В пищевой промышленности контроль микроклимата внутри упаковки — это основа качества. Азот стал стандартом для сохранения свежести продуктов, от чипсов до мясных деликатесов. Однако его эффективность напрямую зависит от точности дозировки. Как рассчитать расход и подобрать оборудование для контроля газа, чтобы не переплачивать за перерасход и не рисковать порчей продукции?
Зачем азот в упаковке и что будет, если ошибиться с дозировкой?
Азот не вступает в реакцию с продуктами, поэтому он идеально подходит для создания защитной атмосферы. Его ключевые задачи:
- Блокировка кислорода. Окисление — главная причина потери вкуса и цвета. Азот вытесняет O₂, предотвращая прогоркание жиров и сохраняя исходные органолептические свойства.
- Сдерживание микрофлоры. В бескислородной среде плесень и аэробные бактерии не размножаются, что продлевает срок годности без консервантов.
- Структурная защита. Газовая «подушка» амортизирует удары при транспортировке, сохраняя хрупкие продукты (например, печенье или вафли) целыми.
Ошибки в подаче газа приводят к двум крайностям: недостаток — к порче, а избыток — к необоснованным затратам, которые при больших объемах производства исчисляются миллионами рублей в год. Именно поэтому измерение расхода азота выходит на первый план.
Как выбрать технологию измерения
Выбор метода контроля зависит от точки установки: дозирование на линии или учет в магистрали. Рассмотрим три ключевых подхода:
Термомассовые расходомеры: для точного дозирования на линии
Это «золотой стандарт» для упаковочных автоматов, где критичен каждый грамм газа. Принцип их работы основан на теплоотдаче от нагретого элемента — он напрямую зависит от массового расхода, что избавляет от необходимости пересчитывать объем при смене температуры и давления.
Для чего подходят:
- Мониторинг подачи азота в каждую единицу продукции.
- Контроль режимов продувки.
Для решения этих задач отлично подойдут термомассовые расходомеры серии ТМ. Они внесены в Госреестр, что является обязательным условием для коммерческого учета, и показывают стабильные результаты даже при минимальных скоростях потока.
Вихревые расходомеры: учет на центральных магистралях
Если газ поступает от общей станции к нескольким линиям, необходим надежный учет на трубопроводе. Вихревые счетчики подсчитывают частоту срывов вихрей с установленного в трубе тела обтекания. Эта частота линейно зависит от расхода, что дает высокую точность при стабильных средних и высоких нагрузках.
Ключевое преимущество: они отлично работают при высоком давлении в магистрали, не боятся загрязнений, а также устойчивы к образованию конденсата в измеряемой среде и попаданию капельной влаги на чувствительный элемент прибора. Это критически важно для промышленных газопроводов, где качество газа не всегда идеально, особенно при перепадах температур.
Вихревые расходомеры серии VT могут оснащаться датчиками давления и температуры для автоматического приведения расхода к стандартным условиям (ГОСТ 2939-63) , что исключает погрешность от изменений рабочих условий среды.
Расходомеры на основе дифференциального давления: для жестких условий
Это решение универсально, когда другие методы не подходят: высокие температуры среды, агрессивные примеси или большие диаметры труб. Измерение строится на разности между полным и статическим давлением, которую улавливает усредняющая трубка Пито, установленная непосредственно в потоке.
Современные дифференциальные расходомеры на базе трубки Пито, такие как серии VD 500 и расходомер ИЗМЕРКОН PT 500, обеспечивают стабильные показания даже в сложных условиях эксплуатации. Однако следует учитывать, что их реальный динамический диапазон по расходу составляет не более 1:20, что необходимо принимать во внимание при подборе прибора под конкретную задачу.
Как стабилизировать давление
Даже самый точный расходомер будет искажать значения без контроля давления. Для корректного пересчета объемного расхода в массовый (или в нормальные кубометры) необходимо знать текущее давление в трубопроводе.
Для интеграции в систему АСУ ТП используются преобразователи давления. Они имеют стандартные выходные сигналы (4-20 мА, HART, RS-485) и позволяют организовать локальный контур регулировки, который автоматически корректирует подачу азота при скачках давления в заводской сети. Их преимущество — внесение в Госреестр и длительный межповерочный интервал.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем азот в упаковке лучше углекислого газа?
Углекислый газ (CO₂) агрессивен к жирам и влаге — он растворяется в них, меняя вкус продукта и консистенцию. Азот инертен, он «выталкивает» кислород, не вступая в реакцию с самим продуктом. Поэтому для снеков, кофе и жирной рыбы используют именно азот, а CO₂ — для мясной продукции, соков или газированных напитков, где важна его бактериостатическая функция.
Какой тип расходомера самый надежный для упаковочной линии?
Если вам критична точность при малых и нестабильных расходах (характерных для работы упаковщика), выбирайте термомассовый расходомер серии ТМ. Он дает прямые показания массового потока и не требует сложных настроек под изменения температуры, что исключает ошибки оператора.
Какой вариант учета на вводе в цех предпочтительнее: вихревой или на основе дифференциального давления?
Для чистого и сухого азота оба варианта хороши. Вихревой VT предпочтительнее при наличии конденсата или капельной влаги — его тело обтекания не имеет узких каналов и не забивается. Расходомер на базе трубки Пито (серия VD) лучше применять на чистых газах, но он выигрывает на больших диаметрах (Ду > 300), где вихревые счетчики недоступны или нецелесообразны.
Что делать, если давление в магистрали «плавает»?
Обязательно установите преобразователь давления перед расходомером. Это позволит системе АСУ ТП в реальном времени вносить корректировки и пересчитывать объем газа к стандартным условиям (например, к 20°C и 101,3 кПа). Это единственный способ получить точные данные о количестве поданного азота.
Нужна помощь с подбором расходомера под ваши параметры трубы и давления? Инженеры «Измеркон» помогут рассчитать оптимальную модель. Оставьте заявку, и мы предложим готовое решение.
_146x146_c23.jpg "Стрелка")
