一、CIP概述
1、定義:CIP,即Cleaning In Place,意為原位清洗,也稱在線清洗。根據乳業辭典的定義,它是一種無需拆卸或移動設備,即可通過高溫、高濃度洗滌液進行強力清洗的方法,旨在徹底洗凈與食品的接觸面,它利用物理和化學原理,配合專用的清洗劑,能有效去除設備及管道內的沉積物,確保生產過程的衛生和質量。這種清洗方式特別適用于與流體物料如乳品、果汁、果醬、飲料、酒等直接接觸的槽、罐、管道等設備的清洗;比如夾層鍋、殺菌釜、蒸柜、蒸煮線和解凍線等,都需要CIP清洗。
2、應用領域:乳制品、食品、啤酒、飲料、礦泉水、制藥、生物技術等,CIP最早就是從乳制品行業開始應用的,逐步在其他行業成熟應用。現在發展迅猛的生物技術,像發酵、飼料等領域,其實也需要CIP,只不過,有些工廠還沒有做好CIP系統,造成了產品的不合格!要想將產品做得有質量保障,可以說在上面這些行業,CIP是必須的!在某些領域,CIP還會和SIP協同合作完成清洗和滅菌的過程,這樣更能確保設備管道清洗殺菌徹底,有效防止有害微生物污染。
二、CIP清洗工藝流程
清洗流程包括:預沖洗--清洗劑循環--中間沖洗--滅菌--最后沖洗等的基本步驟。種清洗的過程。
三、CIP加熱系統閥門選用建議
CIP清洗系統主要由酸罐、堿罐、水罐、濃酸濃堿桶、加熱系統、隔膜泵、高低液位、在線酸堿濃度檢測儀及PLC觸摸屏控制系統組成。其中酸罐、堿罐、水罐為保溫罐,此外酸堿罐還設有攪拌系統。我們今天主要來分析酸堿儲液罐和熱水罐蒸汽加熱系統的疏水閥組和氣動控制閥門系統。
CIP加熱有兩種:
1、一種是蒸汽噴射直接加熱,主要是一些有潔凈要求的熱水罐會采用此種方式。
這里主要考慮工業蒸汽來汽段要做減壓站,確保蒸汽壓力穩定;過濾蒸汽段,主要是需要選用不銹鋼材質的氣動切斷閥或氣動波紋管截止閥,比如Way’s品牌的切斷閥PCV3000-BOU;也可以用不銹鋼氣動球閥或角座閥(不建議);有些公司會同時配有氣動調節閥。
或者采用下面這種衛生級自動蒸汽噴射器
2、另一種是間接加熱,換熱器有多種選擇,大多數使用外置獨立的板式換熱器,管式換熱器其次,另外有部分是用罐內盤管或夾套。
2.1 因為CIP屬于間歇性生產,每天只在停止生產時才會需要清洗設備,所以控制系統需要同時安裝切斷閥+調節閥,這樣就不用經常手動去關閥門了,方便又節能。極力推薦Way’s品牌的波紋管密封氣動控制閥和切斷閥,PCV3000-B1(比例調節閥)+ PCV3000-BO(開關切斷閥),將清洗液的溫度控制在60~80℃的范圍內,超過極限值后則自動切斷蒸汽!
2.2 關于疏水閥
首先,我們來了解一下CIP系統的腐蝕問題!
不銹鋼對由含氯離子的化學物質引起的應力腐蝕,還不及碳鋼!因此,不銹鋼最忌含氯離子的洗滌劑和消毒劑,一旦氯離子和不銹鋼接觸,將與鈍化膜中的氧化鉻反應,生成可溶性的氯化鉻。膜的鈍化態成為活化態,主體金屬鉻、鐵暴露在腐蝕介質中,從而產生了腐蝕。不銹鋼的腐蝕形態主要有:孔腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕等。如薄板換熱器穿孔,列管換熱器穿孔、糖化鍋、發酵罐等設備焊縫附近穿洞等現象時有發生,這也是染菌的根源。
因此,給閥門選型前,我們必須考慮含氯離子的洗滌劑和消毒劑對不銹鋼盤管及設備的影響!有些洗滌劑為了增強清洗效果,加入了少量氯化物,而消毒劑也以氯化物居多。常用的奧氏體不銹鋼,如304,它對氯離子濃度安全使用界限應低于25PPm ;316含鉬不銹鋼,應低于100PPm;含碳量更低的316L,耐氯離子的能力比上述兩種不銹鋼更強。因此,選擇洗滌劑或消毒劑,以及其他與不銹鋼表面接觸的介質時,一定要考慮氯離子濃度,并盡可能不再選用含有氯離子的洗滌劑、消毒劑,以避免其對設備、管道和閥門的影響!但是實際工廠里經常出現因為漏液而導致閥門和管道被腐蝕穿孔的問題!
由此可見,不管是板式、列管式還是罐體內置的盤管,因為熱水是循環利用,加入清洗液中的氯離子,容易腐蝕換熱器不銹鋼加熱管和焊接處,容易漏液,又因清洗液中含有酸堿腐蝕物質,會腐蝕疏水閥,所以針對CIP系統,強烈建議選用不銹鋼疏水閥組(包括疏水閥及其配套的波紋管截止閥、過濾器和止回閥)!