ЧИСТКА ОБОРУДОВАНИЯ

 

Чистка оборудования - это сложный физико-химическим процесс [1]. Кинетику процесса чистки оборудования можно представить отношением

Кч = (D ∙ O / δ ∙ V) ∙ Km,

где Кч — константа чистки (включает все параметры, влияющие на процесс чистки);

             D    —  диффузионный коэффициент загрязнения;

             О — площадь слоя загрязнения;

          δ — толщина диффузионного слоя;

         V — объем моющего раствора;

        Кm   — материальная константа, включающая влияние материала и состоя­ние поверхности.

 

Значение связи между загрязнением и очищаемой поверх­ностью является одним из основных условий успеха при чистке [2].

Связывающие силы, состоящие из электростатических, хими­ческих сил, сил ван дер Ваальса и сил электрических слоев, соз­дают энергетический порог, который следует преодолеть при чистке. Для этого используются следующие принципы:

·         отделение прилипших загрязнений с помощью моющих средств;

·         использование высоких температур;

·         повышение энергии стекающей струи у очищаемой поверхности;

·         мойка очищаемых поверхностей прерывистым потоком.

 

При определении моющего эффекта при впрыскивании было установлено следующее: эффект мойки увеличивается на 15% при повышении температуры от 35 до 85°С, на 10% при изменении содержания в растворе свободной щелочи (NаОН) от 0,2 до 1,2%, на 36% при увеличении давления от 0,5 до 4 ∙ 10⁵ Па и на 21% при повышении времени от 30 до 300 с.

Отмечается, что если для упрощения предположить совпадаемость эффектов мойки, то мойка впрыскиванием в 4 раза эффек­тивнее, чем мойка свободно стекающей струей.

При определении течения в закрытом цикле круглого сечения эффект мойки зависит от критерия Ке, и эффективная величина Ке равна 45 000, что соответствует скорости 1,3 м/с. Для дости­жения турбулентности некоторые авторы рекомендуют придержи­ваться следующего количества протекаемой жидкости Q (в гл/ч): 1,5 ∙ IS для температуры 60°С; 4,5 ∙ IS для температуры 5°С.

Современным способом чистки является также чистка пере­движными аппаратами высокого давления.

Способ СIР (cleaning in place) характеризуется тем, что соответствующий моющий, дезинфицирующий или споласкивающий раствор циркулирует в трубопроводе, смонтированном внутри определенного технологического аппарата. При этом внутренние поверхности крупногабаритного оборудования споласкивают с помощью стационарно установленных разбрызгивающих головок. При этом способе работают с низким давлением до 3,5 ∙ 10⁵ Па.

Способ ССS (central cleaning system) пригоден для чистки поверхностей в двойном исполнении:

• центральным аппаратом чистки подается к очищаемым местам готовый раствор через один трубопровод;
• через один трубопровод подается только теплая вода под соответствующим давлением, через другой — концентрированное моющее средство.

Этот способ пригоден для 8—12 отдельных аппаратов, к которым присоединяется комплект шлангов для отдельных рабочих мест. Передвижные высокого давления имеют несколь­ко вариантов. Они работают при давлении 50 ∙ 10⁵ Па и более высоком при скорости потока 10—15 м в 1 мин.

Механизации работ, связанных с мойкой и дез­инфекцией, уделяется иск­лючительно большое вни­мание со стороны как тео­ретиков, так и конструк­торов разных фирм.

В последнее время не­которые фирмы выпусти­ли на рынок программно управляемые вакуумные аппараты с особыми при­способлениями с помощью ко­торых можно мыть не только полы, но и закры­тые бродильные чаны, бутылкомоечные машины, пастеризаторы и т. п. Моющие головки изменяют положение во­дяной струи в резервуаре так, что вертикальный рабочий поршень вращается в крайнем положении моющими соплами по принципу храповика и защелки. Результаты измерений пока­зали, что моющие головки, использующие для вращения реакцию вытекающей струи, расходуют на эту операцию около 30% энергии. По-новому решенная опрыскивающая голов­ка расходует на оборот только 5% от общего объема энергии, 95% энергии используется для механического эффекта самой мойки.

При мойке внутреннего пространства бутылкомоечной машины — устранение накипи — вставляют вместо ряда ковшов в цепь бутылкомоечной машины приспособление (трубка, снабженная соплами), которое пропускается через пустую машину. Соответствующим образом при высоком давлении (10 МПа) установленные сопла устраняют осевшую накипь.

Программный управляемый автоматизированный процесс мойки и дезинфекции (CIP), как правило, делится на несколько участков. Такое деление лучше всего проводить по производственным элементам, например: варочное отделение (сусловарочный котел), чан для осахаривания и резервуар для охлажденного сусла; закрытые бродильные чаны, сливные трубопроводы; резервуары и танки с избыточным давлением.

Участки чистки и дезинфекции во время мойки и т.п. могут быть выбраны с помощью программной панели. Метод чистки CIP применим для большинства технологических участков про­изводства. Однако, учитывая различное оснащение заводов, нельзя применять повсеместно одну и ту же схему. Необходимо учитывать размеры оборудования и его конфигурацию, а именно объем и диаметр танка, а также горизонтальность или вертикаль­ность его, форму резервуара, материал, окружающую среду, тре­буемую частоту чистки и т. д. Большинство моющих процессов состоит из следующих операций:

• предварительное ополаскивание водой температурой 30—40°С в течение 3—5 мин с отводом ее в канализацию;
• мойка щелочным раствором при температуре 60—70°С с 1 — 2%-ной концентрацией моющего средства в течение 20—30 мин;
• окончательное ополаскивание водой из водопровода в течение 5—10 мин, при этом часть воды следует улавливать в бункер для предварительного ополаскивания.

 

Приведенная последовательность чистки обычно осуществля­ется каждый день. Один раз в неделю после щелочной чистки включают следующие операции:

• промежуточное ополаскивание водой в течение 3—5 мин;
• мойка кислотными моющими средствами температурой около 50°С в течение 5—10 мин;
• окончательное ополаскивание водой.

 

При составлении программы процесса чистки необходимо при­нимать во внимание время, которое требуется для предваритель­ного обогрева очищаемого участка.

Оборудование для приведенной выше системы чистки предла­гает ряд фирм. Наиболее известными являются фирмы «Альфа Лаваль» (Швеция), «Росиста» (ФРГ) и АПВ (Англия).

Схематически процесс мойки и дезинфекции, предложенный фирмой АПВ (Англия), изображен на рис. 1.

 

 

Устройство работает автоматически после нажима пусковой кнопки. Последовательность операций следующая:

1)  ополаскивание холодной водой, которая посту­пает через кран А и выходит через кран В, циркуляционный на­сос включен. Краны Б, Г, Д и Е остаются закрытыми. Если в цикл включена мойка танка, циркуляция проводится через разбрызги­вающую головку, и танк обезвоживается с помощью обратного насоса;

2)  спуск воды — кран Д закрыт, циркулирующий насос ключей, вода выпускается. Потом закрывается кран В;

3)  циркуляция моющего раствора — краны Б и Г открыты, а краны А, В, Д, Е остаются закрытыми. Циркулирующий насос включен. Моющий раствор имеет температуру 88°С, циркулирует и возвращается снова в резервуар для моющего раствора;

 

Список использованной литературы

1.Prumysl potravin. 7/76. 394.114. Kabilka.

2. Пивоварение, 1977., Ф.Главачек, А.Лхотский.