SECESPOL換熱器在CIP系統的應用(上)
更新時間:2010-10-18 08:21:33    來源:sdhuge    點擊次數:3263次

摘要: 節能減排是我國啤酒、飲料工業可持續發展的一項重要戰略,也是我國節能控制實現由末端治理向全過程控制轉變的重大舉措。CIP (在位清洗) 是一種較為理想的啤酒、飲料生產設備清洗方法,目前在啤酒、飲料企業中的應用已經是越來越廣泛。本文主要介紹了一款新型螺紋螺管換熱器在CIP系統中是如何為企業減少能耗、降低生產成本的。
關鍵詞:換熱器; CIP;節能

作者簡介: 張璐,男,山東人,工程師,主要從事換熱器在食品、發酵行業的應用及CIP系統的設計、研發。通訊地址: [email protected]


1.引言

啤酒、飲料是一種營養豐富、口感清爽、廣泛被人們所接受的飲品,它含有蛋白質、脂肪、維生素、酶等物質。隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高,我國人均啤酒、飲料需求量正日益增加。相關生產企業在我國也取得重大進展,目前國內已有青島、燕京、華潤、匯源、榮氏、娃哈哈等大型集團性龍頭生產企業。隨著我國加入世貿組織,啤酒、飲料市場的競爭變得更加激烈國外知名大企業如英博雪津、可口可樂、百事可樂等紛紛搶灘中國市場,而我國的啤酒、飲料企業也正努力走出國門朝著國際化的方向發展。市場競爭的殘酷性也日益加劇。因此,企業要想利于不敗之地,節能、減排是今后的必由之路。

本文主要介紹了一款高效汽-水螺紋螺管換熱器以及其在CIP清洗工藝中無可替代的優勢。它可以幫助企業減少CIP清洗系統的能耗、降低生產成本、為企業創造更多的利潤、提高企業的整體競爭實力。

2.CIP在啤酒、飲料生產中的應用及其工藝

2.1 設備表面污垢的組成及結垢的危害

流體與設備表面接觸后,由于表面吸附、溫度及化學作用的影響,將在設備表面結垢,成為污染菌生長繁殖的溫床,是CIP清洗的重點。設備表面污垢的最終組成取決于物料的化學組成,以啤酒為例通常會有兩種組分:
①有機物組分:在高溫及表面吸附的作用下,高分子蛋白質、多酚、酒花樹脂等成分聚合并凝聚于設備表面成為啤酒廠常見污垢的一種形式。由于大多數高分子有機物可以被堿水解,所以堿洗工藝至今仍然占有很大的比例。
②無機物組分:主要由水中的離子及外加的鈣、鎂離子等導致的。

2.2 設備表面結垢的危害主要表現在以下幾個方面:

污垢大幅度降低器壁的傳熱系數,影響熱消毒效果,增加能量消耗。污垢的生成使表面粗糙度增加,不利于清洗、滅菌及質量管理;表面受熱結垢以后,如不及時清洗,會加速沉積物形成,表面粗糙度將進一步加大;表面粗糙的污垢,為啤酒、飲料腐敗菌如足球菌、乳酸菌等提供了容身之所,嚴重的結垢會使清洗、消毒操作失敗,不利于微生物管理。
因此,人們需要投入大量的人力、物力、時間對設備表面的污垢進行徹底清洗、滅菌,在CIP工藝的制定時,認真考慮各種設備結垢的原因及污垢的種類,選用適當的酸洗或堿洗劑,適時清洗,達到去除污垢的目的。
所以,啤酒、飲料生產設備在使用之后, 必須對其進行徹底地清洗和消毒。

2.3 CIP的應用工藝

在位清洗(cleaning in place) 簡稱CIP , 是一種高效而又方便的設備清洗方法, 它的特點是在設備清洗時不需拆卸管道和設備,可直接對設備進行清洗,從而降低了勞動強度,減少了設備清洗時間,提高了產品的衛生質量。可以說,實現產品生產線的原地清洗是保證產品衛生質量和設備正常運轉的必要手段。目前,CIP 清洗系統在我國大中型啤酒、飲料生產企業中已得到了非常廣泛的應用。在啤酒、飲料生產線中在位清洗程序根據清洗路線是否包括熱的表面而有所不同, 一般可分為兩類。
第一類: 用于帶有熱表面的巴氏殺菌器和其他設備線路的在位清洗程序。這一類設備的清洗過程必須有一個較長時間的酸洗循環階段, 以除去設備及管道熱表面蛋白質的結殼。所以,用于帶有熱表面設備的原地清洗程序為:
①用清水預沖洗約5 分鐘;
②用75 ℃的堿液(一般用NaOH溶液) 循環15 分鐘;
③用清水沖洗約5 分鐘;
④用70 ℃酸溶液(通常用稀硝酸溶液) 循環15分鐘;
⑤用90 ℃熱水沖洗約15 分鐘。

第二類:用于不帶熱表面的管道、罐和其它加工設備的原地清洗
①用清水預沖洗約5 分鐘;
②用75 ℃堿液循環約10 分鐘;
③用90 ℃熱水沖洗約10 分鐘。

3.換熱器在CIP上的應用

CIP (在位清洗) 是一種較為理想的乳品設備清洗方法,目前在啤酒、飲料生產企業中的應用已經是越來越廣泛。在CIP的運行當中,要頻繁地對酸、堿、清洗劑、洗滌水等進行加熱。
    換熱器作為一種能量轉化設備,也被廣泛運用在CIP清洗工藝之中。目前,在CIP系統之中普遍采用板式換熱器作為加熱裝置。由于在實際生產過程中清洗的頻率較高,傳統的板式換熱器自身所存在的先天不足在生產過程中暴露無遺,比如:密封所用橡膠圈的頻繁更換、換熱系數低下、加熱時間長、長期使用的結垢現象、后期的維護費用較高等;這給國內啤酒、飲料生產企業帶來了巨大的經濟損失。

節能減排是我國啤酒、飲料工業可持續發展的一項重要戰略,也是企業節能控制實現由末端治理向全過程控制轉變的重大舉措和長期健康發展的必由之路。結合工程技術人員長期實踐經驗,發現SECESPOL換熱器在汽-水換熱領域具有無可替代的特性及其強大優勢。這恰好滿足CIP在線清洗系統的工藝要求,成為傳統板式換熱器的取代者。

 

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