Инжиниринг и комплексные поставки биотехнологического оборудования

Система мойки на месте - изготовление CIP-станции 2 х 500 л

cleaning_unit_1915

История системы чистки на месте (CIP-системы) берет свое начало в молочной промышленности. Очистка доильной системы всегда представляла собой большую проблему.

В статье 1896 года "Care of dairy utensils" ("Уход за молочными инструментами и посудой") за авторством R. A. Pearson, первой фразой и лейтмотивом является "Cleanliness underlies all successful work in darying" – "Чистота лежит в основе успешной работы в молочном хозяйстве". Автор рассказывает о способах очистки тазов для молока, маслобоек, черпаков и прочих инструментов того времени. Вначале описывается простое отмывание вручную щеткой с мылом или содой, но также предлагается стерилизация инструментов паром – причем не только с помощью струи пара, выходящей из трубы бойлера, но и в специальном шкафу, где предметы обрабатываются паром со всех сторон. Этот стерилизующий шкаф, наверное, является одной из первых попыток автоматизации процесса очистки молочного оборудования. 

Первое устройство, напоминающее CIP-мойку, было запатентовано в США в 1915 году. Патент называется "Process for cleaning surfaces" и описывает как устройство, так и процесс мойки оборудования. Причем в документе не уточняется, для какой отрасли предназначено устройство; автор пишет, что очищать можно разные поверхности, в том числе ж/д локомотивы и автомобили.

Устройство, описанное в патенте, имеет герметичный бак объемом 26 галлонов (118 л), с рабочим объемом 24 галлона (109 л). В бак заливается вода, добавляется жидкое мыло, и затем сквозь жидкость начинают пропускать сжатый воздух или пар (труба 3). Вода и мыло смешиваются, и затем эта смесь поступает в гомогенизатор 6. Его устройство довольно оригинально: в нижней части находятся отверстия, через которые под давлением поступает воздух из бака; одновременно с воздухом по трубе 4 в него поступает мыльный раствор. В верхней части устройства стоит заслонка с отверстиями, и раствор, под воздействием сжатого воздуха и, проходя через эти отверстия, превращается в мыльную пену. Автор подчеркивает, что эта пена настолько однородная и густая, что остается на очищаемой поверхности довольно долгое время, не стекая. Выходит моющая пена через трубу 5. К ней присоединяется шланг с моющей головкой.

cleaning_unit_1927

Устройство, конечно, довольно примитивное – концентрация щелочи никак не контролируется (автор рекомендует определить нужное количество мыла самостоятельно в зависимости от степени загрязнения поверхности), но, тем не менее, сосуд выдерживает давление в 70-90 фунтов (5-6 атм.), на нем установлены клапаны и манометр, а жидкость можно греть паром.

В 1927 г. другой американский изобретатель запатентовал установку для автоматической мойки доильного оборудования. Патентуется метод мойки с помощью изобретенной установки 9, заключающийся в прохождении моющего раствора через доильные стаканы, шланги и доильное ведро при том же уровне вакуума, что и при дойке. Повышенное давление раствора на стенки молочного оборудования достигается малым диаметром отверстия 14 на выходе 13 из моющей установки. Циркуляция раствора не предусмотрена. После промывки молочного оборудования моющим раствором насадка с малым отверстием 13 снимается, и вся система промывается водой. Изобретение позволяет мыть одновременно четыре доильных аппарата. 

Само понятие “Cleaning In Place” (“мойка на месте”) сформировалось в 50-х годах. Одна их первых книг на эту тему была издана в 1959 году и называется она "In-place Cleaning of Dairy Equipment". В ней всего 61 страница и четыре главы:

I Очистка молочного оборудования
II Стерилизация молочного оборудования
III Методы и оборудование для мойки на месте
IV Контроль качества мойки на месте

III и IV главы книги описывают основные операции мойки на месте, а также допустимые значения параметров мойки. Например, скорость протока моющего раствора должна быть 5 футов (1,5 м) в секунду, а температура не ниже +60°С. Также книга освещает такие темы, как объем жидкости для мойки, состав моющих растворов (кислоты, щелочи, анионные ПАВ, йодофоры, хелатирующие агенты), проверка стерильности, экономические и инжиниринговые аспекты. Книга оказалась столь удачной, что выдержала три издания, последнее вышло в 1990 году.

Производство СИП-моек (CIP-станций) – довольно сложный технологический процесс, ведь емкости должны выдерживать достаточно большое давление (мойка оборудования ведется под давлением до 3 бар), а также воздействие кислоты и щелочи – основных моющих реагентов.

СИП-станция, которая показана ниже, предназначается для мойки ферментера объемом 5000 л.

metal_leaf Первый этап изготовления CIP-станции – сгибание листов металла, уже отрезанных по размеру. Края листа сваривают вместе.
cylinder После сварки имеем цилиндр заданного диаметра. Это основа будущей ёмкости для моющего раствора.
frame1
Рама изготавливается из металлического профиля. Эта конструкция несет на себе вспомогательное оборудование – насосы, клапаны и прочее.
polishing
Торосферические днища для емкостей закупаются уже подогнанными по диаметру и форме. Полировка осуществляется на нашем производстве. Полировка происходит в 8 этапов до достижения Ra 0,8 мкм. На фото показан первый этап полировки.
59cd3bef43e0d_5.jpg После того, как донья отополированы, они привариваются к цилиндрам. Затем привариваются ноги ёмкости, а также держатель крышки и вспомогательное ребро для рубашки. Объем одной ёмкости 500 л.
orbital Для соединения труб аппарата применяется орбитальная сварка.
station Аппарат готов. Данная CIP-станция стационарная. Ёмкости с концентрированной кислотой и щёлочью будут располагаться отдельно (на тележке). Концентрат подаётся в ёмкость с водой до получения моющего раствора заданной концентрации.
 pressure Перед отправкой заказчику CIP-станция проходит гидравлические испытания. Давление в 125 % от номинального поддерживается во всей системе заданное время.
 top_view Вид сверху на крышки 500-литровых емкостей.

Сбросить
фильтр
Свернуть >

Технологическая карта

Хранение культур
Ёмкости и резервуары