наиболее удобном манометре. Запишите любое падение давления, разницу температур, задержку управления или результаты проверки, объясняющие поведение. Эта проверка на основе пути предотвращает интерпретацию локальных измерений без учета контекста системы.
Для обеспечения соответствия требованиям закупочной процедуры сравните описанные здесь требования с требованиями объекта. компрессор высокого давления N2 Предлагается не полагаться на общие характеристики компрессора, а предлагать альтернативные варианты. Здесь проверка связана с давлением, чистотой и расходом азотных компрессоров, используемых в пищевой упаковке.
Сделайте проверку параметров «Фильтры управления, осушители, дренажные системы, чистота и выпуск после технического обслуживания» пригодной для использования в будущих расследованиях неисправностей. Зафиксируйте в одной записи состояние ресивера, упаковку с модифицированной атмосферой, состояние компрессора, состояние потребления и время наблюдения. Свяжите эту запись с проектным замыслом «план гигиенического обслуживания» и укажите, какой чертеж, руководство, технологическая спецификация или калиброванный инструмент подтвердили приемлемость. Если показания нормальные, они становятся эталонными. Если они ненормальные, задокументируйте корректирующие действия и проведите повторное тестирование в тех же условиях. Последовательная ведение записей снижает соблазн компенсировать необъяснимую проблему путем повышения давления, скорости, температурных пределов или несвязанных настроек.
Проверьте «документацию на соответствие» на границе, где проявляются последствия. Наблюдайте за трактом санитарного газа в источнике и чистотой азота на приемной стороне, затем выполните «Ввод в эксплуатацию во время типичного процесса упаковки и поддерживайте тенденции изменения качества и давления», пока соответствующие поток и давление не стабилизируются. Запишите достаточно контекстной информации, чтобы отличить нормальные колебания процесса от износа оборудования. Если точные допустимые пределы зависят от выбранной модели, используйте текущую документацию производителя или утвержденную спецификацию проекта. Не переносите значение с другого компрессора только потому, что условия эксплуатации кажутся похожими. Запись данных от границы до границы значительно ускоряет последующее устранение неполадок.
Границы безопасности и проверки
Системы подачи газа для упаковки пищевых продуктов должны соответствовать применимым требованиям безопасности пищевых продуктов, качества газа, требованиям к сосудам под давлением и условиям труда на данном предприятии. Азот может вытеснять кислород, особенно вблизи внутренних вентиляционных отверстий и мест утечек. Перед техническим обслуживанием необходимо сбросить давление в фильтрах, ресиверах и трубопроводах компрессора. Не следует делать заявления о соответствии требованиям, основываясь только на конструкции компрессора; используйте документально подтвержденную проверку качества газа и отслеживаемость, требуемые предприятием.
Контрольный список для упаковки в азотной среде
- Определите измеримые пределы чистоты азота и содержания загрязняющих веществ в месте упаковки и использования.
- Составьте карту потребления газа для каждого рецепта упаковки, скорости линии и одновременно работающих режимов.
- Рассчитывайте объем хранилища для кратковременного циклического спроса и мощность компрессоров для устойчивого спроса.
- Установите давление в коллекторе, исходя из минимального значения, установленного машиной, плюс измеренные потери в распределительной сети.
- Контроль фильтров, осушителей, дренажных систем, чистоты и выпуска отходов после технического обслуживания.
- Ввод в эксплуатацию в процессе производства типовой упаковки и поддержание соответствия стандартам качества и тенденциям изменения давления.
Вопросы, касающиеся использования азота в пищевой упаковке
Нужен ли упаковочным машинам бустер высокого давления азота?
Только если требуемое давление в машине или хранилище превышает давление в коллекторе генератора или установки. Во многих системах используется регулирование за счет хранимого газа; выбор архитектуры регулирования давления должен основываться на фактических требованиях к оборудованию.
Может ли система хранения в ресивере решить проблему с генератором азота недостаточной мощности?
Она способна компенсировать кратковременные пики, но устойчивая выработка в конечном итоге приведет к снижению мощности приемника, если средний спрос превысит генерирующую мощность.
Почему давление в упаковке может падать, даже если давление в ресивере кажется нормальным?
Ограничения в фильтрах, регуляторах, слишком узкие ответвления или длинные трубопроводы могут вызывать локальные потери давления при высоком расходе. Измеряйте давление на входе в оборудование во время происшествия.
Принцип дизайна упаковки
Для упаковки пищевых продуктов необходимо рассчитывать параметры сжатия азота в соответствии с реальными циклами работы производственной линии и условиями устойчивого производства, при этом качество газа должно рассматриваться как обязательное условие на всем протяжении процесса. Ресиверное хранилище стабилизирует быстро растущий спрос; чистое техническое обслуживание, фильтрация, сушка и контрольные приемочные измерения защищают продукт после выхода из компрессора.
