Jak přesné řízení tekutin podporuje teplotu a hygienu v systému Heineken SmartDispense®

Zachování kvality točeného piva od sudu až po výčepní kohout vyžaduje pečlivou kontrolu dvou souvisejících faktorů: teploty a hygieny. U systému SmartDispense® společnosti Heineken® spočívala technická výzva ve zlepšení výkonu při nízkých teplotách a zároveň v tom, aby bylo každodenní čištění rychlé, opakovatelné a automatizované, zejména pro rostoucí řadu nealkoholických produktů 0,0 %.

V úzké spolupráci s inženýrským týmem společnosti Heineken jsme vyvinuli sestavu ventilu a rozdělovače na míru, navrženou podle provozních požadavků výdeje nápojů v pohostinství. Projekt se zaměřil na výběr materiálů, vývin tepla, hygienické průtokové cesty a snadnou údržbu, nikoli na pouhou výměnu stávající komponenty.

Naše odbornost ve výdeji nápojů uplatněná na úrovni systému

Systémy výdeje piva a cideru vyžadují stabilní tlak, přesné řízení průtoku a hygienickou manipulaci s tekutinami, aby byla zachována chuť, sycení oxidem uhličitým a výtěžnost. Spolehlivost je obzvláště důležitá v prostředích s vysokou průchodností, jako jsou hospody, bary a místa konání akcí, kde může přerušení během špičky okamžitě ovlivnit provoz.

Časté čisticí cykly navíc kladou další nároky na ventily, membrány, rozdělovače a další komponenty pro řízení tekutin. Pokud se kompatibilita materiálů, snadná čistitelnost a servisní přístup nezohlední již v rané fázi návrhu, mohou po celou dobu životnosti systému ovlivnit spolehlivost, hygienu i kvalitu nápoje.

Proto náš přístup k výdeji nápojů začíná aplikací, nikoli jednotlivou komponentou. Zkoumáme, jak se v celém systému vzájemně ovlivňují řízení tekutin, materiály, teplota, čištění a požadavky na údržbu. Tento přístup zaměřený na aplikaci je základem naší širší odbornosti ve výdeji nápojů.

U systému SmartDispense® to znamenalo společně posoudit ventil, solenoid, materiály membrán, geometrii rozdělovače a sekvenci čištění. Cílem nebylo jen nasadit jiný ventil, ale optimalizovat výkon celé sestavy podle provozních požadavků společnosti Heineken.

Proč jsou teplota a hygiena při výčepu piva důležité

Kvalita piva nezávisí jen na procesu vaření. Jakmile produkt vstoupí do výdejního systému, mohou změny teploty nebo nedostatečné čištění ovlivnit stav produktu i zážitek spotřebitele.

Pro provozovatele podniků musí být zařízení také spolehlivé, snadno udržovatelné a vhodné pro pravidelné čištění bez zbytečného narušení provozu. Z toho vyplývá několik souvisejících technických požadavků:

• Udržovat řízenou nízkou teplotu produktu.

• Omezit nežádoucí teplo v blízkosti průtokové cesty tekutiny.

• Zamezit vzniku míst, kde se mohou hromadit zbytky produktu.

• Zajistit opakovatelnost sekvencí čištění.

• Minimalizovat zbytečnou spotřebu energie.

• Zajistit praktický přístup pro kontrolu a servis.

Řešení těchto požadavků odděleně může vést ke kompromisům jinde v systému. Například ventil vybraný pouze podle průtokových charakteristik může přes svůj solenoid vytvářet nežádoucí teplo nebo používat materiál membrány, který je při nižších teplotách méně vhodný. Kompaktní rozdělovač sice ušetří místo, ale i tak může být obtížné jej vyčistit, pokud jeho vnitřní geometrie vytváří místa, kde se produkt zadržuje.

Naši inženýři proto považovali regulaci teploty a hygienu za vzájemně související konstrukční požadavky.

Výběr materiálů membrán pro provoz při nízkých teplotách

Naše řešení vychází z ventilové technologie TruControl MS™ s oddělením média. Během vývoje jsme původní membrány z FKM nahradili materiálem EPDM, abychom odstranili tuhnutí při nízkých teplotách a snížili riziko úniku piva v rámci aplikace.

To poukazuje na důležitý aspekt pro konstruktéry nápojových zařízení: materiály membrán a materiál těsnění by se měly volit pro celé provozní prostředí, nikoli jen podle jejich obecné kompatibility s určitou tekutinou.

Posouzení by mělo zohlednit:

• Kompatibilitu s produktem a čisticími médii.

• Minimální a maximální provozní teploty.

• Pružnost při požadované teplotě.

• Tlakové podmínky.

• Četnost spínání.

• Očekávanou životnost.

• Požadavky na kontrolu a výměnu.

Chování materiálů se může měnit s teplotou a opakovaným vystavením čisticím procesům. Každou změnu materiálu je proto nutné validovat za podmínek očekávaných v zamýšlené aplikaci.

Méně tepla díky bistabilnímu solenoidu

Projekt se zabýval také teplem, které vytváří konvenční trvale napájený elektromagnetický ventil.

Tradiční solenoid spotřebovává energii po celou dobu, kdy je pod napětím, a vytváří teplo v blízkosti ventilu a průtokové cesty tekutiny. V aplikaci výdeje citlivé na teplotu může toto teplo působit proti požadavkům systému na chlazení.

Proto jsme vyvinuli bistabilní elektromagnetický ventil, který potřebuje elektrickou energii pouze při změně stavu. Po přestavení zůstává ventil ve své poloze, aniž by dále spotřebovával přídržný příkon.

V konfiguraci vyvinuté pro SmartDispense® klesá příkon z devíti wattů při přestavení na nula wattů, jakmile je ventil zaaretován v poloze. Odpadá tak nutnost trvalého napájení cívky a zároveň se omezuje místní zdroj tepla v blízkosti cesty piva.

Pro inženýry v oblasti výdeje nápojů to ukazuje, proč je třeba elektrický provoz posuzovat společně s mechanickým a hydraulickým výkonem. Celkový energetický dopad bude záviset na faktorech, jako je počet ventilů, četnost spínání, doba provozu a celková architektura chlazení, ale tepelný příspěvek komponenty může být přesto důležitý při udržování přesně řízené teploty produktu.

Přepracování procesu čištěn

Stejně důležité bylo přepracování procesu čištění.

Do systému SmartDispense® jsme začlenili čisticí ventil typu zapnuto/vypnuto bez mrtvého objemu do dvouplášťového rozdělovače. Konstrukce průtokové cesty brání tomu, aby pivo zůstávalo zachycené ve ventilu, a umožňuje automatizovaný cyklus čištění a proplachování od sudu až po výčepní kohout.

To zlepšuje hygienu, snižuje riziko kontaminace a dává větší jistotu, že každé načepování splňuje standardy kvality společnosti Heineken.

Vývoj ventilu a rozdělovače jako jedné sestavy

Místo abychom po společnosti Heineken žádali přizpůsobení systému SmartDispense® standardní komponentě, vyvinuli jsme ventil a rozdělovač jako sestavu na míru.

Naše týmy společně zohlednily:

• Chování membrány při nízkých teplotách.

• Teplo vytvářené solenoidem.

• Automatizované spínání ventilů.

• Hygienickou vnitřní geometrii.

• Integraci rozdělovače.

• Přístup pro kontrolu a servis.

Společný vývoj těchto prvků nám umožnil řešit jejich vzájemné vazby. Optimalizace jedné komponenty izolovaně by jinak mohla vytvořit omezení jinde v systému.

To odráží, jak obecně spolupracujeme s prvovýrobci a vývojáři systémů v nápojovém průmyslu. Začínáme porozuměním tekutině, provozním podmínkám, čisticímu režimu, prostorovým požadavkům a výkonnostním cílům. Poté můžeme posoudit, jak by měla být nakonfigurována celá architektura řízení tekutin, aby tyto potřeby splnila.

Podpora opakovatelného provozu a údržby

Vylepšený systém SmartDispense® kombinuje přesnější řízení teploty s automatizovaným čištěním. Projekt přináší několik provozních výhod:

• Lepší stabilitu teploty.

• Vyšší úroveň hygieny, zejména u nealkoholických piv a ciderů.

• Automatizované čištění ventilů s menším počtem ručních zásahů.

• Žádný trvalý příkon solenoidu po změně stavu ventilu.

• Robustní, snadno servisovatelnou sestavu ventilu navrženou pro běžný provoz.

Podporujeme také program údržby sestavy ventilu. Servis ventilů se obvykle provádí každé dva roky a je podpořen pokyny pro údržbu, které mají zajistit jeho efektivní a jednotné provedení.

Díky zohlednění požadavků na údržbu již během vývoje jsme pomohli vytvořit sestavu, kterou lze kontrolovat a servisovat v rámci širšího programu údržby SmartDispense®.

Co si mohou inženýři v oblasti výdeje nápojů z projektu odnést

Projekt SmartDispense® ukazuje pět praktických zásad, které platí i pro jiné systémy výdeje piva, cideru a nápojů.

1. Posuzujte teplotu na úrovni komponent

Inženýři by měli zohlednit jak teplotu produktu, tak teplo vytvářené elektrickými komponentami v blízkosti průtokové cesty tekutiny. Malý místní zdroj tepla může hrát roli, pokud je systém navržen pro udržování přesně řízené teploty při čepování.

2. Validujte materiály za skutečných provozních podmínek

Údaje o kompatibilitě jsou důležitým výchozím bodem, ale ne vždy odrážejí pružnost při nízkých teplotách, opakované spínání nebo vystavení čisticím médiím. Membrány a těsnění by měly být validovány za reprezentativních podmínek.

3. Považujte snadnou čistitelnost za požadavek na průtokovou cestu

Čisticí cyklus je jen tak účinný, jak to umožňuje geometrie, kterou čisticí kapalina prochází. U ventilů, rozdělovačů, spojů a přípojek je třeba zkontrolovat dutiny nebo místa se zadrženým objemem.

4. Posuzujte automatizaci a servis společně

Automatizované čištění by mělo snižovat provozní složitost, aniž by ztěžovalo běžné kontroly nebo výměnu komponent. Servisní přístup je třeba zohlednit již ve fázi návrhu systému.

5. Optimalizujte sestavu, nejen komponentu

Rozhodnutí týkající se ventilu, rozdělovače, řízení a chlazení se vzájemně ovlivňují. Posouzení celé architektury může odhalit zlepšení, která by při samostatné specifikaci komponent zůstala nepovšimnuta.

Spolupráce na ochraně kvality výdeje

Díky dlouholeté spolupráci se společností Heineken měly oba týmy podrobné znalosti aplikace SmartDispense® a jejího provozního prostředí. Spojením těchto znalostí s naší odborností v oblasti řízení tekutin a aplikačníhoinženýrství jsme mohli v jedné integrované sestavě vyřešit řízení teploty, snadnou čistitelnost, spotřebu energie i snadnou servisovatelnost.

Systém Heineken SmartDispense® s technologií ventilových rozdělovačů IMI účinně řídí teplotu i hygienu v celém výdejním systému. Díky tomu mohou naši zákazníci trvale čepovat pivo vysoké kvality a spotřebitelé pokaždé získají zážitek, který očekávají. Stuart Briant, Senior Technical Manager, Heineken

Projekt ukazuje, že zlepšení výkonu výdeje nápojů není jen otázkou výběru jiného ventilu. Vyžaduje porozumění tomu, jak materiály, provoz solenoidu, vnitřní průtoková geometrie, čištění a údržba ovlivňují celý systém.

Díky tomu, že jsme vycházeli z aplikace a úzce spolupracovali s inženýrským týmem společnosti Heineken, jsme vyvinuli řešení navržené pro podmínky, kterým SmartDispense® čelí v každodenním provozu.

Objevte naši odbornost ve výdeji nápojů

Každá nápojová aplikace klade jiné požadavky na řízení průtoku, hygienu, řízení tlaku a systémovou integraci.

Spolupracujeme s prvovýrobci a vývojáři nápojových systémů od prvotního konceptu a výběru komponent přes validaci a výrobu až po podporu během celého životního cyklu. Náš přístup zaměřený na aplikaci pomáhá zákazníkům optimalizovat výkon systému, snižovat vývojová rizika a zajistit spolehlivý provoz po celou dobu životního cyklu zařízení.

Ontdek onze oplossingen voor drankendispensing