УСТАНОВКА САНИТАРНОЙ ОБРАБОТКИ

Полезная модель относится к устройствам санитарной обработки без разборки моющихся объектов, и может быть использована для мойки трубопроводов и оборудования, например, в технологических линиях предприятий пищевой промышленности.
Согласно «Инструкции по санитарной обработке оборудования, инвентаря и тары на предприятиях молочной промышленности» обязательный регламент мойки объектов должен содержать не менее 4 операций общей продолжительностью не менее 20 минут. На практике особенно в ночное и вечернее время не всегда соблюдается как очередность, так и температурно-временные параметры санобработки, что очень серьезно сказывается на качестве получаемых продуктов.
Применение автоматизированной системы управления позволяет исключить влияние человеческого фактора на один из самых ответственных процессов перерабатывающего предприятия. В используемых в настоящее время установках санитарной обработки программа мойки выдерживается при помощи контроля над временем работы насосов подачи и возврата моющих растворов.
Время работы насосов определяется их теоретической подачей, но на практике на работу насоса возврата большое влияние оказывает образование в объекте мойки воронки, что особенно характерно для емкостей с коническим дном. Возникающая вихревая воронка с воздушным ядром, проникающим в сливной патрубок, значительно снижает его пропускную способность. А попадание воздуха в центробежный насос возврата, установленный около объекта мойки, вызывает ухудшение его рабочих характеристик или даже полную потерю работоспособности.
С другой стороны, при большой длине трубопроводов возвратного контура не обеспечивается гарантированное заполнение возвращаемой жидкостью рабочей полости насоса возврата, входящего в состав установки санитарной обработки, что также влияет на его расходную характеристику.
При соблюдении правильного соотношения между производительностью насоса подачи и насосов возврата в объекте мойки и возвратном трубопроводе остается минимальное количество жидкости, необходимое для надежной работы центробежного насоса возврата в соответствии с его расчетной характеристикой. Это возможно при включении насосов и переключения трубопроводной арматуры контура возврата с некоторым запаздыванием (задержкой), индивидуальной для каждого объекта мойки. Наличие задержек обеспечивает минимальное смешивание моющих растворов с вытесняющей водой и, как следствие, падение их концентрации.
Однако, точное задание временных параметров невозможно из-за непредсказуемого образования воронки и меняющихся по длине и конфигурации трубопроводов маршрутов возврата. В результате моющая жидкость не удаляется из емкости и трубопроводов полностью, остатки жидкости вызывают смешивание растворов, их загрязнение и потерю заданной концентрации.
Известна установка санитарной обработки, содержащая емкости моющих растворов и ополаскивающей воды, насосы подачи и возврата, подогреватель подаваемых растворов [1]. Недостатком данного устройства является отсутствие устройств для обеспечения полного сбора и возврата моющих растворов.
В установке санитарной обработки (патент США №3448745) сбор и возврат моющих растворов из объекта мойки производится с помощью эжектора [2]. Однако, при значительной протяженности возвратного контура и соответственном значительном гидравлическом сопротивлении, потребуется установка высоконапорного насоса подачи, потребляющего большую мощность.
Предлагаемая установка санитарной обработки содержит, по меньшей мере один резервуар для моющего раствора, соединенный подающим и возвратным контурами с объектом мойки. В зависимости от имеющихся объектов мойки установка дополнительно может комплектоваться резервуарами, например для ополаскивающей воды, дезраствора и т.д.
В состав контуров входят трубопроводы и трубопроводная арматура, причем подающий контур дополнительно содержит насос подачи и подогреватель моющего раствора, а возвратный контур содержит насос возврата и установленный перед ним вакуумный бак, соединенный с устройством для создания вакуума, расположенное в концевой части контура возврата. Также в состав контуров может быть включена различная контрольно-измерительная аппаратура.
Для исключения воронкообразования и ценообразования в вакуумном баке, последний выполнен в виде цилиндра, дно которого выполнено в виде конуса, обращенного вершиной вверх. В верхней части к стенке цилиндра тангенциально присоединен подводящий, а в нижней - отводящий патрубки. Тангенциальная подача в вакуумный бак обеспечивает образование тонкой пленки жидкости, вращающейся по стенке цилиндра. Действие центробежного эффекта разделения газовой и жидкостной фаз и перемешивание слоев в пленке вращающейся жидкости увеличивает интенсивность выделения растворенных газов под действием вакуума.
Конструкция дна и отводящего патрубка обеспечивает эффективное гашение воронки и пены, таким образом, обусловливает устойчивую работу насоса возврата.
Контур возврата, независимо от его длины и конфигурации, гарантированно освобождается от остатков моющего раствора за счет разрежения создаваемого в вакуумном баке. Вакуумный бак, расположенный перед насосом, гарантированно обеспечивает заполнение рабочей полости насоса возврата. Таким образом, обеспечивается расчетная расходная характеристика насоса, за счет полного опорожнения практически отсутствует смешивание растворов и сокращается расход моющих растворов в результате исключения снижения концентрации моющих растворов в результате смешивания.
Данная полезная модель поясняется чертежом.
На фиг.1 приведена принципиальная схема установки санитарной обработки, на фиг.2 приведена конструкция вакуумного бака.
Установка санитарной обработки содержит несколько резервуаров 1, например, для ополаскивающей воды, моющего и дезинфицирующего растворов, соединенных с объектом мойки 2 подающим и возвратным контурами. Подающий контур содержит насос подачи 3, подогреватель моющих растворов 4, а также трубопроводы, необходимую трубопроводную арматуру и измерительную аппаратуру.
В состав возвратного контура входит насос возврата 5 и установленный перед ним вакуумный бак 6, соединенный с устройством для создания вакуума 7.
Вакуумный бак 6 выполнен в виде цилиндра 8 (фиг.2), дно которого выполнено в виде конуса 9, обращенного вершиной вверх. В верхней части к стенке цилиндра тангенциально присоединен подводящий 10, а в нижней - отводящий 11 патрубки. Цилиндр сверху герметично закрыт крышкой 12.
Установка работает следующим образом. При выполнении регламента санитарной обработки, например во время ополаскивания, жидкость из резервуара 1 насосом подачи 4 прокачивается по подающему контуру через подогреватель моющих растворов 3, где нагревается до требуемой температуры, и через моющую головку поступает в объект мойки 2.
С помощью устройства для создания вакуума 7, выполненного например в виде вакуумного генератора в виде эжектора, в вакуумном баке 6 создается разрежение, посредством которого жидкость из объекта мойки 2 транспортируется по трубопроводу возвратного контура. Попадая через тангенциально присоединенный подводящий патрубок 10 жидкость распределяется по стенке цилиндра 8 в виде вращающейся пленки. Под действием центробежного эффекта разделения газовой и жидкостной фаз и под действием вакуума жидкость освобождается от воздуха и по тангенциально присоединенному отводящему патрубку 11 поступает в насос возврата 5, а затем в резервуар 1, завершая круг циркуляции.
Так как дно вакуумного бака выполнено в виде конуса 9, обращенного вершиной вверх, воздушная воронка практически не образуется, что в совокупности с полным отделением газовой фракции через устройство для
создания вакуума 7 обеспечивает надежную работу насоса возврата 5 в расчетном режиме.
Использование предлагаемой установки санитарной обработки обеспечивает, за счет организации сбора и возврата остатков моющих растворов путем создания пониженного давления в объекте мойки и возвратном контуре, качественную санитарную обработку в соответствии с регламентом и сокращает расход моющих растворов за счет исключения снижения их концентрации в результате смешивания. Устранение нестабильной работы насоса возврата позволяет автоматизировать выполнение регламента санитарной обработки за счет гарантированного соблюдения расчетных характеристик насосов.
Литература
1. CIP-мойки серии «Протемол» // Молочная промышленность. 2003. №4. С.4. - прототип.
2. US Patent 5603826 МПК В08В 3/04, 13/00 Tank cleaning-in-place pumping system / James E.Seeley.