Helfen Kontaminationen zu vermeiden

Günther Denecke

Wenn frische Milch eine Weile ruhig steht, bildet sich auf der Oberfläche eine Rahmschicht. Dieser Rahm kommt in unterschiedlichster Form in den Handel und wird zur Verfeinerung von Süßspeisen, Soßen und anderen Lebensmitteln genutzt. Allerdings fehlt bei der industriellen Milchverarbeitung die Zeit, abzuwarten, bis sich der Rahm von der Milch von sich aus trennt. Bei der industriellen Rahmgewinnung fördern Pumpen die Rohmilch zu einem Wärmetauscher. Dort wird sie im Gegenstrom durch heißen Rahm oder erhitzte Milch erwärmt. Die heiße Rohmilch wird anschließend in einem Separator in leichtere Anteile mit hohem Fettgehalt und die schwerere Magermilch getrennt. Die magere Milch wird in einem Plattenwärmetauscher, der ausschließlich der Energierückgewinnung dient, durch zurückfließende Milch weiter erwärmt und im folgenden Wärmetauscher durch Dampf auf die für die Pasteurisierung notwendige Temperatur gebracht. Auf die gleiche Weise wird der Rahm in anderen Wärmetauschern weiter erhitzt.

Im Falle eines kleinen Risses in den Platten des Plattenwärmetauschers (Wärmerückgewinnung) kommt es zu einer Vermischung der pasteurisierten mit der nichtpasteurisierten Milch. Das heißt: Die bereits pasteurisierte Milch wird erneut mit Keimen kontaminiert. Damit das nicht passieren kann, herrscht ein Druckgefälle vom „sauberen“ zum „unsauberen“ Bereich des Plattenwärmetauschers, so dass nur die pasteurisierte Milch in die nichtpasteurisierte fließen kann.

Zur Überwachung des Druckgefälles sind an jedem Wärmetauscher, in dem die magere, noch nicht pasteurisierte Milch durch bereits pasteurisierte, heiße Milch erhitzt wird, Druckmessumformer installiert. Diese müssen für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet sein und außerdem die Richtlinien des Kieler Erhitzer-Ausschusses über Mess-, Regel-, Kontroll- und Sicherheitseinrichtungen für Milcherhitzungsanlagen aus dem Jahr 1998 erfüllen. Darüber hinaus müssen sie noch besonderen Belastungen Stand halten. Während beispielsweise bei der Pasteurisierung die Temperaturen für Milch und Rahm noch im moderaten Bereich von 63 bis 85 °C liegen, wird bei der Ultrahocherhitzung mit Temperaturen um 140 °C gearbeitet, um beispielsweise Kaffeesahne für Monate haltbar zu machen. Bei der täglichen CIP-Reinigung kommen Laugen und Säuren mit einer Temperatur von 90 °C zum Einsatz und gegebenenfalls auch in Berührung mit den Druckmessumformern. Noch höher sind die Belastungen bei SIP-Prozessen. Hier kann die Temperatur bei über 150 °C liegen; aufgrund der höheren Strömungsgeschwindigkeit kann es auch zu einer stärkeren mechanische Belastung der Messumformer kommen. Hinzu kommen mechanische Schwingungen und Druckstöße. Sie sind auf den Betrieb der Pumpen, die turbulenten Strömung der Milch in den Wärmetauschern und auf das Umschalten der Ventile zurückzuführen.

Für die Druckmessumformer der Serie 261 von ABB stellen die geschilderten Einsatz- bzw. Prozessbedingungen kein Problem dar. Die Geräte wurden von der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel geprüft: Sie sind für den Einsatz in Schutzeinrichtungen für Milcherhitzer (Milch gegen Milch) mit einer Druckdifferenz von mindestens 0,5 bar geeignet. Das heißt, die Druckmessumformer können an Wärmetauschern, die in der Rahmherstellung Einsatz finden, installiert werden.

Für den Messumformertyp 261GG – er verfügt über die Prozessanschlüsse Milchrohrgewinde und Tri-Clamp – liegt zusätzlich ein 3A-Zertifikat vor. Zur Reduzierung der Wärmeübertragung sind diese Messumformer serienmäßig mit einer Kühlstrecke ausgestattet. Dadurch ist bei einer Umgebungstemperatur von ca. 40 °C ein dauerhafter Einsatz bei Prozesstemperaturen bis zu 180 °C möglich. Die Temperaturen, die im Betrieb und bei der Reinigung der Anlage auftreten, sind somit sicher abgedeckt.

Untergebracht sind die Druck-Messumformer in einem robusten und zugleich kompakten Edelstahlgehäuse. Letzteres ist mit dem Prozessanschluss voll verschweißt. Dadurch wird eine zuverlässige Druckmessung auch bei rauesten Betriebsbedingungen sichergestellt. Die Druck-Messumformer der Reihe 261 sind bei der Auslieferung gemäß Kundenwunsch eingestellt. Zusätzlich können sie mit standardisierten Programmen (DTM, EDD), Hand-Held-Terminals oder auch mit einem wahlweise lieferbaren Anzeiger konfiguriert werden.

Die kompakten Druckmessumformer der Serie 261 wurden innerhalb der Messumformerfamilie 2600T speziell für die Pharma-, Nahrungs- und Genussmittelmittelindustrie entwickelt. Sie erfüllen die branchentypischen Anforderungen. Die wartungsfreie Sensorik der Druck-Messumformer hat sich bereits in vielen Applikationen bewährt. Schon während der Entwicklungsphase wurden Elektronik und Sensor von einem unabhängigen Sachverständigen bezüglich Zuverlässigkeit und Diagnosefunktionen geprüft und die Einstufung SIL2 erteilt. Die Druck-Messumformer sind gemäß Atex Ex ia und Druckgeräterichtlinie zertifiziert und erfüllen dadurch auch die besonderen Anforderungen der chemischen Industrie.

Die Messumformer verfügen über ein kontrastreiches Grafikdisplay, auf dem die Prozessgrößen gut lesbar und übersichtlich dargestellt werden. Daneben ermöglicht es eine intuitive Benutzerführung. Die Geräte verfügen über das einheitliche, produktlinienübergreifende ABB-Bedienkonzept. Parameter können über Tasten komfortabel und individuell eingestellt werden. Auch eine Korrektur bzw. Konfiguration des Nullpunktes und der Spanne ist ohne Druckvorgabe möglich.

Online-Info www.dei.de/0609445

Zur Gerätefamilie 2600T gehören Absolutdruckmessumformer, Überdruckmessumformer, Differenzdruckmessumformer, multivariable Messumformer, Messumformer für Schutzeinrichtungen sowie Druckfühler und diverses Zubehör. Speziell für die Anwender in den hygienesensiblen Branchen Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie hält die Gerätefamilie die Druckmessumformer der Serie 261 bereit. Sie zeichnen sich durch folgende Merkmale aus: