Endress+Hauser IsFet-Sensor CPA471D: Messtechnische Lösungen für "Experts in White"

Die Fließgeschwindigkeiten im CIP-Prozess misst der Promag 53H.

Auf über vierzig Jahre Produktionserfahrung kann man am Allgäuer Standort bereits zurückblicken. Zu Beginn umfasste die Produktpalette Molkepulver und Lactose. Heute verlassen zeitgemäße und innovative Nahrungsmittel für die Bereiche Clinical und Infant Nutrition, sowie diätetische Produkte das Werk. Des Weiteren beziehen viele Kunden aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie Milei-Produkte, um Eigenschaften und Herstellung ihrer Produkte zu verbessern. Das japanische Unternehmen Morinaga Milk übernahm nach jahrelanger erfolgreicher Beteiligung 2012 zu 100% die Anteile an Milei. Um die Position von Milei als Global Player zu stärken, entschied man sich ein Jahr später für einen Neubau neben den bestehenden Anlagen. Nach zweijähriger Bauzeit ist die Produktion Mitte 2016 angelaufen und wird schrittweise bis Anfang 2018 vollständig in Betrieb genommen.

Energiemengenrechner haben die Effizienz der Prozesse fest im Blick: EngyCal RH33 stellt die Daten fernauslesbar zur Verfügung.

Infos zum Anwender

Milei bietet seit fast 40 Jahren die Anreicherung und Fraktionierung wertvoller Inhaltstoffe aus Milch und Molke. Babynahrung, Diätetik und Sportlernahrung sind nur einige Beispiele dafür, wo ihre Produkte Anwendung finden. Täglich liefern rund 80 LKWs die Rohstoffe an. Nach der Veredelung werden die Produkte weltweit vertrieben.

MILEI GmbH
Kemptener Str. 91
88299 Leutkirch im Allgäu
www.milei.de

Ziele von MILEI 2.0

Neben der Verarbeitung von Molke sollen die Mengen für Milch deutlich erhöht werden. Ein weiteres Hauptziel ist die Verbesserung des produktionstechnischen Qualitätsstandards bei der Fraktionierung von Milch und Molke betreffend der Ausbeute und des Energieeinsatzes. Dazu entwickelte man eine Kombination der verfahrenstechnischen Schritte, die weltweit einzigartig ist. Mit der Umsetzung wurde die Firma Tetra Pak betraut. Für den Anlagenbauer ist es das größte Projekt in der Milchindustrie. Lediglich die Bereiche des Pulver-Prozesses und -handlings lagen im Verantwortungsbereich der Firmen Hosokawa, Derichs und Arodo. Endress+Hauser wurde schon vor Baubeginn mit in die Projektierungsphase involviert. Dadurch wollte Milei zum einen sicherstellen, dass in den hygienisch sensiblen Bereichen entsprechende messtechnische Lösungen zum Einsatz kommen. Zum anderen sollte die Messtechnik so weit wie möglich über alle Anlagengewerke standardisiert werden, um die Ersatzteilbevorratung auf ein Minimum zu beschränken. Für Gert Henke, Leiter der Technischen Abteilung und Mitglied des Management-Teams, zählte u. a. das vollständige Portfolio der Prozessparameter Durchfluss, Füllstand, Druck, Analyse und Registrierung, das Endress+Hauser sowohl für den hygienischen Prozessbereich, als auch für die Hilfs- und Versorgungsprozesse liefert.

Die Standard-Instrumentierung für Grenz-/Füllstand, Temperatur und Leitfähigkeit an den Tanks muss auch gegen Einflüsse der Außenreinigung beständig sein.

Komplettlieferant als Bindeglied in Großprojekten

Vor Baubeginn galt es die Vorstellungen aller beteiligten Firmen in Einklang zu bringen. Bei der Komplexität des Projektes war dieses eine große Herausforderung. Die Basisanforderungen für Messtechnik erstreckten sich auf eine 4-20 mA/HART-Kommunikation und die Kennzeichnung mittels metallischem TAG-Nummernschild. Der für Milei zuständige Endress+Hauser Vertriebsingenieur definierte nach Absprache mit dem jeweiligen Anlagenlieferanten die beste messtechnische Lösung für die jeweilige Applikation. Hauptaugenmerk galt dem physikalischen Messprinzip, dem richtigen Prozessanschluss und dem optimalen Einbau. Im hygienischen Bereich wurde bevorzugt auf VARINLINE® gesetzt, für Durchflussmessgeräte auf Schweißstutzen oder DIN11864-Anschüsse.

Da Tetra Pak aus vier verschiedenen europäischen Ländern lieferte und die Messtechnik nur als Bestandteil fertig montierter Prozesseinheiten den Weg auf die Baustelle fand, war die Bestellabwicklung über eine Projekt-Nummer sinnvoll und hilfreich. Sie ist der Schlüssel, um zukünftig die Dokumentation aller Instrumente über das Datenmanagement-Tool W@M sicherzustellen. Während der Inbetriebnahme-Phase zahlte sich der Support von erfahrenen Endress+Hauser Servicetechnikern aus, besonders bei der schnellen Fehlerbeseitigung. Dadurch konnte der Projektzeitplan genauestens eingehalten werden.

Inline-pH-Messung mit dem glasfreien IsFet-Sensor CPA471D. Dank der Wechselarmatur CPA875 kann der Sensor auch während des Prozesses gereinigt und kalibriert werden.

Instrumentierung der Anlagenbereiche

Im Durchflussbereich werden die meisten Anwendungen mit dem magnetisch-induktiven Proline Promag H abgedeckt, der nach EHEDG hygienisch zertifiziert ist. Je nach Montageort und Medium kommen Kompakttransmitter der Serie Promag H100, modular aufgebaute Transmitter , wie beim Promag 53H, die auch getrennt instrumentiert werden können, und für Medien mit hohen Feststoffgehalten der Promag 55H zum Einsatz. Letztere kommt daher besonders in Membranprozessen zum Einsatz, in denen Produkte aufkonzentriert werden. Für Durchflussmessungen in den Hilfskreisläufen ist der Promag 53P gesetzt, der dank PTFE-Inliner hier alle Temperaturbereiche von -40 bis +180° C abdecken kann. Dampfmengen erfasst der Wirbelzähler Prowirl F200 und überwacht mit der Nassdampferkennung die Effizienz von Erhitzungsprozessen. Energiemengenrechner wie der EngyCal RH33 berechnen vor Ort eingesetzte Energiemengen und sind dank Ethernet oder Feldbus-Kommunikation fernauslesbar. Die Druckluftversorgung überwacht das thermische Massedurchflussmessgerät Proline t-mass A 150.

In der Bilanzierung der Stoffströme setzt Milei hochgenaue Coriolis Massendurchflussmessgeräte vom Typ Promass 83F ein. Dieses Messprinzip liefert zusätzlich Informationen zur Mediumsdichte. Dort, wo im Prozess die Dichte qualitätsrelevant ist, wurden die Geräte mit einer zusätzlichen Dichtekalibrierung bestellt. Typische Messstellen befinden sich nach Verdampfern, die sicherstellen, dass die Produktkonzentration für den nachfolgenden Sprühtrocknungsprozess im optimalen Bereich liegt.

Da bei der Fraktionierung von Milch und Molke Membranfiltrationsprozesse den Schwerpunkt ausmachen, müssen Drucksensoren eine große Applikationsbandbreite abdecken können. Der Cerabar PMP55 mit Metallmembran ist als Absolut- oder Relativdruckmesszelle verfügbar und deckt dank vollständig geschweißtem Druckmittler alle Temperaturbereiche ab, auch bei hohen Drücken. Ferner zeichnet sich diese Bauform durch eine hohe Vibrationsunempfindlichkeit aus, eine wichtige Anforderung in Membran- und Erhitzeranlagen. Für die Produktsicherheit an den CCP’s (Critical Control Points) in der Erhitzung sorgt neben der Druck- noch die Temperaturmessung mit dem iTherm-Sensor TM411. Der Pt100 ist direkt innen auf die Sensorspitze gelötet und bietet mit „QuickSens“ einen T90-Wert von 0,75 sec, die am Markt verfügbare kürzeste Ansprechzeit. Der Bildschirmschreiber Memograph dokumentiert alle relevanten Parameter in diesem Prozess.

Die Prozesssicherheit in Applikationen mit Kondensatbildung, hervorgerufen durch gekühlte Produkte, meistert der Deltapilot mit der kondensatfesten Contite-Messzelle. Ihm obliegt die Aufgabe der hydrostatischen Füllstandmessung. Bei den Grenzstandmeldern vertraut Milei dem robusten und universellen Vibronik-Prinzip. Der Liquiphant ist in verschiedenen Varianten im Einsatz.

Fazit

Im MILEI 2.0-Projekt liefern über 2.500 Messstellen rund um die Uhr zuverlässige Messwerte. Durch eine stringente Strategie in der Geräte-Standardisierung konnte die Vielfalt auf unter 50 Typen beschränkt werden, von denen hier gar nicht alle vorgestellt wurden. Dabei bewährte sich Endress+Hauser als Bindeglied zwischen Milei und den Anlagenbauern und half mit, alle Anforderungen und Lieferanten unter einen Hut zu bekommen. Das Geräteportfolio des Komplettlieferanten bot für jede Applikation das beste physikalische Messprinzip und im hygienisch sensiblen Prozessbereich die sicherste Prozessadaption. „Mit der Begleitung und dem Support, auch während der Montage- und Inbetriebnahmephase, waren wir überaus zufrieden“, fasst Gert Henke die Zusammenarbeit zusammen.

Halle 4A, Stand 135