Contexto del proyecto y planteamiento del problema

El proyecto está ubicado en una instalación de producción de fermentación a gran escala donde se utilizan tanques de fermentación de levadura en un procesamiento industrial continuo.

El medio dentro del tanque incluye:

• Caldo de fermentación
• cultivo de levadura
• Capa de espuma biológica de alta densidad

El cliente se enfrenta a graves problemas de desbordamiento de espuma desde hace más de 10 años. Durante la fermentación, la generación excesiva de espuma conduce frecuentemente a:

• Falsas lecturas de alto nivel
• Desbordamiento incontrolado del tanque
• Pérdida de levadura valiosa y material de fermentación.
• Paradas frecuentes para limpieza y mantenimiento.
• Riesgos de contaminación en las líneas de producción.

A pesar de las múltiples inversiones en actualizaciones de automatización y diversas tecnologías de medición de nivel, la capa de espuma siguió interfiriendo con la detección precisa de nivel. Las pérdidas anuales se estimaron en varios millones de dólares debido al desperdicio de productos y al tiempo de inactividad de la producción.

Solución implementada

Para solucionar este problema de larga data, se implementó un sistema de medición de nivel combinado:

Estrategia combinada:

• Radar = medición de nivel continua
• Interruptor de diapasón = alarma de protección contra desbordamiento de espuma

Instalación y doble protección

El transmisor de nivel por radar se instaló en la parte superior de los tanques de fermentación para un control continuo del nivel sin contacto.

El interruptor de nivel de diapasón se instaló a una altura crítica de advertencia de desbordamiento dentro del tanque para detectar condiciones anormales de aumento de espuma.

Esta instalación de doble punto garantiza:

• Control preciso del proceso
• Protección de seguridad contra desbordamiento

Resultados y beneficios obtenidos

Tras la implementación del sistema, el proceso de fermentación logró mejoras significativas:

• Se elimina la interferencia de la espuma en la medición de nivel.
• Los incidentes de desbordamiento se redujeron a casi cero
• La tasa de recuperación de la levadura mejoró significativamente
• Frecuencia de limpieza y apagado muy reducida
• La eficiencia de la producción aumentó en más del 70%
• Pérdidas operativas anuales reducidas en millones de dólares
• Se logra un control de fermentación automatizado estable y continuo.

El sistema resolvió con éxito un cuello de botella de producción a largo plazo que había persistido durante más de una década.

Amplia aplicabilidad

Esta solución es ampliamente aplicable en:

• Tanques de fermentación en industrias biotecnológicas y cerveceras.
• Sistemas de producción de levaduras y enzimas.
• Tanques de procesamiento de alimentos y bebidas.
• Reactores químicos con generación de espuma.
• Tanques de aireación para tratamiento de aguas residuales.
• Aplicaciones de almacenamiento de líquidos con alto contenido de espuma

Ventajas técnicas

La interferencia de la espuma es uno de los problemas más desafiantes en las aplicaciones de medición de nivel, especialmente en procesos biológicos y de fermentación.

Los sensores de nivel tradicionales suelen fallar debido a:

• Distorsión de reflexión de señal
• Falsas lecturas de nivel provocadas por la espuma.
• Condiciones de proceso inestables

La combinación de la tecnología de radar de 80 GHz y el interruptor de diapasón proporciona:

• Alta confiabilidad en ambientes ricos en espuma
• Separación precisa entre la espuma y la superficie del líquido.
• Doble protección de seguridad para prevención de desbordamiento
• Reducción de costes operativos y de mantenimiento

Esto lo convierte en una solución ideal para sistemas críticos de control de procesos de fermentación.