原位清洗 (Clean in Place,簡稱 CIP) 是指:不拆卸設備或元件,在密閉的條件下,用一定溫度和濃度的清洗液對食品加工設備即系統(tǒng)加以機械和化學作用, 洗凈設備及系統(tǒng)的表面并殺菌的方法。通常在我們批次生產加工運行后,或在生產產品配方轉換時進行。
原位清洗之所以備受關注,不僅僅因為它是保障食品安全和產品質量的前提條件,更因為它對于設備的可用性和運營成本有著重要影響,它可以幫助生產商減少能源、水及清潔劑的消耗,從而提升整體績效。
Endress+Hauser 提供全方位衛(wèi)生型測量
解決方案
在線儀表實時監(jiān)測和控制各項工藝參數的同時,幫助用戶縮短清洗時間,降低能源和清洗液的使用量。其中為了確保 CIP 系統(tǒng)的最佳性能,必須精確測量回流管路和補給罐中清洗液的濃度,而通過電導率測量換算得到酸堿清洗液的濃度是最常見的在線測量方式。
眾所周知,清洗液中的酸和堿(例如硝酸和氫氧化鈉)作為強電解質,在水中的電導率受到介質溫度的影響非常顯著,因此在線電導率儀都標配溫度補償功能,將介質實際溫度下的電導率值補償得到參考溫度下的電導率值,或者進一步換算到酸堿的實際濃度值。
這一補償換算過程看似簡單,但是大部分現場使用者們卻忽略了不同酸和堿之間補償系數和濃度換算公式的差異。
α - 溫度補償系數,%/K
T – 介質過程溫度,℃
T0 – 參比溫度,℃,默認設定為 25℃
K(T) – 介質過程溫度下實際電導率,ms/cm
K(T0) – 介質參比溫度下補償后電導率,ms/cm
上式是電導率溫度補償系數的計算公式,不難看出當實際溫度和參比溫度的差值越大,實際電導率和溫度補償后電導率的差值也越大。這意味著如果沒有使用正確的溫度補償系數,那么會引入巨大的額外測量誤差,最終引起清洗劑的浪費和清洗成本的提高。讓我們以典型的 CIP 工藝參數做一個例子 :
如果儀表在現場沒有針對酸液和堿液做出溫度補償系數的調整,那么儀表測量值最大將偏小 33%,也就意味著如果為了使儀表測量值達到工藝的要求,就會帶來最多 33% 的清洗劑的額外損耗。
根據清洗液的介質成分設置合理的溫度補償系數以及濃度計算曲線的重要性不言而喻,但是第二個難題也接踵而至,如何同時滿足酸液和堿液不同溫度補償系數設置的需求呢?如何讓智能化儀表隨著工藝介質的改變而切換其測量模式呢?
這就需要利用到 Endress+Hauser 電導率儀的量程切換功能(Measuring Range Switch,簡稱 MRS),電導率儀可以接受兩組來自上位機的數字信號,同時切換其測量模式,包括濃度曲線、溫度補償系數、電流輸出范圍等等,兩組數字信號意味著儀表具備四個測量狀態(tài)(00、01、10 和 11)。也就意味著我們可以根據 CIP 的工藝過程通過上位機發(fā)送數字信號切換電導率儀分別測量酸清洗液、堿清洗液、RO 水沖等多個模式。保障每個模式下都能采用最合適的濃度曲線、溫度補償系數、電流輸出范圍,實現CIP 全過程高精度清洗液濃度測量。
Endress+Hauser 作為食品與飲料行業(yè)在線測量的領軍者,了解嚴苛 CIP 應用中面臨的挑戰(zhàn),并提供全方位衛(wèi)生型測量解決方案。我們?yōu)橛脩籼峁┙泴嵺`驗證的流量、物位、壓力、溫度和水分析儀表,均遵循最嚴格的質量標準制造,滿足食品與飲料行業(yè)的法規(guī)要求。我們豐富的行業(yè)和應用知識,搭配我們的全系列產品,幫助您提高 CIP 效率,降低 CIP 工藝過程中的產品損耗和成本。