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Caudalímetro para caramelo, jarabe y líquidos alimentarios de alta viscosidad.


Caudalímetro para caramelo, jarabe y líquidos alimentarios de alta viscosidad: Guía de selección de tamaño de 1500 cP

Respuesta rápida

Para caramelo, jarabe, melaza y líquidos alimentarios similares de alta viscosidad (alrededor de 1500 cP y gravedad específica de 1,35), dos tipos de caudalímetros funcionan bien: un caudalímetro sanitario de engranajes ovalados de acero inoxidable para medición volumétrica en líneas de baja presión o alimentadas por gravedad, y un caudalímetro másico Coriolis sanitario para plantas que requieren cálculo de caudal másico real, densidad y grados Brix. Para una línea de 2" a 55 GPM con una presión de impulsión de solo 5 PSI, el de engranajes ovalados suele ser la opción más segura. El Coriolis se convierte en la herramienta adecuada cuando se dispone de una bomba de alimentación o cuando la dosificación de recetas requiere un control basado en la masa.

high viscosity food liquids measurement

Aplicación: caramelo a 1500 cP, 55 GPM, línea de 2".

Una planta procesadora de alimentos norteamericana que produce caramelo y jarabe nos envió recientemente este informe:

  • Fluido: líquido de caramelo
  • Viscosidad: 1500 cP
  • Densidad relativa: 1,35
  • Diámetro de la tubería: 2" (DN50)
  • Caudal: 55 GPM (aproximadamente 12,5 m³/h)
  • Temperatura de funcionamiento: 73 °F (23 °C)
  • Presión de funcionamiento: 5 PSI máximo, desde una altura de elevación por gravedad de 10 pies.

El límite de 5 PSI es la restricción que lo determina todo. La mayoría de los caudalímetros necesitan una caída de presión de unos pocos PSI para funcionar, por lo que en una línea de gravedad de 5 PSI el margen de maniobra es muy reducido. El caudalímetro que elija debe ajustarse a ese presupuesto sin perjudicar el proceso posterior.

Por qué la mayoría de las tecnologías de flujo no cumplen con esta función.

Repasemos a los sospechosos habituales:

  • Caudalímetro magnético:Funciona con tuberías de cualquier diámetro y a cualquier presión, pero el caramelo y el jarabe de azúcar puro tienen una conductividad eléctrica muy baja, a menudo inferior a 5 µS/cm. Los medidores magnéticos requieren al menos 5 µS/cm, idealmente 20 µS/cm o más. No es fiable para el caramelo.
  • Medidor de flujo de vórtice:Necesita un líquido limpio y de baja viscosidad. A 1500 cP, el patrón de desprendimiento de vórtices se rompe. Herramienta incorrecta.
  • Pinza ultrasónica:La señal se dispersa en líquidos no homogéneos de alta viscosidad. El caramelo suele contener pequeñas burbujas de aire y gradientes de densidad que dificultan el cálculo del tiempo de tránsito.
  • Turbina:El rotor no puede girar libremente por encima de ~100 cP. A 1500 cP se detendrá o la lectura será entre un 30 y un 50 por ciento inferior a lo real.

Esto nos deja dos opciones prácticas: el sistema de engranajes ovalados (desplazamiento positivo) y el sistema Coriolis. Ambos funcionan bien con alta viscosidad, ambos están fabricados en acero inoxidable sanitario apto para el contacto con alimentos y ambos ofrecen resultados precisos con caramelo. La elección entre ellos depende del presupuesto de presión y de lo que necesite medir.

Opción 1: Caudalímetro de engranajes ovalados sanitario de acero inoxidable

Sanitary oval gear flow meter for syrup

Caudalímetro sanitario ovalado de engranajes para jarabe

Un medidor de engranajes ovalados cuenta con dos rotores ovalados mecanizados con precisión que engranan dentro del cuerpo del medidor. El líquido que pasa a través de ellos hace girar los engranajes. Cada rotación desplaza un volumen fijo, por lo que el número de rotaciones es una medición directa del volumen. Una mayor viscosidad mejora la precisión, ya que el sellado entre los engranajes y la pared de la cámara se vuelve más hermético a medida que el líquido se espesa.

Precio orientativo: De 2800 a 3800 USD para un medidor de engranajes ovalado sanitario de alta viscosidad de 2" con salida de pulsos y de 4-20 mA. Plazo de entrega: de 10 a 15 días laborables.

Para la caja de caramelo de 1500 cP, un caudalímetro de engranaje ovalado sanitario de 2" proporciona:

  • Precisión ±0,5% de la lectura
  • Repetibilidad 0,05%
  • Relación de modulación 10:1 (aproximadamente de 5,5 a 55 GPM en este tamaño)
  • Caída de presión a 55 GPM y 1500 cP: alrededor de 2 a 3 PSI
  • Partes en contacto con el agua: acero inoxidable 316L, juntas aprobadas por la FDA.
  • Conexión sanitaria Tri-Clamp (estándar de 2")
  • Salida de pulsos, 4-20 mA, RS-485 Modbus
  • LCD local con tarifa y totalizador

La caída de presión de 2 a 3 PSI es el valor clave. Con una presión de gravedad de 5 PSI, el margen es suficiente. La viscosidad del caramelo varía rápidamente con la temperatura. A 73 °F, la viscosidad es de 1500 cP, pero si baja a 65 °F, puede aumentar a 2500 cP o más. En ese caso, la caída de presión en el medidor podría superar los 5 PSI de presión y el flujo se ralentizaría o se detendría. Recomendamos a nuestros clientes de la industria alimentaria que mantengan el tanque aguas arriba uno o dos pies más alto de lo previsto, o que añadan una pequeña bomba de alimentación de velocidad variable como respaldo. Es económico y evita problemas en la línea de producción durante las mañanas frías.

Opción 2: Medidor de flujo másico Coriolis sanitario

Sanitary Coriolis mass flow meter for molasses

Caudalímetro másico Coriolis sanitario para melaza

Un medidor Coriolis mide el flujo másico real detectando la deflexión de los tubos vibrantes que transportan el fluido. No tiene en cuenta la viscosidad, la conductividad ni el perfil de flujo. Además, proporciona la densidad en tiempo real, lo que permite calcular los grados Brix o la concentración de azúcar directamente a partir de la señal del medidor. Esto es fundamental para la elaboración de caramelo, donde la consistencia es clave para la calidad del producto.

Para la misma línea de caramelo de 2", un medidor Coriolis sanitario proporciona:

  • Precisión ±0,1% de la lectura del flujo másico
  • Precisión de la densidad ±0,5 kg/m³ (útil para el control de los grados Brix)
  • Reducción de tono 100:1
  • Caída de presión a 55 GPM y 1500 cP: de 6 a 10 PSI (aquí está el truco).
  • Partes húmedas: acero inoxidable 316L, homologación sanitaria 3-A disponible.
  • Conexiones Tri-Clamp
  • 4-20 mA HART, RS-485 Modbus, pulsos, múltiples variables en un solo cable

La caída de presión es un factor decisivo para una línea de gravedad pura de 5 PSI. Un medidor Coriolis para caramelo a 1500 cP requiere una presión mayor que la que proporciona la gravedad por sí sola. Si la planta cuenta con una bomba de alimentación en algún punto del proceso (la mayoría de las líneas de caramelo la tienen, para llenado o transferencia), el medidor Coriolis se convierte en la mejor opción, ya que la bomba puede suministrar una presión de entrada de 15 a 30 PSI sin problemas.

¿Cuándo amortiza el Coriolis su mayor coste? Tres casos:

1. Preparación de recetas por lotes, donde la dosificación se realiza por masa (kg de caramelo en una batidora), no por volumen.

2. Monitoreo de la concentración de azúcar o Brix directamente a partir de la densidad.

3. Transferencia de custodia entre el proveedor y la planta de envasado, donde se requiere una precisión de ±0,1%.

Precio orientativo: entre 5.500 y 9.000 USD para un medidor Coriolis sanitario de 2 pulgadas. Plazo de entrega: de 15 a 25 días laborables.

Caudalímetros de engranajes ovalados frente a caudalímetros Coriolis (sanitarios)

CriterioEngranaje ovalado (sanitario)Coriolis (Sanitario)
Lo mejor paraLíneas de gravedad o de baja presiónLíneas de bombeo, dosificación en masa
Exactitud±0,5% de la lectura±0,1% del flujo másico
Medidas de densidad / BrixNo
Caída de presión a 1500 cP, 55 GPM2 a 3 PSIDe 6 a 10 PSI
piezas móvilesSí (engranajes)No
Compatible con CIP/SIPSí, con versión sanitaria

Preguntas frecuentes

1. ¿El medidor de engranajes ovalado causará problemas de higiene con residuos de caramelo?
Las versiones sanitarias están diseñadas para la limpieza in situ (CIP). Tras cada lote, los engranajes se enjuagan con agua caliente o solución cáustica. El cuerpo Tri-Clamp se abre para su inspección si es necesario. Siempre que la planta siga un ciclo de limpieza normal para la seguridad alimentaria, los residuos no representan un problema.
2. ¿Puede un medidor Coriolis medir los grados Brix directamente?
No directamente, pero mide la densidad, y los grados Brix tienen una relación conocida con la densidad a una temperatura determinada. El medidor proporciona la densidad de forma continua, y una tabla de consulta o una fórmula de PLC sencilla la convierte a grados Brix. Para el caramelo a 23 °C (73 °F), una densidad de 1,35 g/cm³ corresponde aproximadamente a 70 grados Brix.
3. ¿Qué ocurre si cambia la temperatura del caramelo?
La viscosidad es la principal preocupación. La viscosidad del caramelo se duplica aproximadamente por cada descenso de 5 °C (10 °F). A 16 °C (60 °F), la viscosidad podría alcanzar los 3000 cP. El medidor de engranajes ovalados seguirá funcionando, pero la caída de presión aumentará. El medidor Coriolis es menos sensible a los cambios de viscosidad, pero requiere una bomba para mantener el ritmo. En cualquier caso, si la temperatura del producto varía más de ±5 °C (10 °F), añada un sensor de temperatura cerca de la entrada del medidor.
4. ¿Puedo usar un solo medidor para alternar entre caramelo, chocolate y jarabe de maíz?
Sí, siempre que los tres fluidos se mantengan dentro del rango de viscosidad del medidor. El engranaje ovalado soporta de 1 a 2000 cP sin necesidad de recalibración. El Coriolis no se ve afectado por la viscosidad. Asegúrese de realizar la limpieza CIP entre cambios de producto. Para chocolate con una viscosidad superior a 5000 cP, contáctenos para determinar el tamaño adecuado, ya que la caída de presión se convierte en el factor limitante.

Envíanos los detalles de tu línea

Si mide caramelo, jarabe, miel, melaza, leche condensada, puré de frutas o cualquier otro líquido alimenticio de alta viscosidad, envíenos:

  • Tipo de fluido y rango de viscosidad (cP)
  • Gravedad específica o grados Brix
  • Tamaño de la tubería (pulgadas o DN) y tipo de conexión (Tri-Clamp, brida, roscada)
  • Caudal máximo y mínimo (GPM, L/min o kg/h)
  • Temperatura de funcionamiento (°F o °C)
  • Presión de funcionamiento o altura de elevación (PSI o pies de altura)
  • Si hay una bomba en la línea y, de ser así, de qué tipo.
  • Se requiere señal de salida (pulso, 4-20 mA, HART, Modbus)
  • Se requiere certificación sanitaria (FDA, 3-A, EHEDG).

Le enviaremos una recomendación de modelo, el cálculo de la caída de presión para su punto de operación, el precio y el plazo de entrega en un plazo de un día hábil. Consulte nuestras gamas de caudalímetros de engranajes ovalados y caudalímetros másicos Coriolis para conocer todas las opciones de configuración.

nos pondremos en contacto con usted en 24 horas..

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