如何正确选择 CIP清洗球

作者: Lothar Portugall 发布时间:2020-09-07
创新的喷嘴技术和过程控制可有效地解决卫生清洗问题

创新的喷嘴技术和过程控制可有效地解决卫生清洗问题——在发酵罐和酿造储罐的清洗过程中,效率和可靠性非常重要。为了使啤酒饮料生产厂商能够很快找到合适的清洗洗球,Lechler公司研发了更高清洗效率等级的洗球和模拟软件TankClean。通过不断的产品创新,该公司将先进技术应用于清洗洗球上,使其具有更高的效率和可靠性。

图1影响清洗效果的4个因素


几十年前,发酵罐和储罐中使用固定清洗洗球进行静态喷淋还算是先进的卫生清洗技术,在那个年代,容器的容积相对比较小,卫生清洗过程易于控制,并且当时对自然资源的使用还尚未有严格管控,高效性和工艺过程的连续性还很少被业内人士提及。随着自动化技术的提高、自然资源成本压力的增加及罐体容积的增大,同时对缩短清理发酵罐和储罐设备停机时间的要求,这种局面发生了根本性的改变,卫生清洗技术和过程控制的可靠性显得更加重要。酿造设备的操作人员希望毫无难度就能完成最佳的卫生清洗任务,而最佳的卫生清洗效果与生产厂家的工艺技术和工艺能力有着巨大的关系,这就要求不仅能有效地实现卫生清洗,还必须具备极高的清洗效率。


固定清洗洗球的局限性

尽管在很多的储罐和发酵罐的卫生清洗中仍然使用固定清洗洗球,但从效率方面来说,并不能达到最佳的卫生清洗效果。固定清洗洗球工作时喷射水流是沿着固定的喷射角度喷射出去,利用喷出的高冲击力水柱冲击着容器内壁,但固定冲击点周围的容器壁则只是由流淌下来的水流进行漂洗。对于那些污垢易于清理的小型容器而言,这种卫生清洗解决方案尚能胜任。但当容器体积较大或是容器内壁的污垢具有较强的附着力时,固定清洗洗球的卫生清洗能力就显得有些吃力。因为可靠的卫生清洗要求容器内壁的每一个点都能均匀地得到冲洗、清洁。早在2016年,Lechler公司就与Weihenstephan地区的慕尼黑工业大学(TUM)的教学实验室合作,开始了旋转式卫生清洗洗球的研发与测试,研究结果表明:动态的旋转清洗洗球不仅能够降低总体成本,并且在各种工况下都能提供更好的卫生清洗效果,同时明显缩短了卫生清洗的工作时间,减少了化学清洗剂和水的使用量。


Sinner饼状图(影响清洗效果的4个因素)清楚地说明了影响清洁效果的各个因素(如图1所示):化学因素、时间因素、温度因素和机械因素对清洗质量的影响。出于对重复性的要求,Lechler公司的研发人员通过反复的测试试验,实现了前3个要素的最小化。在过去的几年里,Lechler公司的技术人员对洗球技术进行了优化,达到了减少化学清洗剂用量、减少能源消耗的目的,同时也缩短了卫生清洁所需时间。今天,Lechler公司具有为全球用户提供从标准洗球到满足用户特殊要求的专用洗球的研发、生产及供货能力。Lechler公司很早就意识到:从用户需要解决的卫生清洗问题与用户希望达到的卫生清洗效果两方面来考虑时,找到一种合适的最佳洗球是一项非常艰巨的任务。以前,只要根据罐状容器的大小配备一个合适的清洗洗球就可以有效地进行卫生清洗,但今天,容器的尺寸、几何形状和污垢的类型都会影响用户对清洗洗球的选择。


不同的卫生清洗效率等级

基于多年积累的卫生清洗方面的工程经验,Lechler公司于2014年推出了清洗效率等级的概念(如图2所示)。与此同时,Lechler公司也开始向用户讲解影响卫生清洗效果的各种因素,介绍不同的卫生清洗技术、洗球技术及其正确的使用方法,让用户认识到高效的卫生清洗有益于在设备寿命周期内降低总体成本。


Lechler公司首先定义了不同的卫生清洗等级,为用户选择不同效率等级的洗球提供了依据,用户首先根据卫生清洗效率等级、污染程度来选择适合的洗球类型,接下来的工作就是细化具体的洗球型号。


清洗效率等级1级均是固定清洗洗球,属于静态喷淋类型。它的适用范围为轻度污垢,容器直径约在5 m以内,在这种工况下常规的静态喷淋能够达到理想的卫生清洗效果。固定清洗洗球仍然在Lechler公司的产品目录中占有一席之地,目前它的名称已经更改为RinseClean 系列,可选用改进型的固定洗球提供技术成熟的全套卫生清洗解决方案。从固定洗球的开孔到固定洗球的一条条焊缝,再到创新性的咬边工艺,都充分地体现了新系列洗球产品的卫生设计理念。


清洗效率等级2级是可以自由旋转的洗球,属于动态喷淋类型。例如Lechler公司研发生产的Spinner系列旋转洗球,它可以有效地清除轻度到中度的污垢。


对于中轻度的污垢可以选择清洗效率等级3级的具有特殊喷口设计的洗球,例如 ,Whirly系列产品,这种扇形洗球可以自由旋转,适合在小型和大型容器的卫生清洗中使用。


清洗效率等级4级是一种大功率、连续旋转的XactClean HP 系列受控旋转洗球,它可以去除中等至顽固附着的污垢。XactClean HP+是最新系列的旋转洗球,它是已通过全球应用测试的XactCleanHP系列洗球的“兄弟”,也是一种受控旋转形式,“凭借其特殊设计的扇形喷口,它的清洗效果非常均匀,能够对容器壁产生很强的冲击力。”Lechler 公司产品经理Christian Heid继续说道,当效率等级1级至3级的固定洗球和旋转洗球无法达到理想的卫生清洗效果,而使用价格较为昂贵的效率等级5级的洗球又显得大材小用的时候,选用这种受控旋转洗球就恰到好处。“凭借强大的驱动装置,其工作运行非常流畅,能够最大程度地实现安全可靠运行。先进的密封方式避免了水流溢出,满足了最高的卫生要求。”


通常情况下,清洗效率等级5级的洗球适用于顽固性污渍和大型容器,该系列洗球是Lechler公司自主研发生产的名为IntenseClean的产品,它可以沿着两根轴线方向旋转,喷射出超强冲击力的水柱。为最大程度地保证清洗过程的可靠性,可将清洗效率等级4级和5级的旋转洗球与旋转监控传感器配套使用。

图2清洗效率等级


软件系统为洗球选型提供支持

Lechler公司开发的计算机软件TankClean在洗球的选择中极具价值,它可以按照用户具体项目,或者根据用户现有的容器设备模拟卫生清洗。利用该软件,用户不但可以在计算机屏幕上直观地看到哪种洗球能够提供最佳的卫生清洗效果,还能看到各个洗球位于容器中的最佳位置,同时,该软件还能发现项目开发阶段中存在的潜在问题,并对用户现有的罐状容器提出优化改造建议。


TankClean软件能够帮助用户避免项目开发中的失误,减少耗时费力的反复测试,缩短停机时间,从而为提高效率及提高过程可靠性创造了有利条件。同时,对清洗设备寿命周期内的总体成本评估工作也有着积极的意义和作用。Lechler公司的目标是:提供合理且高效的卫生清洗解决方案,满足所有行业用户的卫生清洗需求。


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