SE519178C2 - Förfarande för att analysera en vätskeformig restprodukt vid en rengöringsprocess, samt en anordning för utförande av förfarandet - Google Patents

Description

annan |1»|» 111,» 10 15 20 25 30 * 519 178 u > c n o v a v u» 2 Syftet med uppfinningen är att bestämma hur stor mängd av en kvarvarande produkt i en utrustning / anordning som leds till avlopp eller tas omhand för annan användning, än den avsedda vid ursköljningen av en utrustning/ anordning med en skölj lösning, vanligtvis vatten, innan diskning med disklösning. Syftet är också att presentera alla ingående parametrar och beräkningar med en hög upplösning (0,5 till 5 sekunder) inom hela mätningens genomförande för att ge processoperatören tillförlitlig information, för att minimera den mängd av en kvarvarande produkt i en utrustning / anordning som leds till avlopp eller tas om hand för annan användning än den avsedda. Informationens innehåll beskrivs under ”Beskrivning av ett utföringsexempel” nedan. Den kvarvarande produkt som leds till avlopp eller tas om hand för annan användning än den avsedda definieras i detta sammanhang som produktförlust.

Produktförlusten anges som en vikt eller volym av den råvara produkten är tillverkad av, altemativt som en vikt eller volym av en väldefinierad produkt framställd av en viss råvara.

Den vätska, produkt/vattenblandning, som genomlöper patentsökt utrustning kallas i detta sammanhang för restprodukt.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen omfattar ett förfarande för att analysera en vätskeforrnig restprodukt, bestående av sköljlösning och produktförlust, från en process för rengöring av objekt ingående i en tillverkningsprocess. Förfarandet kärmetecknas av att det innefattar stegen, att mäta flödet av restprodukten vid upprepade tidpunkter vid en fysisk punkt i rengöringsprocessen, att mäta en storhet svarande mot innehållet av produktförlust i disksystemet under samma upprepade tidpunkter vid samma punkt i rengöringsprocessen, att utifrån denna information beräkna mängden förbiströmmande produktförlust under en tidsperiod (to - t1) och att redovisa denna information relaterat till tillverkningsprocessens slutprodukt eller råvara. Uppfinningen avser även ett system för utförande av förfarandet.

Uppfinningen kännetecknas av att produktförlusten i en diskprocess kan lokaliseras och mängdberäknas med mycket enkla handgrepp. För att kunna lokalisera produktförlusten på ett effektivt sätt krävs relativt korta intervall mellan tidpunktema för mätning och registrering av de produktförlustrelaterade parametrama, i nonnalfallet ett intervall på en (1) sekund. Med de registrerade mätdata som grund utförs en volymberäkning som resulterar i en redovisning av önskade uppgifter, såsom volymen av använda råvaror eller volymen av tillverkade produkter.

Uppfinningen kännetecknas också av att: C:\WINDOWS\Temporary lntcmet Files\OLK4l 95\0l06l lbesk å6.d0c nano» :niin |:|»z 10 15 20 25 30 3 v En uppdelning av produkttörlusten görs mellan ”användbar produktiörlust” och produktiörlust till avlopp (svinn) angivet i av operatören valbar enhet enligt ovan. ø Den totala vattentörbrukningen under ett diskförlopp redovisas. v Vattenförbrukningen redovisas för den del av ett diskíörlopp då ingen produkt finns i disksystemet. 0 Vatteníörbrukningen redovisas för den del av ett diskförlopp då produkt finns i disksystemet. 0 Diskprocessen funktionskontrolleras.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen förklaras närmare nedan genom beskrivning av ett utföringsexempel enligt bifogade figurer, där F ig. l schematiskt visar ett rengöringssystem med en anordning enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar ett diagram över uppmätta parametrar som ligger till grund för produktförlustberäkningen.

Fig. 3 visar ett diagram över den beräknade produktíörlusten.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Uttöringsexempel 1.

Definitioner: Restprodukt = vatten/produktblandning i diskssystem Gränsprodukt = benämn. på restprodukt i mej erier Produkttörlust = ”ren” restprodukt som går förlorad (benämnes svinn i mejerier) Skölj lösning = det vätskemedium, vanligtvis vatten, som restprodukten transporteras med genom disk- systemet vid ursköljningen töre diskning med disklösning Detta exempel beskriver en tillämpning av metoden inom mejeriindustrin.

I figur 1 visas de ingående detalj erna i uppfinningen vid inkoppling i ett mej eri.

Inom ett mejeri behandlas, lagras, transporteras och tillverkas olika produkter i olika delar av anläggningen. Varje utrustning, anordning, apparat, tank m.m. för behandling, lagring, C :\WlNDOWS\Temporary lntemet Files\OLK4l95\0l06l lbesk å6.doc »nina t-»ui 10 15 20 25 30 . f - 519 178 4 transport eller tillverkning av en produkt ingår i ett diskobjekt 2. Flera diskobjekt ansluts vanligen till en disklinje 3. I ett mejeri finns normalt 10-15 disklinjer. Utrustningen för den patentsökta metoden installeras på den aktuella disklinjen 3 mellan diskobjekten 2 och en gränsventil 7. Gränsventilen 7 styr vart gränsprodukten skall ledas; till ett avlopp 9 eller till en gränsprodukttank 8. Gränsprodukten används vanligen som djurfoder om den har en produktkoncentration överstigande ett bestämt värde. Gränsprodukten som leds till avloppet 9 behandlas normalt vid ett kommunalt reningsverk efter att ha pH-neutraliserats i mejeriets neutraliseringsanläggning.

Vid mätningsförfarandet leds först gränsprodukten genom en avluftare 4 (TrilleTM) för att reducera luftmängden i lösningen. Detta är nödvändigt för den efterföljande mätningens tillförlitlighet. Därefter passerar gränsprodukten en flödesmätare 5 samt en koncentrationsmätare 6, av t.ex. infraröd typ. Därefter leds gränsprodukten genom gränsventilen 7 för fördelning enligt diskprogrammet.

Nedan beskrivs produktförlustberäkningen. Se fig. 2-3.

Tidsdeflnitioner: to beräkningens starttidpunkt. t1 beräkningens sluttidpunkt. tg tidpunkt för gränsventilens öppning/stängning. t' tiden det tar för en vätskepelare att gå från flödesmätare 5 till gränsventil 7. tg+t'=t'g beräknad tidpunkt för gränsventilens öppning/stängning korrigerad för avståndet mellan flödesmätare 5 och gränsventil 7. dt den tid som förlöper mellan varje mätvärde.

Produktförlustberälmingen utgår från två i systemet uppmätta parametrar: Flöde Q och koncentration C. Beroende av produktens egenskaper relateras koncentrationsmätarens mätvärde (utsignal) till en koncentration C av en känd produkt. Kurvan Q” visar per tidsenhet dt genomlöpt produktvolym, som för varje tidpunkt beräknas som produkten av flödet Q och koncentrationen C av den kända produkten, dvs Q' = C x Q.

Den totala produktförlusten som passerar mätsystemet är lika med yta VM som bildas under kurva Q' mellan tiden to och tiden tl: C :\WINDOWS\Temp0rary Intemet Files\OLK4l95\0l06l lbesk å6.doc :uran rutin 10 15 20 25 f ' 519 178 1-3,. 'i V10: = IIÜQWZII [O Ovanstående beräkning ger resultat för hela den valda perioden mellan tiden to och tiden tl.

Information om vart produktförlusten leds är också av intresse när en del av produktförlusten tas omhand för annan användning. För att bestämma de olika delmängdema och volymema, beräknas den vattenvolym V' som inryms mellan givare 6 och gränsventil 7. Det momentana flödet Q som mäts genom flödesmätare 5 används tillsammans med vattenvolym V” för att beräkna tiden t”. t' beräknas i två steg: Steg l är en iteration som beräknas genom att från tidpunkten tg för varje mätvärde summera Qfl-dt tills summan är lika med eller större än V”.

Steg 2 kontrollerar hur lång tid det tog att genomföra iterationen i Steg 1. t' är lika med svaret i Steg 2.

Gränsprodukten som passerar gränsventil 7 i dess första läge (port 1 öppen) är lika med yta V1 som bildas under kurva Q' mellan tiden to och tiden P3: V1=t:íQ'dt Gränsprodukten som passerar gränsventil 7 i dess andra läge (port 2 öppen) är lika med yta V; som bildas under kurva Q' mellan tiden t'g och tiden tl: V2= IJJQWÜ Nedan beskrivs beräkningen av vattenförbrukningen vid en diskprocess. Se fig. 2-3.

Definitioner (se även ovan): CO den produktkoncentration som av operatören definieras som gränsen för renvatten (som inte innehåller produkt).

C:\WINDOWS\Temporary lntemet Files\OLK4195\0l06l lbesk å6.doc »sh-n >ulzp 10 15 5 19 1 7 8 lå. - ïÄÉï 6 Beräkningen av vattenfbrbrukningen och klassificering av vattenkvaliteten utgår från två i systemet uppmätta parametrar: Flöde Q och koncentration C. Om den uppmätta koncentrationen C överstiger Co (se ovan), definieras vattenförbrukningen Y som Vattenförbrukning eller skölj lösning med produktinnehåll. Om den uppmätta koncentrationen C underskrider CO (se ovan), definieras vattenförbrukningen X som Vattenförbrukning eller sköljlösning utan produktinnehåll. Den totala vattenförbrukningen Z är summan av sköljlösning med produktinnehåll Y och skölj lösning utan produktinnehåll X. Se Tabell 1.

Uppdelning av sköljlösningens väg genom gränsventilen görs på motsvarande sätt som vid beräkningen av gränsprodukt ovan. Om gränsventil 7 har port 1 öppen, summeras vattenförbrukningen mellan tiden to och tiden t'g, d v s X1+Y1. Se Tabell 1.

Om gränsventil 7 har port 2 öppen, summeras vattenförbrukningen mellan tiden t'g och tiden t1, d v s X;+Y1. Se Tabell 1.

Tabell 1.

Sköljlösnings- (vatten-) Volym till Volym till Volym, och produktfaser gräns- avlopp totalt produkttank [liter] [liter] [liter] Sköljlösning (vatten) utan X1 X2 X=X1+X2 restprodukt Sköljlösning (vatten) med Yl Y; Y=Y1+Y2 restprodukt Total sköljlösnings- X1+Y1 X2+Y2 Z=X+Y (vatten-) volym: Med och utan restprodukt Produktfórlust V1 V2 V=V1+V2 Datasystem används enligt nedan: Signaler från flödesmätare 5 och koncentrationsmätare 6 samt signal för gränsventilens 7 läge loggas (tas emot) av en PLC (programmable logical computer) 10. Till PLCn 10 kan flera disklinjer anslutas samtidigt och dessutom andra typer av givare som anger pH, temperatur, C:\WINDOWS\Temporary Intemet Files\OLK4195\0106l lbesk å6.doc aula) »»:|u 10 15 20 25 30 7 konduktivitet m.m. PLCn 10 har programmerats så att beräkningarna görs med hänsyn tagen till avståndet mellan mätpunkten (givarplaceringar för 5 och 6) och gränsventilens 7 placering. På så sätt blir de efterföljande beräkningarna korrekta (se ovan). De av PLCn 10 loggade mätvärdena samt beräkningarna förs över till en PC 11 för lagring, beräkning och presentation av data.

PCn 11 redovisar information bl. a. på skärmen. Detta sker via trendkurvor för vald information samt valt tidsintervall eller online-visning. Användaren kan vidare välja att beräkna nyckeldata för ett angivet intervall. För att detta skall vara möjligt krävs att användaren anger; produkttyp (t. ex. lättmjölk), tidsintervall, beräkningsnarrm, disklinj enummer m.m. Därefter kan en beräkning startas.

PC 11 presenterar resultat enligt Tabell 1.

PC 11 lagrar, beräknar och kommunicerar datamängder. Gränssnittet för kommunikation med andra datasystem (t ex styrsystem eller operatörssystem) ansluts till PC 11. Avsikten med denna kommunikation är att PC 11 kontinuerligt ska ge information till det anslutna datasystemet baserat på förvalda kriterier i förrn av gränsvärden, tidsintervall mm samt baserat på händelser som sker i realtid i det anslutna datasystemet. Användaren kan utnyttja informationen i sitt eget datasystem för kontroll och styrning av aktuell process.

Exempel på gränssnitt; Data från anslutet datasystem till PC 11: - Starttider för diskning av objekt samt vilka objekt som diskas.

- Ventillägen för utvalda ventiler.

Data från PC 11 till anslutet datasystem: - Information som visas i Tabell 1. ovan.

- Variabler satta i PC 11. - Övrig konfigurering av i PC 11 behandlad information.

Utföringsexempel 2.

Inkoppling av mätutrustningen till annan livsmedelsindustri eller annan processindustri med diskprocesser, utförs på samma sätt som ovan. Avluftning med avluftare 4 kan uteslutas om luft inte medför problem vid mätningen. Koncentrationsmätaren 6 ersätts vid behov av annan C:\WlNDOWS\Temporary lntemet F iles\OLK4l95\0lO6l lbesk å6.doc v~. -~u - _- - 519 178 givare som kan relatera den i gränsprodukt ingående halten av aktuell produkt. Gränsventilen 7 kan uteslutas om gränsprodukten inte leds till olika enheter efter diskprocessen.

C:\WlNDOWS\Temporary Intemet Files\OLK4l 95\O1061 lbesk å6.doc

Claims (1)

1. |v.»| 10 15 20 25 30 ~ * 519 17 8 9 PATENTKRAV l. Förfarande för att analysera en vätskeformig restprodukt, bestående av sköljlösning och produktförlust, från en process för rengöring av objekt ingående i en tillverkningsprocess, k ä n n e t e c k n at a V att det innefattar stegen, att mäta flödet av restprodukten vid upprepade tidpunkter vid en fysisk punkt i rengöringsprocessen, att mäta en storhet svarande mot innehållet av produktförlust i disksystemet under samma upprepade tidpunkter vid samma punkt i rengöringsprocessen, att utifrån denna information beräkna mängden förbiströmmande produktförlust under en tidsperiod (to - n) och att redovisa denna information relaterat till tillverkningsprocessens slutprodukt eller råvara. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t a v att det innefattar även följ ande steg, att en delmängd av produktförlust strömmande till ett av åtminstone två slutmål bestäms genom att tidsperiod (tg-fâ eller t°g-t1) för anslutning av rengöringsprocessen till detta slutmål bestäms, att utifrån denna information beräkna mängden produktförlust strömmande till slutmålet under denna tidsperiod och att redovisa denna information relaterat till tillverkningsprocessens slutprodukt eller råvara. Förfarande enligt något av kraven 1-2, k ä n n e t e c k n at a v att det innefattar även följande steg, att en mängd sköljlösning med produktförlust resp. sköljlösning utan produktförlust (se Tabell 1) beräknas, utifrån mätningen av flödet Q, och av storheten svarande mot innehållet av produktförlust, och ett förutbestämt gränsvärde CO på denna som definierar produkttörlust= O, under en tidsperiod (tQ-fg resp. t'g-t1) och att redovisa denna information som sköljlösningsförbrukning under resp. tidsperiod samt totalt (tO-tl). Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n at a v att det även innefattar steget att information, baserat på förvalda kriterier i form av t. ex. gränsvärden, tidsintervall m.m. samt på händelser som sker i realtid i ett datasystem tillhörigt rengöringsprocessen t. ex. styrsystem eller operatörssystem, ges till detta datasystem för kontroll och styrning av aktuell process. C:\WINDOWS\Temporary lntemet Files\OLK4l95\0l06l lbesk å6.doc 1,... -1111 Jill. 10 15 20 25 30 s w n. s u a: e u u - nu I I I I I I I I ll O D I OI Û v ~ . n q v - v » - - u. . . bl! lll I I I l I Q l I I i O i 5 I I i II I I O I I ' u a u . a nu u o u u u o o o . | u . o. 10 5. System för att analysera en vätskeformig restprodukt, bestående av sköljlösning och produktförlust, från en process för rengöring av objekt ingående i en tillverkningsprocess, k ä n n e t e c k n at a v att det innefattar en anordning (5) för att mäta flödet av restprodukten vid upprepade tidpunkter vid en fysisk punkt i rengöringsprocessen, en anordning (6) för att mäta en storhet svarande mot innehållet av produktförlust i disksystemet under samma upprepade tidpunkter vid samma punkt i rengöringsprocessen, en anordning (10, ll) för att utifrån denna information beräkna mängden förbiströmmande produktförlust under en tidsperiod och en anordning (10, ll) för att redovisa denna information relaterat till tillverkningsprocessens slutprodukt eller råvara . System enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n at a v att det innefattar en ventil (7) för att leda restprodukten till ett av åtminstone två slutmål (8, 9), en anordning (10, ll) som bestämmer den tidsperiod (tO-fg eller fg-tl) under vilken ventilen (7) leder restprodukten till detta slutmål och därigenom bestämmer den delmängd av produktförlusten som strömmar till slutmålet och en anordning (10, ll) för att redovisa denna information relaterat till tillverkningsprocessens slutprodukt eller råvara. . System enligt något av kraven 5-6, k ä n n e t e c k n a t a v att det innefattar, en anordning (10, ll) som utifrån mätningen av flödet Q, och av storheten svarande mot innehållet av produktförlust, och ett förutbestämt gränsvärde CO på denna som definierar produktförlust= 0, beräknar mängd sköljlösning med produktförlust resp. sköljlösning utan produktförlust (se Tabell l) under en tidsperiod (tg-Fg resp. fg-tl) och en anordning (10, ll) för att redovisa denna information som sköljlösningsförbrukning under resp. tidsperiod samt totalt (tO-tl). . System enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n at a v att anordningen (10, ll) är ansluten till annat datasystem, t. ex. rengöringsprocessens styrsystem eller operatörssystem, för att den skall ge information till det anslutna datasystemet baserat på förvalda kriterier i fonn av t. ex. gränsvärden, tidsintervall m.m. samt på händelser som sker i realtid i det anslutna datasystemet, för kontroll och styrning av aktuell pfOCCSS C :\WlNDOWS\Temporary Intemet Files\OLK4195\0106l lbesk å6.d0c