基于一種應(yīng)用于衛(wèi)生級(jí)罐體CIP系統(tǒng)的智能傳感器解決方案

CIP即Clean In Place，是一種先進(jìn)的清洗方法，與COP（Clean Out of Place）所不同的是，用這種方式對(duì)工廠所有設(shè)備和管道進(jìn)行清洗時(shí)，無(wú)需拆卸及打開(kāi)設(shè)備，且?guī)缀趸蛲耆恍枰僮鲉T參與。CIP系統(tǒng)往往是在一定的溫度、流量和壓力的條件下，將洗液噴灑到設(shè)備的表面或使其在設(shè)備中循環(huán)。

CIP系統(tǒng)的工作機(jī)制是在清潔過(guò)程中不斷向污垢施加能量：包括通過(guò)洗液溫度施加熱能；通過(guò)湍流及噴射施加機(jī)械能；通過(guò)化學(xué)品施加化學(xué)能。在CIP系統(tǒng)中引入傳感器系統(tǒng)來(lái)有效的調(diào)配和管理這些能量因素，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵。

CIP系統(tǒng)包含三大核心訴求（可見(jiàn)下圖的魔力三角）——提高清洗潔凈度始終是CIP清洗的最本質(zhì)和最重要的追求；降低清洗作業(yè)時(shí)間是提高設(shè)備利用率，提高生產(chǎn)效率的重要途徑；減少洗液的用量不僅為企業(yè)節(jié)省大量的成本，同時(shí)還能節(jié)能降耗，為綠色環(huán)保做出貢獻(xiàn)。

針對(duì)以上訴求，科瑞傳感器開(kāi)發(fā)出了一整套應(yīng)用于衛(wèi)生級(jí)罐體CIP系統(tǒng)的智能解決方案，為清洗過(guò)程中洗液的溫度和質(zhì)量、清洗、液位等方面提供各種類(lèi)型的專(zhuān)業(yè)傳感器，全面有效的對(duì)清洗系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，保證CIP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效的性能。

罐體CIP智能傳感器解決方案

? 洗液質(zhì)量

在飲料生產(chǎn)和液態(tài)食品加工中，無(wú)論是傳統(tǒng)的管線和容器清洗工藝，還是新型技術(shù)的CIP在線清洗工藝，洗液的濃度測(cè)量都起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)電導(dǎo)率傳感器來(lái)測(cè)量液體的電導(dǎo)率值，可以確定洗液在流入和流出時(shí)的濃度，從而保證每個(gè)清洗流程的正常工作，達(dá)到較高清洗的效率。

為適用不同類(lèi)型的液體，科瑞提供兩款電導(dǎo)率傳感器CPS-7和ICS-8。CPS-7是一款導(dǎo)電式的導(dǎo)電率傳感器，應(yīng)用于0-15000uS/cm的測(cè)量范圍，可提供4-20mA模擬量輸出，使用溫度范圍0-100℃，當(dāng)CIP溫度達(dá)到150℃時(shí)，可最長(zhǎng)使用30分鐘。ICS-8是一款感應(yīng)式的電導(dǎo)率傳感器，測(cè)量范圍達(dá)到0-999Ms/cm，能應(yīng)用于絕大多數(shù)液體的電導(dǎo)率測(cè)量。

? 洗液溫度

洗液溫度的提升可以提高藥劑的反應(yīng)活性，增加潔凈度，但溫度過(guò)高又會(huì)使化學(xué)藥劑揮發(fā)、分解。科瑞傳感器提供的TSF-7型溫度傳感器采用PT100的溫度測(cè)量原理，可以對(duì)洗液溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，幫助將其控制在最適宜的標(biāo)準(zhǔn)。

TSF-7的外殼由符合食品藥品衛(wèi)生級(jí)要求的不銹鋼制成，適應(yīng)溫度范圍從-50℃到 250℃，防護(hù)等級(jí)高達(dá)IP69K，特別適合于CIP系統(tǒng)嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境。

? 清洗裝置

在中國(guó)，比較常見(jiàn)的罐體CIP清洗裝置為洗球，它通過(guò)泵以1.5-3Bar的壓力將清潔劑溶液噴灑到灌壁上，而各家采用的洗球的不同之處在于流量、噴灑范圍的區(qū)別以及旋轉(zhuǎn)與否的區(qū)分（如下圖所示）。

在歐美，比較高端的設(shè)備上采用的多是精細(xì)加工的噴嘴裝置（如下圖所示），它可以在豎直和水平方向依靠清潔劑溶液的壓力作為動(dòng)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，它能夠?qū)崿F(xiàn)的噴射壓力更大，釋放更大的機(jī)械能，減少清潔劑溶液用量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)CIP系統(tǒng)的卓越性能。

采用噴嘴裝置的清潔系統(tǒng)需要合適的壓力，才能保證裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；而采用洗球裝置的也要在適宜的壓力下，才能保證清洗劑溶液高效的噴灑到罐體內(nèi)壁上。因此無(wú)論采用哪種方式，其壓力的控制都至關(guān)重要。科瑞PSD-8型壓力傳感器可有效用于監(jiān)視洗液的壓力，維持噴嘴裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和正常噴射、噴灑。

此外，采用噴嘴裝置時(shí)還需要監(jiān)視由于其他原因?qū)е碌难b置運(yùn)轉(zhuǎn)失效?？迫饌鞲衅魈峁?zhuān)用于此處的TCG-8-ZR型噴嘴裝置衛(wèi)士，可監(jiān)視清洗裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在噴嘴裝置運(yùn)轉(zhuǎn)失效發(fā)生時(shí)立即匯報(bào)。

? 液位控制

無(wú)論是洗液的廢液殘留還是液體加工中的液位控制對(duì)于CIP系統(tǒng)和制成品來(lái)說(shuō)都非常重要，科瑞傳感器有非常專(zhuān)業(yè)的傳感器可用于多個(gè)液位的有效控制。

洗液的廢液殘留最高液位可使用科瑞電容式液位傳感器CAS-6來(lái)控制，這樣可以確保洗液不會(huì)高于設(shè)定的最高位置，從而有利于CIP系統(tǒng)潔凈度的提高。

廢液的排空與否需要可采用科瑞CS1-8來(lái)檢測(cè)，確保CIP系統(tǒng)階段性完成。

加工過(guò)程中液位的實(shí)時(shí)檢測(cè)則需要有壓力傳感器PSF-8來(lái)完成，靜水力學(xué)檢測(cè)，檢測(cè)頭為平面，衛(wèi)生級(jí)設(shè)計(jì)。它可以4…20mA的模擬量輸出信號(hào)來(lái)表現(xiàn)實(shí)時(shí)液位位置。

而上液位的控制則可依靠導(dǎo)電式液位傳感器CS1-1000-P-SMC作為極限限位控制。

? 排液泵防空轉(zhuǎn)

在排液泵的流入端，為了避免泵的干燒（空轉(zhuǎn)）對(duì)其造成損壞，科瑞傳感器提供了電容式傳感器CAS-6安裝于此處予以監(jiān)視。

目前，在線清洗技術(shù)已經(jīng)在食品、飲料、制藥和生物技術(shù)工藝中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，以確保去除工藝殘留物，減少污染菌，確保不同生產(chǎn)過(guò)程段與段之間的隔離。但許多罐體不具備真正意義上的在線清洗與在線滅菌的功能，有的僅依靠一個(gè)洗球通以清洗介質(zhì)，也不能達(dá)到完全可靠的清洗或滅菌（消毒）效果。

科瑞針對(duì)衛(wèi)生級(jí)罐體CIP系統(tǒng)的智能傳感器解決方案，為客戶提供了一整套全面而專(zhuān)業(yè)的傳感器設(shè)備，滿足CIP系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的嚴(yán)苛需求，并可通過(guò)統(tǒng)一的程序配置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳工藝，幫助客戶進(jìn)一步提升CIP的性能，在保證清洗或滅菌（消毒）效果的同時(shí)，更有效提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。
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