Procesinstrumentatie in de kaasfabriek: flowen maar met die kaas

fabriel royal aware

Bij de productie van kaas komen verschillende typen procesinstrumentatie kijken. Meten, controleren, bewaken, bewerken, en alles moet met elkaar communiceren. In een kaasfabriek komt bij bijna ieder proces wel een instrument om de hoek. 

Voor alle instrumenten geldt dat ze geschikt moeten zijn voor de specifieke eisen die in een voedingsmiddelenproductie worden gesteld. Zowel op het gebied van hygiëne als op het gebied van precisie. We nemen een kijkje bij een allesomvattend project: een nieuwe kaasfabriek - Royal Aware.

Royal Aware

Op zijn Nederlands Koninklijke Aware, want het is een Nederlands familiebedrijf, is gespecialiseerd in rijpen, snijden, verpakken, opslag, vervoer, verkoop van kaas en andere voedingsproducten.

In 2015 werd de toonaangevende kaasfabriek in Heerenveen (zie afbeelding boven) geopend voor de productie van op maat gemaakte kaasproducten, met een productiecapaciteit van 100.000 ton per jaar.

Het gehele projectmanagement en engineering werd door Royal-Aware gedaan. De procestechnologie en componenten werden door verschillende leveranciers volgens Aware-specificaties geleverd. Er was onder meer voorgeschreven dat zowel het materiaal van de gevraagde procesinstrumentatie, als de industriespecifieke hygiënische aansluitingen moesten voldoen aan de EC 1935/2004 regeling. Voor digitale communicatie met de plc was PROFIBUS DP communicatie vereist. Er werd gezocht naar partners met gerichte kennis, die zowel nationaal en internationaal konden opereren.

Zoveel mogelijk uit één hand

Voor de procesinstrumentatie selecteerde Royal Aware één totaalleverancier, zodat integratie en communicatie van de instrumentatie, en proces- en instrumentatiekennis uit één hand zou komen. Het complete instrumentatiedeel omvatte niet alleen de vloeistofhandling bij de ontvangst van de rauwe melk en de kaasmelkbereiding, maar ook de monitoring van het CIP-(Cleaning In Place) proces én het afvalwatermanagement.

‘De ionenconcentratie in het condensaat moet onder een bepaalde limiet worden gehouden’

De opzet van het projectconcept, waarbij keuzes voor de toe te passen instrumentatie, integratie, service en onsite support eruit sprongen, zorgden ervoor dat Krohne uit Dordrecht de opdracht mocht uitvoeren. De focus voor de procesinstrumentatie lag op onderstaande applicaties:

Rauwemelk-ontvangst

Voor het vaststellen van de door tankwagens geleverde hoeveelheid rauwe melk, zijn de ontvangstpunten voorzien van een elektromagnetische flowmeter. Vanwege de omstandigheden buiten werden de instrumenten voorzien van isolatie, om een stabiele melktemperatuur bij het meetpunt te garanderen.

Flowmetingen

De Optiflux 6300 elektromagnetische flowmeter stelt de geleverde hoeveelheid rauwe melk vast en controleert op diverse plekken in het proces de flow en hoeveelheid van de kaasmelk. Zowel voor als na de pasteurisatie, maar ook in de CIP-systemen wordt deze flowmeter ingezet voor het bewaken van de dosering en de monitoring van de processen.

Voor de bewaking van de melkscheiding en standaardisatie worden Optimass 7300 Coriolis-massaflowmeters ingezet. In de verticale doseerlijn voor de tanks zorgen Optimass 2300 dubbelerechtbuis-massaflowmeters voor hoogvolumemetingen.

Voor de monitoring van de volumeflow van het zuivelafvalwater is een elektromagnetische flowmeter Optiflux 2100 W ingezet.

Kaasmelkbereiding

Voordat rauwe melk in de productielijn kan worden gebruikt, moet het worden bereid. De processen die hierbij van belang zijn, zijn scheiding, standaardisatie en pasteurisatie.

Scheiding: eerst wordt de rauwe melk gescheiden in magere melk en vet. Voor het nauwkeurig monitoren van de flow werden na de scheiders Coriolis-massaflowmeters geïnstalleerd.

Standaardisatie: de volgende stap is het produceren van de kaasmelk, dat wil zeggen dat de magere melk wordt gestandaardiseerd naar een gewenst vetgehalte volgens het geselecteerde kaasrecept. Dit vraagt om een nauwkeurige dosering van grote hoeveelheden magere- en volle romige melk. Hiervoor werden twee dubbelerechtebuis-massaflowmeters geïnstalleerd in de verticale doseerlijn voor de tanks.

Ná het doseersysteem is weer een elektromagnetische flowmeter gemonteerd, ter controle van de hoeveelheid kaasmelk die naar de melkpasteurisatie wordt gevoerd.

Pasteurisatie: Om de houdbaarheid te verlengen wordt de kaasmelk behandeld in de flash-pasteurisatie. Gedurende het proces circuleert warm water bij een gereguleerde temperatuur, waarbij gebruik wordt gemaakt van een systeem van platenwarmtewisselaars en stoom. In de warmtesectie wordt de kaasmelk verwarmd in een counterflow en op pasteurisatietemperatuur gebracht. Ook in de pasteurisatie wordt de doorstroom van de hoeveelheid kaasmelk gecontroleerd met wederom een elektromagnetische flowmeter.

‘Gedurende het proces circuleert warm water bij een gereguleerde temperatuur’

De ionenconcentratie in het condensaat moet onder een bepaalde limiet worden gehouden. Om dat te bewaken wordt in het aanvoercircuit de geleidbaarheid goed bewaakt. Er werden verschillende geleidbaarheidssensoren geïnstalleerd in de condensaatreflux.

CIP-systemen

Om de veiligheid van de installatie en het product te garanderen en aan de regels te voldoen, werkt de zuivelfabriek met een uitgebreid schoonmaaksysteem voor de opslagtanks, doseringsstations en CIP-leidingen. Elke omgeving vereist een consistente monitoring. Voor de tankopslag met geconcentreerde agentia werden radar-niveautransmitters toegepast om een betrouwbaar opslagmanagement te realiseren. Ook de nauwkeurige dosering van het bijtende schoonmaakmiddel in het CIP-circuit wordt bewaakt met een elektromagnetische flowmeter net als de monitoring en controle van de CIP-leidingen en - processen.

Geleidbaarheid wordt gemeten met Optisens cond 1200 geleidbaarheidssensoren, bijvoorbeeld bij het bewaken van de ionenconcentratie in het condensaat. De Optiflex 2200 TDR radarniveautransmitters controleert het voorraadmanagement van de diverse CIP-media.

Afvalwatermanagement

In samenwerking met een nabijgelegen collega-melkproducerend bedrijf exploiteert Royal Aware een installatie voor de behandeling van het zuivelafvalwater. Voordat het effluent naar een behandelinstallatie wordt afgevoerd, moet het continu worden gemonitord op kwaliteit en hoeveelheid. Hier zorgen flowmeters en analyse-instrumentatie voor de bewaking.

Voor controle van de pH-waarden in het afvalwater - of het effluent, werd een pH-sensor (Smartpat pH 8150) geïnstalleerd in de verticale afvoerleiding. Vanwege de geïntegreerde transmitter was er geen externe transmitter nodig. De sensor is direct aangesloten op de controlekamer. De volumeflow van het zuivelafvalwater wordt gemonitord door een elektromagnetische flowmeter.

Met de gebruikte instrumentatie werd een hoog automatiseringsniveau bereikt voor de belangrijkste processen van de klant. Doordat Royal-Aware koos voor één totaalleverancier, zijn er korte lijnen en dient de leverancier als een verlengstuk van de organisatie waarmee snel geschakeld kan worden bij applicatiegerelateerde issues. En dat heeft zich inmiddels bewezen.

Dit artikel uit EVMI 3 is tijdelijk voor iedereen te lezen. Smaakt het naar meer, maar heb je nog geen abonnement? Kijk dan eens op evmi.nl/abonneren voor de opties.

Lees ook
Nieuwe eiwit-fabriek voor Meelunie

Nieuwe eiwit-fabriek voor Meelunie

Dit najaar opent Meelunie in Denemarken een fabriek die veldbonen gaat verwerken om hieruit eiwitten te winnen.

Verder kijken dan de peer lang is

Verder kijken dan de peer lang is

Slimme software beoordeelt kleur van groente, fruit en andere voedingsmiddelen Een rode blos op een appel is makkelijk te zien. Maar welke appel de perfecte blos heeft, kan beter door camera’s en software worden gedetecteerd. Tekst: Pauline van Schayck  Zelfs onzichtbare eigenschappen van voedingsmiddelen zijn straks op te sporen. Vroegtijdig...

Slap door de suiker, of toch iets anders?

Slap door de suiker, of toch iets anders?

Een onverklaarbaar slap gevoel? Dat zou best eens idiopathische reactieve hypoglykemie kunnen zijn. Het is een raadselachtig fenomeen. Vroeger kwam het zo weinig voor, dat het verwaarloosbaar was. Nu lijken meer en meer mensen er last van te hebben, ook gezonde. Helaas is het niet te reproduceren in een gecontroleerde klinische setting. Tekst: Huib...