ระบบควบคุมอุณหภูมิในเครื่องบรรจุของเหลว

1. ระบบทำความร้อน

ระบบทำความร้อนในเครื่องบรรจุของเหลวมักใช้เพื่อเพิ่มของเหลวให้เป็นอุณหภูมิที่ต้องการ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง (เช่นน้ำมันน้ำเชื่อมและซอส) เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มความสามารถในการไหลของพวกเขาทำให้ง่ายต่อการเติมลงในภาชนะบรรจุบรรจุภัณฑ์ วิธีการทำความร้อนทั่วไป ได้แก่ :

องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า: สิ่งเหล่านี้ให้ความร้อนโดยตรงกับของเหลวซึ่งพบได้ทั่วไปในเครื่องจักรขนาดเล็ก
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: ระบบเหล่านี้ให้ความร้อนของเหลวทางอ้อมโดยการหมุนเวียนน้ำร้อนหรือไอน้ำเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่

2. ระบบระบายความร้อน

ระบบทำความเย็นใช้เพื่อลดอุณหภูมิของของเหลวในระดับที่ต้องการโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับของเหลวที่ไวต่อความร้อนเช่นน้ำผลไม้นมหรือยา อุณหภูมิสูงอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของของเหลว (เช่นการสูญเสียสารอาหารหรือการเสื่อมสภาพของรสชาติ) ระบบทำความเย็นมักจะรวมถึง:

ขดลวดระบายความร้อน: ติดตั้งในเส้นทางหรือภาชนะของเหลวโดยใช้น้ำเย็นหรือวนรอบน้ำแข็งเพื่อลดอุณหภูมิ
พัดลมระบายความร้อน/หน่วย: สำหรับอุปกรณ์บางประเภทระบบระบายความร้อนอากาศสามารถลดอุณหภูมิของเครื่องหรือของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป
เครื่องทำความเย็นคอมเพรสเซอร์: เครื่องจักรขนาดใหญ่อาจใช้ระบบทำความเย็นที่ใช้คอมเพรสเซอร์เพื่อทำให้ของเหลวเย็นลง

3. เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

เซ็นเซอร์อุณหภูมิตรวจสอบอุณหภูมิของของเหลวแบบเรียลไทม์เพื่อให้มั่นใจว่ามันจะอยู่ในช่วงอุดมคติที่ตั้งไว้ล่วงหน้า เซ็นเซอร์อุณหภูมิทั่วไปประเภททั่วไป ได้แก่ :

เทอร์โมคัปเปิล: เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิสูงและข้อมูลอุณหภูมิรีเลย์ไปยังระบบควบคุม
RTDS (เครื่องตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน): RTDs มีความแม่นยำสูงกว่าและโดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานที่มีข้อกำหนดการควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวดเช่นอุตสาหกรรมยาหรืออาหาร

เซ็นเซอร์เหล่านี้มักจะอยู่ที่ตำแหน่งสำคัญตามสายป้อนของเหลวระบบทำความร้อนหรือระบบทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านอุณหภูมิที่แม่นยำ

4. วาล์วควบคุมอุณหภูมิและระบบควบคุม

วาล์วควบคุมอุณหภูมิเป็นส่วนกลางของระบบควบคุมอุณหภูมิ บทบาทของพวกเขาคือการปรับกระบวนการทำความร้อนหรือความเย็นโดยอัตโนมัติตามข้อเสนอแนะจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น:

วาล์วควบคุมอัตโนมัติ: เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจพบว่าอุณหภูมิของเหลวสูงเกินไประบบควบคุมจะเปิดวาล์วระบายความร้อนโดยอัตโนมัติเพื่อเพิ่มการไหลของของเหลวระบายความร้อน ในทางกลับกันหากอุณหภูมิต่ำเกินไปกระบวนการทำความร้อนอาจทวีความรุนแรงขึ้น
วาล์วควบคุมสัดส่วน: วาล์วเหล่านี้สามารถปรับอัตราการไหลของสื่อความร้อนหรือความเย็นตามความต้องการแบบเรียลไทม์ทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิของเหลวได้ดี

5. ตัวควบคุมอุณหภูมิและระบบ PLC

ตัวควบคุมอุณหภูมิมักจะรวมเข้ากับระบบ PLC ของเครื่องบรรจุภัณฑ์ (ตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้) เพื่อสร้างระบบควบคุมวงปิด หากอุณหภูมิของเหลวเบี่ยงเบนไปจากช่วงที่ตั้งไว้ล่วงหน้าระบบ PLC จะตอบสนองทันทีโดยการปรับการตั้งค่าความร้อนหรือการทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของเหลวจะถูกนำกลับไปสู่สถานะอุดมคติอย่างรวดเร็ว ระบบ PLC มักจะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

ความแม่นยำสูง: พวกเขาสามารถปรับอุณหภูมิของเหลวผ่านอัลกอริทึมที่แม่นยำ
โปรแกรมได้: ผู้ใช้สามารถตั้งค่าโปรแกรมควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่างกันสำหรับขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน (เช่นการเติมการปิดผนึก)
การเตือนภัยและการวินิจฉัยข้อผิดพลาด: เมื่ออุณหภูมิเกินขีด จำกัด ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าระบบสามารถกระตุ้นการเตือนภัยหรือหยุดเครื่องป้องกันผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องจากการผลิต

6. การป้องกันความร้อนและการปรับอัตโนมัติ

เพื่อป้องกันการทำความร้อนหรือการระบายความร้อนที่มากเกินไปจากการส่งผลกระทบต่อของเหลวระบบควบคุมอุณหภูมิจำนวนมากยังรวมถึงการป้องกันความร้อนและคุณสมบัติการปรับอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่นเครื่องบรรจุของเหลวอาจมีการป้องกันอุณหภูมิสูงเกินไปซึ่งระบบจะหยุดให้ความร้อนโดยอัตโนมัติหรือเริ่มต้นการระบายความร้อนหากอุณหภูมิสูงเกินไปป้องกันความร้อนสูงเกินไปของของเหลว นอกจากนี้คุณลักษณะการปรับอัตโนมัติสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อนหรือกระบวนการทำความเย็นตามลักษณะของของเหลวและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตโดยรวม

7. การจัดการความแปรปรวนของอุณหภูมิในของเหลวที่แตกต่างกัน

ของเหลวชนิดต่าง ๆ ตอบสนองแตกต่างกันไปตามความผันผวนของอุณหภูมิดังนั้นระบบควบคุมอุณหภูมิมักจะได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับคุณสมบัติของเหลวที่เฉพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่น:

ของเหลวที่มีความหนืดต่ำ (เช่นน้ำ, เครื่องดื่ม): ของเหลวเหล่านี้ไหลได้อย่างง่ายดายดังนั้นความผันผวนของอุณหภูมิจึงมีผลกระทบต่อการแปรรูปน้อยลง
ของเหลวที่มีความหนืดสูง (เช่นซอส, น้ำเชื่อม): ของเหลวเหล่านี้มีความหนืดมากขึ้นที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าดังนั้นระบบควบคุมอุณหภูมิจำเป็นต้องทำให้ของเหลวร้อนขึ้นเพื่อปรับปรุงความสามารถในการไหล
ของเหลวที่ไวต่อความร้อน (เช่นนม, ยา): สิ่งเหล่านี้ต้องการการควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียสารอาหารหรือส่วนผสมที่ใช้งานเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป

8. ระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีบางระดับไฮเอนด์ เครื่องบรรจุหีบห่อ ตอนนี้มีระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ ด้วยเทคโนโลยี IoT (Internet of Things) อุปกรณ์สามารถรวบรวมข้อมูลอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องและวิเคราะห์บนแพลตฟอร์มคลาวด์ช่วยให้ผู้ใช้เพิ่มประสิทธิภาพการจัดการอุณหภูมิปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและดำเนินการวินิจฉัยระยะไกลหรือการแก้ไขปัญหา ระบบเหล่านี้สามารถปรับการควบคุมอุณหภูมิโดยอัตโนมัติสำหรับชุดการผลิตที่แตกต่างกันโดยอัตโนมัติให้ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบในการจัดการอุณหภูมิ