Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Omogeneizzatore digitale per latte e derivati

15 views

Published on

6° Presentazione del workshop finale del progetto NPFP

Omogeneizzatore "digitale" per latte e derivati

Sito web del progetto: www.npfp.it

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Omogeneizzatore digitale per latte e derivati

  1. 1. «Omogeneizzatore "digitale" per latte e derivati Ing. Leonardo Maggi GEA Mechanical Equipment Italia SpA
  2. 2. NPFP 2 GEA GROUP Il Gruppo GEA è leader mondiale nella produzione di macchinari e impianti di processo, fornendo sempre soluzioni tecnologicamente avanzate e ad alta efficienza energetica Dairy Farming Dairy Processing Food Beverages
  3. 3. NPFP 3 Processo di omogeneizzazione Rottura cellulare Riduzione di fibre in fibrille Dispersione di solidi in fase liquida Emulsioni L’omogeneizzatore può essere usato per…
  4. 4. NPFP 4 Scopo del progetto - Efficienza di omogeneizzazione e modelli predittivi - Monitoraggio in continuo del processo di omogeneizzazione - Incremento dell’ efficienza della macchina - Risparmio energetico - Incremento della vita utile dei componenti
  5. 5. NPFP 5 Approccio al progetto - CFD Analisi CFD: E’ stato utilizzato il software Ansys-CFX al fine di determinare i parametri in grado di descrivere l’effetto di omogeneizzazione Validazione dei dati: Le analisi ottenute con il software di simulazione CFD sono state validate a seguito della comparazione con dati reali di laboratorio. Stato dell’arte e limiti dell’analisi numerica: Sono stati raggiunti buoni risultati con l’analisi computazionale, ma in alcuni casi sono richiesti ancora tempi di calcolo troppo elevati.
  6. 6. NPFP 6 Approccio al progetto - CFD X-Valve – Simulazione dell’efficienza
  7. 7. NPFP 7 Approccio al progetto - CFD Andamento della pressione sul piano XY
  8. 8. NPFP 8 Project approach - CFD 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0 1 2 3 4 5 6 Frequency Particle size (µm) Measured Values vs. CFD-PBE DIAMETRI INGRESSO SPERIMENTALI DIAMETRI USCITA SPERIMENTALI DIAMETRI OUTPUT 2° STADIO - CFD-PBE
  9. 9. NPFP 9 Sistema di monitoraggio Real Time Primo step del progetto: Comparare diverse tecnologie per verificare l’accuratezza dei risultati restituiti Secondo step del progetto : Definire la tecnologia in grado di garantire il miglior compromesso costo/beneficio Terzo step del progetto : Test e controllo dei risultati e definizione dei parametri strettamente necessari per l’analisi
  10. 10. NPFP 10 Tecnologie disponibili Misura indiretta: Definizioni di parametri misurabili utili alla definizione dell’efficienza di omogeneizzazione Misura diretta: Utilizzo di apparecchiature in grado di restituire in tempo reale le immagini i grado di fornire le dimensioni reali delle particelle
  11. 11. NPFP 11 Tecnologie a valore aggiunto Condiderata la complessità dell’analisi occorre: - Definire il minor numero di parametri atti a caratterizzare l’efficienza di omogeneizzazione - Ridurre il più possibile i tempi di calcolo del sistema in tempo reale - Conservare la paternità del progetto e del brevetto - Coprire l’intero range richiesto dai differenti prodotti trattati
  12. 12. NPFP 12 Tecnologie disponibili - Fra le varie tecnologie analizzate quella agli ultrasuoni sembra essere la più promettente - La combinazione fra parametri misurabili con gli ultrasuoni ed altre grandezze “classiche” offre il maggior dettaglio di analisi - La tecnologia agli ultrasuoni permette di caratterizzare i parametri strettamente necessari all’analisi - Il sistema è in grado di restituire un confronto immediato fra risultato reale e risultato atteso
  13. 13. NPFP 13 Tecnologia agli ultrasuoni Una promettente tecnologia 1480 1485 1490 1495 1500 1505 1510 1515 1520 1525 1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 SoundVelocity[m/s] Temperature [°C] Sound Velocity VS Temperature Prova 3 Prova 2 Prova 1 Prova 4
  14. 14. NPFP 14 Tecnologia agli ultrasuoni Una promettente tecnologia y = -0,0234x2 + 2,9897x + 1467,2 R² = 0,9969 y = -0,0209x2 + 2,684x + 1475,8 R² = 0,9973 y = -0,0219x2 + 2,8013x + 1472 R² = 0,9973 y = -0,0218x2 + 2,7923x + 1472,2 R² = 0,997 y = -0,0216x2 + 2,771x + 1472,7 R² = 0,998 1558 1560 1562 1564 55 60 65 SoundVelocity[m/s] Temperature [°C] All products: "Sound Velocity" vs "Temperature" GEA - Latte NON omogeneizzato GEA - Latte omogeneizzato 100 bar GEA - Latte omogeneizzato 150 bar GEA - Latte omogeneizzato 200 bar GEA - Latte omogeneizzato 250 bar Poli. (GEA - Latte NON omogeneizzato) Poli. (GEA - Latte omogeneizzato 100 bar) Poli. (GEA - Latte omogeneizzato 150 bar) Poli. (GEA - Latte omogeneizzato 200 bar) Poli. (GEA - Latte omogeneizzato 250 bar)
  15. 15. NPFP 15 Tecnologia agli ultrasuoni Una promettente tecnologia Prototipo E’ stato realizzato un prototipo in grado di misurare simultaneamente diversi parametri. Una descrizione completa non è possibile in quanto protetto da segreto industriale. Lo sviluppo del prototipo ha previsto sia la parte hardware che software, con uno speciale software dedicato
  16. 16. NPFP 16 Tecnologia agli ultrasuoni Una promettente tecnologia
  17. 17. NPFP 17 Tecnologia agli ultrasuoni Una promettente tecnologia Teoria dell’impedenza
  18. 18. NPFP 18 Sviluppi futuri Sviluppo del design futuro in grado di garantire una installazione plug&play Incrementare l’affidabilità del software Riduzione dei costi Includere lo strumento all’intero di un più ambizioso progetto di omogeneizzatore intelligente
  19. 19. NPFP 19 Grazie per l’attenzione! www.npfp.it Partecipanti all’attività di ricerca • Leonardo Maggi, Massimiliano Benassi, Silvia Grasselli, Michele Manfredi • Paolo Casoli, Marco Silvestri, Elena Vittadini

×