Más champú y menos residuos

FLOWave permite separar claramente entre sí las etapas de producción

En la fabricación de productos cosméticos sucede lo mismo que en el sector farmacéutico, biotecnológico o de los alimentos en cuanto al cumplimiento de las más estrictas directivas de calidad e higiene. Por eso, los equipos de producción se deben someter a limpiezas periódicas cuando se producen cambios en las cargas o en los productos. Pero, al mismo tiempo, el proceso de producción debe seguir transcurriendo de la forma más eficiente posible. Los caudalímetros, capaces de detectar de forma rápida y con una gran exactitud un cambio de fluido, pueden aprovechar sus posibilidades de optimización ya que, con su ayuda, podrá diferenciar con precisión entre el producto, el líquido de limpieza y una mezcla de fases. Gracias a eso, podrá separar claramente las diferentes etapas de producción y reducir los residuos, por ejemplo en la producción de champús de alta calidad.

El caudalímetro Inline funciona según el patentado proceso SAW (Surface Acoustic Waves), e identifica de forma fiable cualquier cambio de fluido. La ventaja de este proceso es que no hace falta ningún tipo de montaje ni estrechamiento del tubo de medida, lo que conlleva que no existan volúmenes muertos.

Posibilidades de optimización en la transferencia de productos

En su sede de Bielefeld, la empresa Dr. Kurt Wolff GmbH & Co.KG cuenta con una planta de producción de diferentes champús, algunos de ellos muy conocidos por sus nombres comerciales, como Alpecin y Plantur Tras la producción, son almacenados en cuatro depósitos intermedios previamente al proceso de embotellado.

Cada vez que se produce un cambio de producto, las tuberías deben ser limpiadas y desinfectadas. En el champú no puede haber ningún resto de agua, ya que supondría un deterioro en su calidad. No obstante, debido a la limpieza es inevitable que aparezca algún mínimo resto de agua en el interior de las tuberías. Por eso, hasta ahora había que desechar el producto transferido durante los primeros segundos. Al final de la transferencia, en el tanque de almacenamiento también quedará una mezcla de fases. Para que los restos del producto que aún permanecen en el interior de las tuberías se puedan aprovechar antes de proceder a la siguiente limpieza, se extraen con agua fría a presión. La primera parte se transportaba hasta los tanques de almacenamiento, y el resto de producto, más abundante, se convertía en residuo.

«Durante la transferencia desde la planta de producción hasta los depósitos de almacenamiento hemos detectado posibilidades de mejora. Se debe a que hay dos fases de mezclado con producto y agua, que hasta ahora daban lugar a una gran cantidad de residuo. En ambas fases de mezclado se perdía mucha cantidad de producto, ya que en el pasado teníamos que trabajar con valores estimados que no eran igual de válidos para todos los productos. Nuestro objetivo era ahorrar, de cara al futuro, litros de residuos y elevados e innecesarios costes en el tratamiento del agua».

Nils Gorowicz, Ingeniero de producción en Dr. Kurt Wolff

Un sensor para el caudal, la temperatura y el factor de densidad

Por eso, lo que se buscaba era un sensor que pudiera identificar las fases de la mezcla al principio y al final de la transferencia (es decir, con cada cambio de producto antes y después de la limpieza) con una gran reproducibilidad, en cuestión de milisegundos y con fluidos de diferentes viscosidades. Al mismo tiempo, debía ser apto para aplicaciones higiénicas, y no podía resultar dañado por las sustancias que componen los champús ni los fluidos de limpieza. Otro aspecto que complicaba la situación era que no se podía modificar la estructura de la instalación existente, que era relativamente nueva. Por tanto, el sensor debía estar situado en las tuberías sin afectar a las condiciones fluídicas. 

Fue entonces cuando la empresa productora de champú radicada en Bielefeld descubrió el catálogo de productos de Bürkert. La elección recayó en el caudalímetro FLOWave. Dicho caudalímetro funciona según el innovador proceso SAW (Surface Acoustic Waves), que utiliza la velocidad de propagación de las ondas superficiales acústicas en los líquidos. Gracias a esta tecnología, se puede colocar el sistema de medición en el interior del tubo sin necesidad de elementos sensores, Y eso conlleva varias ventajas: la ausencia de elementos en el interior del tubo de medición implica que no hay fugas ni incompatibilidad entre los materiales ni mantenimiento; además, no existe caída de presión, y la limpieza se puede gestionar fácilmente. En lo referente al proceso, el sensor se comporta como si fuese un tramo de tubería. Está hecho de acero inoxidable de alta calidad, no tiene volúmenes muertos y cumple con todos los requisitos higiénicos. Varias certificaciones, como la ASME BPE o la EHEDG, lo confirman. Así, el sensor es capaz de algo más que la medición del caudal volumétrico con una exactitud del 0,4 % del valor medido. Puede medir simultáneamente la temperatura y el factor de densidad del fluido. De esa forma, permite diferenciar de forma fiable si lo que hay en la tubería es champú o es agua. El sensor mide de una forma increíblemente rápida. La distancia entre las mediciones es de unos pocos milisegundos, y su reproducibilidad es excepcional: solo un 0,2 %.

Buena colaboración, montaje sencillo y puesta en marcha sin complicaciones

Aunque el caudalímetro SAW no solo convenció desde el punto de vista técnico.

Bürkert estuvo presente in situ, y ofreció su ayuda de forma activa tanto durante la fase de pruebas en la puesta en marcha. El proyecto se desarrolló con gran agilidad, y la colaboración fluyó sin ningún problema. Los problemas iniciales con las conexiones de red aparecidos durante la puesta en marcha fueron rápidamente solucionados in situ gracias al equipo de servicio técnico de Bürkert. El transmisor FLOWave se basa en la plataforma electrónica EDIP (Efficient Device Integration Platform), que permite la interconexión con otros dispositivos Bürkert mediante un sistema inteligente. Permite la conexión mediante Profinet de los cuatro caudalímetros a través de una pasarela (ME43) común. Ello no solo facilita la integración en instalaciones existentes, sino que también simplifica el manejo de los equipos. Puesto que la pasarela dispone de un servidor web integrado, también es posible el acceso remoto a través de OPC UA.

Se instala como si se tratase de un tramo de tubería

Las compactas dimensiones y el reducido peso del FLOWave permiten una instalación sin complicaciones. Tiene un diámetro nominal de 50 mm y solamente pesa unos 3,5 kilogramos, un poco más que un tramo de tubería del mismo tamaño. Así lo puede instalar una sola persona sin ayuda. La posición de montaje es la que usted desee, para poder ajustar la pantalla de manera que la pueda consultar cómodamente y pueda acceder fácilmente a la configuración del caudalímetro durante su puesta en marcha. En modo de funcionamiento continuo, el caudalímetro SAW consume muy poca energía.

Caudalímetro FLOWave Inline (izquierda) y pasarela ME43 (derecha), compatible con los protocolos Ethernet industrial y las interfaces de bus de campo más habituales.

Procesos de producción orientados al futuro para cosmética y cuidado personal

Lograr una alta productividad con un consumo reducido de recursos es el gran desafío para la industria cosmética y del cuidado corporal. Sus objetivos comunes son la reducción de las emisiones de CO2, la disminución de los costes operativos y la mejora de la calidad del producto. Las inteligentes soluciones para la automatización de procesos de Bürkert para todos los procesos de producción ofrecen al usuario el máximo control de los procesos, para una regulación eficiente de sus materias primas básicas y productos finales como cremas, lociones, champús o pasta de dientes.

El futuro de la medición de caudales sin contacto: FLOWave Tipo 8098

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