Zintegrowane rozwiązania: łączenie zbiorników mieszających i filtrów ze stali nierdzewnej w celu uzyskania kompletnych linii do przetwarzania żywności (część 2)

Skuteczna integracja zależy od skrupulatnego projektowania mechanicznego i procesowego. Wylot zbiornika mieszającego musi być hydraulicznie zrównany z wlotem filtra; w przeciwnym razie spadki ciśnienia lub kawitacja mogą uszkodzić membrany. Inżynierowie wykorzystują obliczeniową dynamikę płynów do symulacji wzorców przepływu, zapewniając, że ciała stałe pozostaną zawieszone, a filtr otrzyma jednorodny dopływ. Równie istotny jest wybór materiału.-Wszystkie zwilżane części są zazwyczaj wykonane ze stali nierdzewnej 316L z wewnętrznymi powierzchniami polerowanymi elektrolitycznie (Ra mniejszy lub równy 0,6 μm), aby zapobiec przyleganiu bakterii i ułatwić szybkie czyszczenie bez pozostałości. Spoiny są wykonywane zautomatyzowanym metodą TIG z pełną penetracją i sprawdzane za pomocą testów penetracyjnych lub radiograficznych pod kątem zgodności z wytycznymi ASME BPE i EHEDG. W praktyce te zintegrowane systemy sprawdzają się w zastosowaniach o dużej wartości. Na przykład linia do produkcji serka śmietankowego łączy zbiornik mieszający z płaszczem z obrotowym filtrem bębnowym; Mieszadło o zmiennej prędkości w zbiorniku kontroluje wielkość skrzepu, podczas gdy filtr w sposób ciągły odwadnia skrzep, wysyłając serwatkę do oddzielnej pętli odzysku. Podobnie w przypadku zagęszczania soku owocowego podgrzewany zbiornik mieszający rozpuszcza cukier i stabilizatory, a następnie przepuszcza mieszankę przez system membran o przepływie krzyżowym, który klaruje i częściowo zagęszcza sok w jednym ciągłym etapie. Instalacje te wykazały poprawę wydajności o 5–8% i redukcję przestojów w czyszczeniu o 20% dzięki zsynchronizowanym procedurom CIP, które jednocześnie czyszczą zarówno zbiornik, jak i filtry. W miarę postępu Przemysłu 4.0 zintegrowane systemy są obecnie wyposażane w czujniki IoT monitorujące wibracje, różnice ciśnień i prądy silnika, przekazując dane do algorytmów konserwacji predykcyjnej-zapewniających działanie całej linii z maksymalną wydajnością przy minimalnej liczbie nieplanowanych przestojów.