久茂：CIP在线清洗新方案

优化饮料业在线清洗（CIP）系统，降低维护成本

在饮料行业中，生产设备通常由在线清洗（CIP）流程进行专门清洗。在线清洗（CIP）过程中，由于电导率可以用于监控许多自动化流程，因此电导率的测量尤为重要。模块化多通道测量设备确保了极高的流程可靠性，进而降低了设备维护成本，为机器使用者带来额外便利。

多年来，在饮料行业中，在线清洗（CIP）流程一直被视为标准清洗方法。该流程的原则是对机械、时间和化学反应之间相互作用的优化。安装在清洗设备上的喷嘴，将清洗剂和漂洗溶液共同喷洒致机器部件表面。喷嘴的运动保证了机器上所有的表面均可完全浸泡在清洗溶液中。由于清洗液具备一定的流动率，机器管道内部表面也均被浸泡在溶液当中。液体流动方式可以被设置为层流或湍流两种模式。湍流模式可以使管道内壁上的产品残渣松动掉落。我们可以通过测量清洗液体的电导率数对在线清洗（CIP）流程进行监控。

浓度测量

在线清洗（CIP）过程中第一个电导率测量点的设立，是为了能够安全的设置清洗液的酸碱浓度。清洗溶液通常被放置在储存罐中，且浓度较高（约为55%），在使用前，通常会加水稀释，以便得到符合要求的清洗溶液浓度（约为1.5-2%）。浓度的监控是通过对电导率的测量来实现的。使用过的酸碱浓度曲线值，可以被储存于如JUMO Aquis touch P等多通道测量设备之中。集成的分析输入可以通过储存表，直接将电导率测量值转换成浓度值。一旦设定点的浓度值达到设定值，设备则会自动完成诸如打开或关闭阀门的任务。

相位分离

第二个测量点设置在设备内部或设备出口处。对清洗介质变化的测量，是通过对清洗溶液电导率的测量来实现的。例如，在使用了碱性溶液清洗设备后，整个系统需使用清水进行漂洗。通过测量电导率，使用者可以确定设备内完全的碱性物质被清除的确切时间。这样，漂洗过程的时间可以被确切的控制在正好需要的长度，用水量也会因此减少。

在线清洗（CIP）回路

第三个电导率测量点位于在线清洗（CIP）系统回路内部。根据清洗流程的不同（全损耗清洗或循环清洗），测量的重要性可能会发生改变。在全损耗清洗时，所有清洗剂和漂洗溶液在清洗过后都将全部排出。这种情况下，回路内的电导率测量就没有那么重要。

相反，在循环清洗中，需要测量回路内的电导率，并通过测量结果推断出剩余的积垢以及残留的酸液浓度和碱液浓度。通过使用集成的逻辑信号输入和输出，一台多通道设备，并结合预先设置的浓度限值，就可开启相关阀门，致使溶液回流至清洗液贮罐或汇入污水系统。

在这个过程中，可以节约资源。例如，此次清洗步骤中的水可用于下一清洗流程的预清洗，或者高度稀释的酸液或碱液可以被再次浓缩。

低成本维护解决方案

随着对高效、低维护率，且符合卫生和环保标准的清洗流程的需求逐渐增加，高水准的流程可靠性和监管标准至关重要。

通过使用多通道设备，在线清洗（CIP）流程中的所有任务都可以在一套设备中完成。具体来说，在线清洗（CIP）流程中，结合温度考虑，最重要的就是电导率的测量。

在线清洗（CIP）过程中，电导率主要通过电感方式进行测量。使用JUMO tecLine Ci电磁式电导率传感器可测量机器卫生状况，集成的温度传感器可进行温度补偿。

JUMO Aquis touch P多通道设备的主要优势在于，所有的重要测量参数都可以通过单一设备进行设定。该设备具有两个分析输入，可分别输入在线清洗（CIP）过程中的流动与回路电导率测量值。另外的模拟信号输入可用于判断贮罐填充情况，回路浊度以及溶液流动率等数值。多通道测量设备含多项综合逻辑信号输入和输出，通过对频率的测量，该设备可以完成诸如流动率核查、限制值监测、PID控制以及警报开启等多项功能。同样，该设备也可根据测量参数实现对单个清洗流程阀门的控制。

集成校准与清洗定时器经反复测试，可确保系统运作顺畅，降低维护需求。两个清洗定时器可进行固定频率的电极清洗。特定功能可以以预设频率循环实现。例如，清洗定时器可以通过激活逻辑信号输出，开启清洗流程。定期清洗传感器才能保证测量结果的高度可靠性。校准定时器会定期提醒操作员对传感器进行校准。相关警报与结果列表条目可自行设定。模拟信号输入IN 6到IN 12可使用校准日志，所有成功完成的校准都会有相应日期、时间和其他细节的记录。这样，系统操作员能随时掌握分析传感器校准记录的全貌。

附加的记录功能，可以记录和储存所有的测量数据。该功能的主要优势是辅助设备记录相关数据，以便达到遵守官方保持相关纪录的规定及要求。JUMO PCC和JUMO PCA两个软件能通过以太网将数据传输至数据库，并进行储存。

JUMO Aquis touch P多通道设备测量的所有数据，都能对通过其3.5寸的触摸屏进行现场监控。另外，该设备可通过Profibus-DP、RS422/485等各项接口或以太网连接至主控系统。

在实际运用过程中，所有数据均汇总至中央PLC。但由于其并不是为大量存储而设计的，所以其空间有限。而使用多通道设备却能弥补这一不足，通过减少PLC负载，提高了工作效率。

总结

对于在线清洗（CIP）中的电导率测量，可以使用具有低维护率的JUMO tecLine Ci电导率电极，通过对不同测量点的电导率进行测量，从而达到降低维护成本，节省资源的目的。JUMO Aquis touch P多通道设备，可为CIP全程清洗控制提供全方位的优化方案。

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本文作者：Christina Hoffmann  

德国久茂集团食品制药市场部经理

网址：www.jumo-china.com