עיצוב של מערכת CIP לסוכר למפעל לבישול בירה

פרויקטי הניקוי, החיטוי והתברואה של ציוד, צינורות וסביבה במפעלי בירה לבישול בירה הינם מכריעים והם הגורמים המכריעים הקשורים לאיכות המוצר. לא משנה עד כמה איכות הלתת, הכשות, השמרים והמים טובה, אי אפשר לייצר בירה בטעם טהור בסט של ציוד וצינורות מזוהמים. במיוחד עם שיפור האוטומציה בייצור בירה מלאכה, יש בציוד מספר רב של שסתומים אוטומטיים, מכשירי זיהוי וצינורות קבועים ובלתי ניתנים המחוברים קשיחים, מה שמציב דרישות גבוהות יותר לתצורת מערכת ה-CIP. ניקוי וחיטוי CIP הוא פרויקט שיטתי. לא ניתן להגדיר תחנת CIP טובה להשלמת הניקוי והחיטוי של ציוד וצינורות. זה גם דורש שיתוף פעולה הדוק עם הציוד והצינורות שיש לנקות כדי להשיג את אפקט הניקוי והחיטוי הטוב ביותר. יחד עם זאת, צריכת המים, האנרגיה (כולל חשמל וחום), ותוספי ניקוי וחיטוי מזערית. זוהי מערכת CIP מושלמת עבור מפעלי בירה מלאכת יד. מאמר זה מסביר בעיקר את דרישות הקונפיגורציה הבסיסיות של מערכת ה-CIP בתהליך הסכרה המבוסס על טכנולוגיות ושיטות מודרניות לניקוי CIP.

1 טכנולוגיה ודרישות לניקוי ציוד סכרה

מערכת הסכרה היא אזור חם במפעל לבישול בירה, והחומרים פועלים בעצם בין 50 ל-100 מעלות. לכן, מערכת ה-CIP של הסכר מתייחסת בעיקר לניקוי. ישנם גם חלקים קטנים כמו צינורות חרט קר שצריכים לשקול ניקוי ועיקור בו זמנית. הדרישה הבסיסית של מערכת CIP היא לספק את נוזל הניקוי בטמפרטורה ולחץ אופטימליים למכלים ולצינורות ולהשלים את תהליך הניקוי בהתאם לשלבים ולזמן שנקבעו. יש לנקות את מיכלי החומר והמים וצינורות החומר של תהליך ההסתרה במחזורים נפרדים.

1.1 תמיסת ניקוי: הסתמכו בעיקר על 2-3% תמיסת אלקלית (NaOH) לניקוי חם ותמיסת ניקוי חומצה זרחתית של 2.5% לניקוי קר.

1.2 שלבי ניקוי וזמן: שטיפה מוקדמת: 10-20 דקות, 2-3 פעמים של שטיפה לסירוגין (ניתן להשתמש במים ממוחזרים)

ניקוי: מחזור ארוך 40-60דקות, מחזור קצר 20-30דקות

שטיפה: 10-20 דקות באמצעות מים חמים תחילה ולאחר מכן מים בטמפרטורה רגילה (מאוחר יותר מי השטיפה ממוחזרים כמי שטיפה מוקדמת לניקוי הבא)

בדיקה: ללא שאריות אלקליות או חומצה

1.3 טמפרטורת ניקיון: עבור ציוד וצינורות להסתבח, טמפרטורת CIP אלקלי היא 82 מעלות (שימו לב לדרישת טמפרטורת המים החוזרים להגיע ל-82 מעלות במהלך ניקוי מחזור), והכבישה מתאימה לטמפרטורת החדר.

2. תצורה של תחנת CIP לסוכר

תחנת ה-CIP לסוכר מורכבת ממיכלים, משאבות, מחליפי חום, מסננים, מפיצים, שסתומי צנרת ומכשירים;

2.1 מיכל: מוגדר בדרך כלל עם 2 מיכלים כולל מיכל מים ממוחזרים ומיכל אלקלי או 4 מכלים כולל מים ממוחזרים, מיכל אלקלי 1, מיכל אלקלי 2 ומיכל חומצה. עיצוב הנפח של המיכל קשור לנפח צינורות האספקה ​​והחזרה של נוזל CIP. מיכל CIP שתוכנן כהלכה יכול להפחית את עלויות הציוד ואת הצריכה של קיטור וחומרי ניקוי; מיכלי CIP נדרשים לפונקציית ניקוי עצמי.

2.2 משאבה: משאבת אספקת CIP מאמצת משאבה צנטריפוגלית. עיצוב הזרימה של המשאבה קשור לקצב הזרימה הנדרש על ידי כדור הכביסה או מכונת הכביסה לניקוי מיכל וקצב הזרימה הנדרש של נוזל הכביסה בצנרת. עיצוב ההרמה של המשאבה קשור לקצב הזרימה הנדרש על ידי כדור הכביסה או מכונת הכביסה לניקוי מיכל. הלחץ הנדרש על ידי המיכל ואורך וגובה צינור אספקת CIP קשורים למספר האביזרים והשסתומים על הצינור. משאבת ריפלוקס CIP מאמצת משאבת פרימה עצמית, שיכולה לשאוב את נוזל ה-CIP במיכל ובצינור ריפלוקס CIP, כך שלא יישאר נוזל במיכל.

2.3 מחליף חום: לחימום נוזל CIP (כולל חימום מים חמים ונוזל אלקלי), ניתן להשתמש במחלפי חום צינוריים או צלחות. לסוג הצינור יש את היתרון של פחות סיכוי להיחסם אבל יש לו יעילות תרמית נמוכה. כיום משתמשים בעיקר במחליפי חום לצלחות.

2.4 פילטר: השתמש במסנן עם שטיפה לאחור והתקן אותו בקו ההחזרה של ה-CIP. בחלקים מסוימים של מערכת ההסוכר, כמו סיר הג'לטינציה והסיר הרותח, יהיו חלקיקים גדולים של חומר ניקוי, שיכולים בקלות לחסום את המסנן. כאשר קצב הזרימה יורד, יש להגיב בזמן. שטפו את המסנן.

2.5 המפיץ יכול להיות בצורת לוחית השתלטות ידנית או מערך שסתומים אוטומטי. המפיץ מפיץ את נוזל ה-CIP למכלים ולצינורות שיש לנקות. יש לציין כאן שמיקום מפיץ CIP חייב להיות קרוב יחסית למכלים ולצינורות שיש לנקות. , ממוקם בדרך כלל באזור המרכזי של הסדנה, שיכול להיות רחוק יותר מתחנת CIP.

2.6 מכשור: כל מיכל סיר מצויד במתג דלת ביוב ונורית חיווי CIP לניקוי; מיכל CIP אלקלי ומיכל המים הממוחזרים מצוידים בחיישני טמפרטורה ופלס נוזלים; מיכל חומצה CIP מצויד בחיישן מפלס נוזל; שקע משאבת אספקת CIP מצויד בחיישן לחץ ובמד זרימה אלקטרומגנטי; צינור החזרת CIP מצויד במוליכות, מד PH, מתג זרימה וחיישן טמפרטורה; הכניסה והיציאה של המסנן מצוידים בתצוגת לחץ.

3. ניקוי ותדירות של ציוד להסתבח

השפעת הניקוי של ציוד ההסתרה קשורה קשר הדוק לבחירת מקרצפים. בדרך כלל, יש מנקי כדורים ומנקי טנקים לבחירה. מכונת הכביסה משתמשת בשיטת ניקוי אימפקט: היא משתמשת בשילוב של שני סיבובים אסינכרוניים בכיוונים הציריים והרדיאליים כדי ליצור 360-מצב ניקוי בלחץ גבוה בדרגה כדורית, שיכול לנקות במהירות כל נקודה על פני השטח הפנימיים של כל המיכל לניקוי, ביעילות וניקוי גבוהים הזמן קצר ולחץ הכניסה של מכונת הכביסה נשלט בין 4 ל-8 בר. כדור הניקוי הוא שיטת ניקוי זרימה: הנוזל המותז על חלקו העליון של המיכל והגליל זורם לאורך דופן המיכל כמו סרט נופל, וחלקיקי הלכלוך המומסים בדטרגנט נשטפים על ידי הסרט הנופל. לחץ כדור הניקוי נדרש לשליטה בין 1.5 ל-2.5 בר, היתרון הגדול ביותר שלו הוא שהוא נטול תחזוקה. נכון לעכשיו, כלי סינון בירה בעלי קוטר קטן מצוידים בדרך כלל בכדורי שטיפה לביצוע ניקוי CIP של כל מיכל. עם זאת, יצרני ציוד רבים מתעלמים מהסוג, הכמות וההתקנה של כדורי שטיפה. בחירת המיקום גורמת לניקוי חלקים לא מלא, במיוחד אלה עם מכשירים מכניים בפנים. במידת האפשר, מומלץ להגדיר מכונת שטיפה לפח, שתספק השפעות ניקוי שונות ותפחית את צריכת האנרגיה וחומרי הניקוי.

תדירות ניקוי מומלצת: במקרה של ייצור רציף

מנקים מדי יום (או כל 8 סירים): סיר למחית, סיר להרתיח, מצנן ירוט

נקה כל שבוע (או כל 56 סירים): סיר למחית, מיכל סינון

ניקוי חודשי (או כל 240 סירים): מיכל אחסון זמני, מיכל שיקוע ג'קוזי

לייצור לא רציף, יש לבצע ניקוי לאחר הכיבוי ולפני האתחול.

4. ניקוי ותדירות של צינורות הסכרה

ניקוי צינורות דורש נוזל CIP לשטוף ולנקות בזרימה סוערת בצנרת בקצב זרימה מסוים. לכן, ישנם שני גורמים חשובים לניקוי צנרת: ראשית, נוזל ה-CIP שומר על מהירות זרימה מסוימת בצנרת, ושנית, נוזל ה-CIP צריך לבסס מערבולות בעת זרימה בצנרת. דרישות קצב הזרימה של נוזל CIP בצינור הן: 1m/s עבור צינורות גדולים מ-DN150; 2m/s עבור צינורות DN150-DN100; 3m/s עבור צינורות פחות מ-DN100. רק כך הנוזל CIP יכול לשמור על מצב זרימה סוער ולהשיג אפקט ניקוי טוב.

תדירות ניקוי מומלצת: במקרה של ייצור רציף

ניקוי ועיקור יומי (או כל 8 סירים): צינור ערבול קר

ניקוי חודשי (או כל 240 עציצים): מחית וקווי חרט חם

לייצור לא רציף, יש לבצע ניקוי לאחר הכיבוי ולפני האתחול.

תדירות ניקוי מומלצת: במקרה של ייצור רציף

מנקים מדי יום (או כל 8 סירים): סיר למחית, סיר להרתיח, מצנן ירוט

נקה כל שבוע (או כל 56 סירים): סיר למחית, מיכל סינון

ניקוי חודשי (או כל 240 סירים): מיכל אחסון זמני, מיכל שיקוע ג'קוזי

לייצור לא רציף, יש לבצע ניקוי לאחר הכיבוי ולפני האתחול.

5 ניקוי של חלקים מיוחדים של הסכרה

5.1 ניקוי המחמם בסיר הרותח: המחמם בסיר הרותח מאמץ סוג צינורי. הוורט עובר דרך צד הצינור והאדים עוברים דרך צד הקליפה. אם אין מערכת חימום מקדימה של הוורט, הוורט יהיה בערך 74 מעלות כאשר הוא מתחיל להתחמם, והאדים ייצאו. הטמפרטורה היא כ-130 מעלות. הפרש הטמפרטורות גדול והוורט זורם לאט בצינור. קל לייצר חריכה ולהיצמד למשטח הפנימי של המחמם, מה שמשפיע על יעילות החימום ודורש ניקוי קבוע. תדירות הניקוי קשורה להפרש הטמפרטורה, אורך העיצוב של צינור החימום הפנימי וגימור פני השטח. קיימות שתי שיטות לניקוי המחמם הפנימי. האחת היא להשתמש בשיטת שטיפת הכדור: להתקין מספר כדורי שטיפה בחלק העליון והתחתון של המחמם הפנימי לפי קוטר המחמם, ולשטוף את התנור מהחלק העליון והתחתון בהתאמה. יש להתקין גם כדורי כביסה על צינור ההדרכה ומטריית ההפצה לניקוי; השיטה השנייה היא להשתמש בשיטת רתיחה אלקלית, להוסיף תמיסת אלקלי שלא עברה את המחמם הפנימי לסיר הרותח, ולאחר מכן להפעיל את חימום הקיטור כדי ליצור את התמיסה האלקלית בתוך המחמם שיטה זו דורשת כמות גדולה של נוזל אלקלי ו מיכל אלקלי בנפח גדול. לשיטה זו יש זמן ניקוי קצר ואפקט ניקוי טוב.

5.2 ניקוי מתחת לפלטת המסנן של מיכל המסנן: הסקראב המותקן במיכל המסנן אינו יכול לנקות ישירות את הפלטה התחתונה של מיכל המסנן מכיוון שישנה לוחית מסך מסנן באמצע. המרחק בין לוחית מסך המסנן לצלחת התחתונה של מיכל המסנן הוא 20-30מ"מ, והמקום מוגבל. , ניתן להתקין רק חרירי ניקוי מיוחדים. החרירים בדרך כלל מרססים נוזל כביסה בזווית מסוימת (150-180 מעלות) כדי לשטוף את תחתית מיכל המסנן. החרירים מעוצבים עם שסתום חד כיווני למניעת זרימת החרירים החוצה. מספר החרירים שתוכננו עולה בקנה אחד עם תחתית המיכל. מספר יציאות איסוף הוורט זהה ומתאימות אחד לאחד. בעת התקנת החרירים יש לשים לב לכיוון בו כל פיה מתיזה את נוזל הכביסה, וליצור זרימה מתערבלת בכיוון אחד (נגד כיוון השעון או כיוון השעון).

6 ניקוי ציוד מיקרו-סוכר

עבור ציוד היסכר קטן עם 2 או 3 כלים מתחת ל-2 טון, מומלץ להשתמש בתחנת CIP עם מערכת התסיסה. אפשר גם לא להקים תחנת CIP, וכל מיכל סיר מצויד בצינור CIP במחזור עצמי, ולניקוי נעשה שימוש בשיטת המחזור העצמי של אלקלי רותח. השיטה היא כדלקמן: מכינים תמיסת אלקלית בריכוז של 2-3% בסיר מתחמם (הסוכר או סיר רותח). מטעמי בטיחות, מומלץ להשתמש במים בטמפרטורה רגילה להכנת אלקלי ולאחר מכן לחמם ל-82 מעלות, ולהפעיל את משאבת החומר לניקוי מחזור. לאחר סיום זמן הניקוי, הוא נשאב למיכל הבא להמשך הניקוי. לאחר הניקוי, נוזל האלקלי מוזרם ישירות למערכת הטיפול בשפכים ללא מיחזור. לאחר השלמת הניקוי הבסיסי, הזרם מים נקיים עד שלא נשאר אלקלי. אם אין ייצור מתמשך, נקה אותו עם אלקלי חם לאחר הפסקת הייצור ונקה אותו במים חמים לפני האכלה.

סט טוב של ציוד להסתבח בירה יכול לא רק להשלים את שלבי תהליך ההסתרה, אלא שניקוי CIP הוא גם תהליך מפתח. חלק מהציוד צורך הרבה חשמל, אנרגיית חום, מים וחומרי ניקוי במהלך תהליך ה-CIP ועדיין אינו משביע רצון. השפעת הניקוי קשורה קשר הדוק לתכנון ההיגייני של ציוד ההסתרה, גימור פני השטח הפנימי של עיבוד הציוד, האם קיימות פינות מתות לניקוי במתקן הצנרת, ובחירת השסתומים, המכשירים, מחליפי החום והמשאבות. יחד עם זאת, ניסוח תהליך הניקוי של מפעל הבירה CIP ובחירת חומרי ניקוי וגורמים נוספים חשובים מאוד. לכן, כדי להשיג אפקט CIP מושלם נדרשים מאמצים משותפים של חברות עיצוב ציוד, ייצור והתקנה, מפעלי בירה ויצרני חומרי ניקוי.