Что такое CIP-танк?

АРезервуар CIP (очистка на месте)представляет собой промышленный резервуар для хранения и подготовки, используемый в качестве сердца автоматизированной системы очистки. Эти резервуары предназначены для хранения, нагрева и точного смешивания чистящих химикатов (таких как каустическая сода или азотная кислота) и очищенной воды.

Основная цель системы CIP — тщательная очистка внутренних поверхностей труб, емкостей, теплообменников и технологического оборудования без необходимости физической разборки оборудования операторами. Резервуары CIP строго используются в отраслях, где абсолютная гигиена не подлежит обсуждению, в первую очередь в производстве продуктов питания и напитков, молочной продукции, пивоварения и фармацевтической промышленности.

1. Анатомия системы CIP

Настоящий процесс CIP редко зависит от одного резервуара. Промышленные системы представляют собой «блоки», содержащие несколько резервуаров CIP для выполнения различных этапов цикла мойки. Типичная установка CIP с 3 резервуарами включает в себя:

• Каустический танк:Удерживает щелочной раствор (обычно от 1% до 2% гидроксида натрия), нагретый до70°С - 85°С. Каустик расщепляет органические загрязнения, жиры и белки.

• Резервуар с кислотой:Содержит слабый кислый раствор (например, азотную или фосфорную кислоту), используемый при более низких температурах для удаления минерального налета (например, молочного камня или отложений кальция) и нейтрализации pH после промывки щелочью.

• Резервуар для восстановления/воды:Удерживает воду для последнего полоскания. Чтобы сэкономить на коммунальных услугах, многие предприятия используют воду для окончательного ополаскивания предыдущего цикла в качестве воды для предварительного ополаскивания для следующего цикла.

2. Наука об уборке: принцип TACT

Резервуар CIP не просто содержит жидкость; он разработан для реализации четырех основополагающих принципов промышленной гигиены, известных какТАКТпринцип. Если какой-либо из этих столпов снижается, для достижения того же уровня чистоты необходимо увеличить другой.

1. Время:Продолжительность контакта чистящей жидкости с оборудованием.

2. Действие (механическое):Физическая очищающая сила жидкости. В резервуарах это достигается с помощью вращающихся распылительных шаров. В трубах это достигается за счет перекачивания жидкости достаточно быстро, чтобы создатьтурбулентный поток.

3. Химический:Концентрация чистящих средств.

4. Температура:Тепловая энергия, приложенная к жидкости. Более высокие температуры значительно сокращают время и количество необходимых химикатов.

Расчет «Действия» (турбулентного потока)

Чтобы система CIP эффективно очищала трубу, жидкость не может просто плавно скользить по ней (ламинарный поток); он должен взбивать и чистить стенки трубы (турбулентный поток). Инженеры гарантируют это, рассчитываяЧисло Рейнольдса(Ре) и убедиться, что оно строго больше 4000.

Для достижения необходимой турбулентности отраслевым стандартом является проектирование насосов CIP, обеспечивающих скорость жидкости не менее1,5 м/счерез самую большую трубу в контуре.

3. Термодинамика: нагрев CIP-танка.

Нагревание большого объема щелочного раствора от температуры окружающей среды до80°Стребует огромного количества тепловой энергии. Резервуары CIP обычно оснащены внутренними паровыми змеевиками или внешними теплообменниками. Требуемая тепловая мощность ($Q$) рассчитывается по формуле удельной теплоемкости:

Интерактивный калькулятор CIP-отопления и расхода

Чтобы понять требования к коммунальным предприятиям для установки CIP, воспользуйтесь приведенным ниже инженерным симулятором. Отрегулируйте объем резервуара CIP, целевую температуру очистки и диаметр технологической трубы, чтобы рассчитать необходимую тепловую энергию и минимальную скорость потока насоса, необходимую для достижения скорости очистки 1,5 м/с.

4. Системы CIP с одним и несколькими резервуарами

При проектировании завода инженеры должны сбалансировать капитальные затраты с эксплуатационной эффективностью и химическими отходами.

5. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое распыляющий шар?

Распылительный шар представляет собой сферу из нержавеющей стали с точно просверленными отверстиями, установленную в верхней части технологического резервуара. Насос CIP нагнетает чистящий раствор в шар, распыляя его на 360 градусов и стекая по стенкам резервуара, обеспечивая часть «Действия» принципа TACT.

Почему каустическая сода является основным химическим веществом в резервуарах CIP?

Каустическая сода (гидроксид натрия) невероятно эффективно омыляет жиры и растворяет белки. Поскольку органические вещества являются основным загрязнителем в системах производства продуктов питания и напитков, промывка горячей щелочью является наиболее эффективным способом расщепления этих загрязнений и их последующего смывания.

Может ли система CIP очистить мертвые зоны?

Нет. «Мертвая часть» — это участок трубопровода (например, неиспользуемый Т-образный соединитель или заглушенная труба), через который жидкость не может течь непрерывно. Поскольку CIP полностью зависит от скорости турбулентного потока, застойные зоны не подвергаются необходимой механической очистке и становятся местом обитания бактерий. Хорошая сантехника строго запрещает создание тупиков на технологической линии.