FPS mantém a refrigeração – e a eficiência

Quando os consumidores pagam caro por alimentos, eles esperam qualidade consistente. E, seja o comprador selecionando itens para um menu de restaurante ou para a mesa da família, os alimentos congelados são difíceis de superar quando se trata de preservar nutrientes e sabor.

Mas a comida é exigente.

"Até mesmo uma pequena mudança na temperatura ou no tempo durante o processo de congelamento pode afetar a qualidade, o sabor e a textura dos alimentos", disse Sean Cao, gerente de engenharia elétrica da FPS Food Process Solutions. "Manter um controle de temperatura consistente – e maximizar a produtividade – é fundamental em aplicações industriais."

Um líder global em equipamentos de resfriamento e congelamento de alimentos, FPS Food Process Solutions fornece sistemas inovadores projetados para atender a rigorosas demandas higiênicas. Impulsionada por uma forte reputação na indústria de alimentos, a empresa privada experimentou um crescimento de dois dígitos nos últimos anos. A FPS tem sua sede em Richmond, um subúrbio de Vancouver, British Columbia, Canadá.

Desafios de meio de percurso – vezes dois

Recentemente, uma empresa de alimentos e agronegócios com sede em Idaho, especializada em produtos congelados de qualidade para restaurantes, procurou a FPS em busca de uma solução. Com base no sucesso de sua linha de produtos de batata, a empresa de alimentos planejava expandir a capacidade de produção em uma nova instalação em Winnipeg.

A nova fábrica foi projetada para operar duas linhas de processamento – uma para batatas fritas e outra para produtos de batata moldados, como batatas douradas. A FPS foi contratada para os freezers em cada linha.

"Os dois produtos têm requisitos de processamento muito diferentes e exigem tecnologias de congelador diferentes", explicou Cao.

Um congelador de túnel é adequado para batatas fritas, que são congeladas rapidamente. Um congelador em espiral é ideal para produtos de batata moldados, que devem ser resfriados mais lentamente. Em ambos os casos, o processo de congelamento ocorre no meio do processo – entre o cozimento e a embalagem.

"Como nossos freezers estão no meio do processo, eles afetam as aplicações a montante e a jusante", disse Cao. "Portanto, a confiabilidade e a disponibilidade da máquina são críticas – e afetam a produtividade de toda a linha."

Na verdade, quando um freezer para, muitas vezes toda a linha deve parar.

Soluções personalizadas sempre

Como todos os freezers da FPS, as soluções para a instalação de processamento de batatas foram projetadas sob medida para atender a requisitos específicos de aplicação.

A FPS construiu o congelador de túnel com capacidade de 56000 libras por hora e o congelador espiral com capacidade de 13000 libras por hora.

No túnel de congelamento, um processo Individual Quick Frozen (IQF) reduz a temperatura das batatas fritas recém-branqueadas de 190–0 °F em cerca de 20 minutos. O processo IQF usa um sistema de serpentinas de refrigeração e ventiladores para circular o ar frio à medida que as batatas fritas avançam pelo túnel em um transportador.

"O congelador em espiral é baseado em um conceito de refrigeração semelhante, mas usa um transportador em espiral para transportar o produto – e reter a umidade e a textura únicas dos hash browns", disse Cao.

O tempo de ciclo no congelador em espiral é de aproximadamente 45 minutos.

Construção de fácil manutenção. Controle eficiente.

Para maximizar a facilidade de limpeza e a disponibilidade, a FPS minimiza o número de componentes internos montando-os externamente quando possível. Além disso, todos os motores elétricos podem ser localizados externamente para melhorar a durabilidade – e reduzir o número de componentes internos a serem limpos.

Um projeto higiênico e de fácil manutenção é apenas uma parte da equação da disponibilidade. A outra é um fluxo de ar consistente e preciso – e um sistema de controle fácil de usar. A FPS construiu seus novos freezers industriais com PlantPAx® DCS, um SDCD moderno da Rockwell Automation.

"Nosso cliente estava padronizando o PlantPAx em sua nova instalação", disse Cao. "Eles nos pediram para usar o PlantPAx para agilizar a integração em todas as operações."

A plataforma de controle para ambos os freezers apresenta um controlador Allen-Bradley® ControlLogix® 5570. Allen-Bradley PowerFlex® 753 e 525 AC drives controlam os ventiladores e transportadores. As IHMs são baseadas em Allen-Bradley PanelView™ graphic terminals e os sistemas são integrados em uma rede EtherNet/IP™.

Vários sensores RTD são integrados ao sistema para monitorar a temperatura do freezer e do produto. Malhas PID são usadas para ajustar as válvulas de refrigeração e as velocidades do transportador para atender aos requisitos.

O controle do ventilador é central para a operação de ambos os freezers – e fundamental para a eficiência.

"No túnel de congelamento, os inversores PowerFlex controlam 22 ventiladores", disse Cao. "Combinar precisamente a velocidade do ventilador com os requisitos do processo de cada receita ajuda a reduzir o consumo de energia."

Um caminho mais inteligente para o projeto de sistema

Embora a FPS estivesse muito familiarizada com os sistemas de controle da Rockwell Automation, essa última solução representa apenas a segunda vez que a empresa usou o SDCD PlantPAx para o projeto de sistema.

As lições aprendidas na primeira implementação – um grande projeto em todo o local – foram facilmente dimensionadas para os dois sistemas de freezers menores.

"Independentemente do projeto, a base para toda a programação do sistema já foi desenvolvida no PlantPAx", disse Cao. "Em outras palavras, a codificação do CLP e da IHM é predefinida – e as Add-On Instructions (AOIs) e os objetos globais facilitam muito a configuração."

A FPS estima que o sistema PlantPAx ajudou a reduzir o tempo de projeto em cerca de 20%.

"Com o PlantPAx, simplificamos nosso processo – e atendemos aos requisitos de nossos clientes para um sistema consistente que facilita a integração, a operação e a manutenção", disse Cao.

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