De reinigings-, desinfectie- en sanitaire projecten van apparatuur, pijpleidingen en omgeving in ambachtelijke bierbrouwerijen zijn cruciaal en zijn de doorslaggevende factoren met betrekking tot de productkwaliteit. Hoe goed de kwaliteit van mout, hop, gist en water ook is, het is onmogelijk om puur smakend bier te produceren in een set van verontreinigde apparatuur en pijpleidingen. Vooral met de verbetering van de automatisering in de ambachtelijke bierproductie zijn er een groot aantal automatische kleppen, detectie-instrumenten en vaste en niet-afneembare vast aangesloten leidingen in de apparatuur, wat hogere eisen stelt aan de configuratie van het CIP-systeem. CIP-reiniging en -desinfectie is een systematisch project. Het is niet mogelijk om een goed CIP-station te configureren om de reiniging en desinfectie van apparatuur en pijpleidingen te voltooien. Het vereist ook nauwe samenwerking met de te reinigen apparatuur en pijpleidingen om het beste reinigings- en desinfectie-effect te bereiken. Tegelijkertijd is het verbruik van water, energie (inclusief elektriciteit en warmte) en reinigings- en desinfectieadditieven minimaal. Dit is een perfect CIP-systeem voor ambachtelijke bierfabrieken. In dit artikel worden voornamelijk de basisconfiguratievereisten van het CIP-systeem in het versuikeringsproces uitgelegd op basis van moderne CIP-reinigingstechnologieën en -methoden.
1 Technologie en vereisten voor het reinigen van apparatuur voor versuikering
Het versuikeringssysteem is een warme zone in de ambachtelijke bierbrouwerij en de materialen werken in principe tussen de 50 en 100 graden. Daarom houdt het versuikeringssysteem CIP voornamelijk rekening met reiniging. Er zijn ook kleine onderdelen zoals koude wortleidingen die tegelijkertijd rekening moeten houden met reiniging en sterilisatie. De basisvereiste van het CIP-systeem is om de reinigingsvloeistof met optimale temperatuur en druk naar de containers en leidingen te leveren en het reinigingsproces te voltooien volgens de voorgeschreven stappen en tijd. De materiaal- en watercontainers en materiaalleidingen van het versuikeringsproces moeten in afzonderlijke cycli worden gereinigd.
1.1 Reinigingsoplossing: Gebruik voornamelijk een 2-3% alkali-oplossing (NaOH) voor warme reiniging en een 2,5% fosforzuurreinigingsoplossing voor koude reiniging.
1.2 Reinigingsstappen en tijd: Voorspoelen: 10-20 minuten, 2-3 keer onderbroken spoelen (gerecycled water kan worden gebruikt)
Reiniging: lange cyclus 40-60min, korte cyclus 20-30min
Spoelen: 10-20 minuten met eerst heet water en daarna water op normale temperatuur (het latere spoelwater wordt hergebruikt als voorspoelwater voor de volgende reiniging)
Test: Geen alkali- of zuurresten
1.3 Reinigingstemperatuur: Voor versuikeringsapparatuur en leidingen bedraagt de CIP-alkalitemperatuur 82 graden (let op de vereiste retourwatertemperatuur om 82 graden te bereiken tijdens de reinigingscyclus). Beitsen is geschikt voor kamertemperatuur.
2. Configuratie van het versuikerings-CIP-station
Het CIP-station voor versuikering bestaat uit tanks, pompen, warmtewisselaars, filters, verdelers, pijpleidingkleppen en instrumenten;
2.1 Tank: Meestal geconfigureerd met 2 tanks inclusief gerecycled watertank en alkalitank of 4 tanks inclusief gerecycled water, alkalitank 1, alkalitank 2 en zuurtank. Het volumeontwerp van de tank is gerelateerd aan het volume van de CIP-vloeistoftoevoer- en retourleidingen. Een goed ontworpen CIP-tank kan de apparatuurkosten en het verbruik van stoom en reinigingsmiddelen verlagen; CIP-tanks moeten een zelfreinigende functie hebben.
2.2 Pomp: De CIP-toevoerpomp gebruikt een centrifugaalpomp. Het stromingsontwerp van de pomp is gerelateerd aan de stroomsnelheid die nodig is voor de wasbal- of blikwasser voor het reinigen van containers en de vereiste stroomsnelheid van de wasvloeistof in de pijpleiding. Het liftontwerp van de pomp is gerelateerd aan de stroomsnelheid die nodig is voor de wasbal- of blikwasser voor het reinigen van containers. De druk die nodig is voor de tank en de lengte en hoogte van de CIP-toevoerleiding zijn gerelateerd aan het aantal fittingen en kleppen op de pijpleiding. De CIP-refluxpomp gebruikt een zelf-aanzuigende pomp, die de CIP-vloeistof in de container en CIP-refluxleiding zelf kan aanzuigen en transporteren, zodat er geen vloeistof in de container achterblijft.
2.3 Warmtewisselaar: Voor het verwarmen van CIP-vloeistof (inclusief het verwarmen van heet water en alkalische vloeistof) kunnen buis- of platenwarmtewisselaars worden gebruikt. Het buistype heeft als voordeel dat het minder snel verstopt raakt, maar heeft een lage thermische efficiëntie. Tegenwoordig worden meestal platenwarmtewisselaars gebruikt.
2.4 Filter: Gebruik een filter met backwash en installeer het op de CIP-retourleiding. Sommige delen van het versuikeringssysteem, zoals de gelatinisatiepot en de kookpot, zullen grote deeltjes reinigingsmateriaal bevatten, die het filter gemakkelijk kunnen verstoppen. Wanneer de stroomsnelheid daalt, moet er op tijd worden gereageerd. Spoel het filter.
2.5 De verdeler kan de vorm hebben van een handmatige overnameplaat of een automatische kleppenreeks. De verdeler verdeelt de CIP-vloeistof naar de containers en leidingen die moeten worden gereinigd. Hierbij moet worden opgemerkt dat de locatie van de CIP-verdeler relatief dicht bij de containers en leidingen moet zijn die moeten worden gereinigd. , over het algemeen geplaatst in het centrale gedeelte van de werkplaats, dat verder weg kan zijn van het CIP-station.
2.6 Instrumentatie: Elke pottank is uitgerust met een mangatdeurschakelaar en een CIP-reinigingsindicatielampje; de CIP-alkalitank en de gerecyclede watertank zijn uitgerust met temperatuur- en vloeistofniveausensoren; de CIP-zuurtank is uitgerust met een vloeistofniveausensor; de uitlaat van de CIP-toevoerpomp is uitgerust met een druksensor en een elektromagnetische sensor. Debietmeter; de CIP-retourleiding is uitgerust met geleidbaarheids-, pH-meter, stromingsschakelaar en temperatuursensor; de inlaat en uitlaat van het filter zijn uitgerust met een drukdisplay.
3. Reiniging en frequentie van de versuikeringsapparatuur
Het reinigingseffect van versuikeringsapparatuur is nauw verbonden met de selectie van scrubbers. Over het algemeen zijn er kogelwassers en tankwassers om uit te kiezen. De tankwasser maakt gebruik van een impactreinigingsmethode: het gebruikt de combinatie van twee asynchrone rotaties in de axiale en radiale richting om een 360-graden bolvormige hogedrukreinigingsmodus te vormen, die snel elk punt op het binnenoppervlak van de hele te reinigen container kan reinigen, met een hoge efficiëntie en reiniging. De tijd is kort en de inlaatdruk van de tankwasser wordt geregeld tussen 4 en 8 bar. De reinigingsbal is een stromingsreinigingsmethode: de vloeistof die op het bovenste deel van de container en de cilinder wordt gespoten, stroomt langs de tankwand naar beneden als een vallende film, en de vuildeeltjes die in het reinigingsmiddel zijn opgelost, worden door de vallende film weggespoeld. De druk van de reinigingsbal moet worden geregeld tussen 1,5 en 2,5 bar, het grootste voordeel is dat het onderhoudsvrij is. Momenteel zijn ambachtelijke bierversuikeringsvaten met een kleine diameter over het algemeen uitgerust met wasballen om CIP-reiniging van elke tank uit te voeren. Veel fabrikanten van apparatuur negeren echter het type, de hoeveelheid en de installatie van wasballen. De keuze van de locatie resulteert in onvolledige reiniging van onderdelen, met name die met mechanische apparaten erin. Indien mogelijk, wordt aanbevolen om een blikwasser te configureren, die verschillende reinigingseffecten zal bieden en het energieverbruik en het verbruik van reinigingsmiddelen zal verminderen.
Aanbevolen reinigingsfrequentie: bij continue productie
Dagelijks (of elke 8 potten) schoonmaken: maischketel, kookketel, wortkoeler
Maak elke week (of elke 56 potten) schoon: maischpot, filtertank
Maandelijkse (of elke 240 potten) reiniging: tijdelijke opslagtank, whirlpool bezinktank
Bij discontinue productie moet de reiniging plaatsvinden na het stilleggen en vóór het opstarten.
4. Reiniging en frequentie van saccharificatieleidingen
Voor het reinigen van pijpleidingen is CIP-vloeistof nodig om te spoelen en te reinigen met turbulente stroming in de pijpleiding met een bepaalde stroomsnelheid. Daarom zijn er twee belangrijke factoren voor het reinigen van pijpleidingen: ten eerste handhaaft de CIP-vloeistof een bepaalde stroomsnelheid in de pijpleiding, en ten tweede moet de CIP-vloeistof turbulentie creëren bij het stromen in de pijpleiding. De stroomsnelheidsvereisten van CIP-vloeistof in de pijpleiding zijn: 1 m/s voor pijpen groter dan DN150; 2 m/s voor pijpen DN150-DN100; 3 m/s voor pijpen kleiner dan DN100. Alleen op deze manier kan de CIP-vloeistof een turbulente stroomtoestand behouden en een goed reinigingseffect bereiken.
Aanbevolen reinigingsfrequentie: bij continue productie
Dagelijks (of elke 8 potten) reiniging en sterilisatie: koude wortpijp
Maandelijkse (of elke 240 potten) reiniging: maisch- en hete wortleidingen
Bij discontinue productie moet de reiniging worden uitgevoerd na het stilleggen en vóór het opstarten.
Aanbevolen reinigingsfrequentie: bij continue productie
Dagelijks (of elke 8 potten) schoonmaken: maischketel, kookketel, wortkoeler
Maak elke week (of elke 56 potten) schoon: maischpot, filtertank
Maandelijkse (of elke 240 potten) reiniging: tijdelijke opslagtank, whirlpool bezinktank
Bij discontinue productie moet de reiniging plaatsvinden na het stilleggen en vóór het opstarten.
5 Reiniging van speciale onderdelen van de versuikering
5.1 Reiniging van de verwarmer in de kookpot: De verwarmer in de kookpot is van het type buisvormig. Het wort gaat door de buiszijde en de stoom gaat door de mantelzijde. Als er geen wortvoorverwarmingssysteem is, zal het wort ongeveer 74 graden zijn wanneer het voor het eerst begint te verwarmen en zal de stoom eruit gaan. De temperatuur is ongeveer 130 graden. Het temperatuurverschil is groot en het wort stroomt langzaam in de buis. Het is gemakkelijk om schroeiplekken te produceren en aan het binnenoppervlak van de verwarmer te blijven plakken, wat de verwarmingsefficiëntie beïnvloedt en regelmatige reiniging vereist. De frequentie van het reinigen is gerelateerd aan het temperatuurverschil, de ontwerplengte van de interne verwarmingsbuis en de oppervlakteafwerking. Er zijn twee methoden om de interne verwarmer te reinigen. Eén is om de balwasmethode te gebruiken: installeer meerdere wasballen aan de boven- en onderkant van de interne verwarmer volgens de diameter van de verwarmer en spoel de verwarmer respectievelijk van de boven- en onderkant. Wasballen moeten ook op de geleidebuis en de verdeelparaplu worden geïnstalleerd voor reiniging; de tweede methode is om de alkali-kookmethode te gebruiken, alkali-oplossing die niet door de interne verwarmer is gegaan toe te voegen aan de kookpot en vervolgens de stoomverwarming aan te zetten om de alkali-oplossing in de verwarmer te maken. Deze methode vereist een grote hoeveelheid alkali-vloeistof en een grote alkali-tank. Deze methode heeft een korte reinigingstijd en een goed reinigingseffect.
5.2 Reiniging onder de zeefplaat van de filtertank: De scrubber die in de filtertank is geïnstalleerd, kan de bodemplaat van de filtertank niet rechtstreeks reinigen omdat er in het midden een filterzeefplaat zit. De afstand tussen de filterzeefplaat en de bodemplaat van de filtertank is 20-30mm en de ruimte is beperkt. , kunnen alleen speciale reinigingssproeiers worden geïnstalleerd. De sproeiers sproeien over het algemeen wasvloeistof onder een bepaalde hoek (150-180 graden) om de bodem van de filtertank te wassen. De sproeiers zijn ontworpen met een eenrichtingsklep om te voorkomen dat het wort uit de sproeiers stroomt. Het aantal ontworpen sproeiers is consistent met de bodem van de tank. Het aantal wortopvangpoorten is hetzelfde en komt één op één overeen. Let bij het installeren van de sproeiers op de richting waarin elke sproeier de wasvloeistof sproeit en vorm een wervelende stroom in één richting (tegen de klok in of met de klok mee).
6 Reiniging van micro-saccharificatieapparatuur
Voor kleine versuikeringsapparatuur met 2 of 3 vaten onder de 2 ton, wordt aanbevolen om een CIP-station met het fermentatiesysteem te gebruiken. Het is ook mogelijk om geen CIP-station op te zetten en elke pottank is uitgerust met een zelfcirculerende CIP-pijpleiding en de zelfcirculerende methode van kokende alkali wordt gebruikt voor reiniging. De methode is als volgt: Bereid een alkali-oplossing met een concentratie van 2-3% in een verwarmbare pot (versuikering of kookpot). Om veiligheidsredenen wordt aanbevolen om water met een normale temperatuur te gebruiken om alkali te bereiden en het vervolgens te verwarmen tot 82 graden en de materiaalpomp aan te zetten voor circulatiereiniging. Nadat de reinigingstijd is verstreken, wordt het in de volgende container gepompt om door te gaan met reinigen. Na reiniging wordt de alkalivloeistof rechtstreeks in het rioolwaterzuiveringssysteem geloosd zonder recycling. Nadat alkali-reiniging is voltooid, circuleert u schoon water totdat er geen alkali meer overblijft. Als er geen continue productie is, reinigt u het met hete alkali na het stoppen van de productie en reinigt u het met heet water voordat u het voedt.
Een goede set ambachtelijke bierversuikeringsapparatuur kan niet alleen de stappen van het versuikeringsproces voltooien, maar CIP-reiniging is ook een belangrijk proces. Sommige apparatuur verbruikt veel elektriciteit, warmte-energie, water en reinigingsmiddelen tijdens het CIP-proces en is nog steeds niet bevredigend. Het reinigingseffect is nauw verbonden met het hygiënische ontwerp van de versuikeringsapparatuur, de interne oppervlakteafwerking van de apparatuurverwerking, of er reinigingsdode hoeken zijn in de pijpleidinginstallatie en de selectie van kleppen, instrumenten, warmtewisselaars en pompen. Tegelijkertijd zijn de formulering van het CIP-reinigingsproces van de bierfabriek en de selectie van reinigingsmiddelen en andere factoren ook erg belangrijk. Daarom vereist het bereiken van een perfect CIP-effect de gezamenlijke inspanningen van apparatuurontwerp-, productie- en installatiebedrijven, ambachtelijke bierfabrieken en reinigingsmiddelenfabrikanten.
