Los proyectos de limpieza, desinfección y saneamiento de equipos, tuberías y medio ambiente en plantas de elaboración de cerveza artesanal son cruciales y son los factores decisivos relacionados con la calidad del producto. No importa cuán buena sea la calidad de la malta, el lúpulo, la levadura y el agua, es imposible producir cerveza de sabor puro en un conjunto de equipos y tuberías contaminados. Especialmente con la mejora de la automatización en la producción de cerveza artesanal, hay una gran cantidad de válvulas automáticas, instrumentos de detección y tuberías fijas y no desmontables conectadas rígidamente en el equipo, lo que plantea mayores requisitos para la configuración del sistema CIP. La limpieza y desinfección CIP es un proyecto sistemático. No es posible configurar una buena estación CIP para completar la limpieza y desinfección de equipos y tuberías. También requiere una estrecha cooperación con los equipos y tuberías a limpiar para lograr el mejor efecto de limpieza y desinfección. Al mismo tiempo, el consumo de agua, energía (incluida la electricidad y el calor) y aditivos de limpieza y desinfección son mínimos. Este es un sistema CIP perfecto para fábricas de cerveza artesanal. Este artículo explica principalmente los requisitos básicos de configuración del sistema CIP en el proceso de sacarificación basado en tecnologías y métodos de limpieza CIP modernos.
1 Tecnología y requisitos de limpieza de equipos de sacarificación
El sistema de sacarificación es una zona caliente en la fábrica de elaboración de cerveza artesanal, y los materiales funcionan básicamente entre 50 y 100 grados. Por lo tanto, el sistema CIP de sacarificación considera principalmente la limpieza. También hay piezas pequeñas, como las tuberías de mosto frío, que deben considerar la limpieza y la esterilización al mismo tiempo. El requisito básico del sistema CIP es entregar el líquido de limpieza con temperatura y presión óptimas a los contenedores y tuberías y completar el proceso de limpieza de acuerdo con los pasos y el tiempo prescritos. Los contenedores de material y agua y las tuberías de material del proceso de sacarificación deben limpiarse en ciclos separados.
1.1 Solución de limpieza: Utilice principalmente una solución alcalina (NaOH) al 2-3 % para la limpieza en caliente y una solución de limpieza de ácido fosfórico al 2,5 % para la limpieza en frío.
1.2 Pasos y tiempo de limpieza: Preenjuague: 10-20 minutos, 2-3 veces de lavado intermitente (se puede utilizar agua reciclada)
Limpieza: ciclo largo 40-60min, ciclo corto 20-30min
Enjuague: 10-20 minutos usando primero agua caliente y luego agua a temperatura normal (el agua de enjuague posterior se recicla como agua de preenjuague para la siguiente limpieza)
Prueba: Sin residuos de álcali o ácido.
1.3 Temperatura de limpieza: Para equipos de sacarificación y tuberías, la temperatura alcalina CIP es de 82 grados (preste atención al requisito de temperatura del agua de retorno para alcanzar los 82 grados durante la limpieza del ciclo), y el decapado es adecuado para temperatura ambiente.
2. Configuración de la estación CIP de sacarificación
La estación CIP de sacarificación consta de tanques, bombas, intercambiadores de calor, filtros, distribuidores, válvulas de tubería e instrumentos;
2.1 Tanque: Generalmente se configura con 2 tanques que incluyen un tanque de agua reciclada y un tanque de álcali o 4 tanques que incluyen agua reciclada, tanque de álcali 1, tanque de álcali 2 y tanque de ácido. El diseño del volumen del tanque está relacionado con el volumen de las tuberías de suministro y retorno de líquido CIP. Un tanque CIP diseñado correctamente puede reducir los costos del equipo y el consumo de vapor y agentes de limpieza; los tanques CIP deben tener una función de autolimpieza.
2.2 Bomba: La bomba de suministro CIP adopta una bomba centrífuga. El diseño de flujo de la bomba está relacionado con el caudal requerido por la bola de lavado o la lavadora de latas para la limpieza del contenedor y el caudal requerido del líquido de lavado en la tubería. El diseño de elevación de la bomba está relacionado con el caudal requerido por la bola de lavado o la lavadora de latas para la limpieza del contenedor. La presión requerida por el tanque y la longitud y altura de la tubería de suministro CIP están relacionadas con la cantidad de accesorios y válvulas en la tubería. La bomba de reflujo CIP adopta una bomba autocebante, que puede autocebarse y transportar el líquido CIP en el contenedor y la tubería de reflujo CIP, de modo que no quede líquido en el contenedor.
2.3 Intercambiador de calor: Para calentar líquidos CIP (incluido el calentamiento de agua caliente y líquidos alcalinos), se pueden utilizar intercambiadores de calor tubulares o de placas. El tipo de tubo tiene la ventaja de que es menos probable que se bloquee, pero tiene una baja eficiencia térmica. Hoy en día, se utilizan principalmente intercambiadores de calor de placas.
2.4 Filtro: Utilice un filtro con retrolavado e instálelo en la línea de retorno CIP. Algunas partes del sistema de sacarificación, como el recipiente de gelatinización y el recipiente de ebullición, tendrán partículas grandes de material de limpieza, que pueden bloquear fácilmente el filtro. Cuando el caudal disminuye, se debe actuar a tiempo. Enjuague el filtro.
2.5 El distribuidor puede ser en forma de placa de toma manual o de conjunto de válvulas automáticas. El distribuidor distribuye el líquido CIP a los recipientes y tuberías que se necesitan limpiar. Cabe señalar aquí que la ubicación del distribuidor CIP debe estar relativamente cerca de los recipientes y tuberías que se necesitan limpiar. , generalmente colocado en el área central del taller, que puede estar más alejada de la estación CIP.
2.6 Instrumentación: Cada tanque de olla está equipado con un interruptor de puerta de registro y una luz indicadora de limpieza CIP; el tanque de álcali CIP y el tanque de agua reciclada están equipados con sensores de temperatura y nivel de líquido; el tanque de ácido CIP está equipado con un sensor de nivel de líquido; la salida de la bomba de suministro CIP está equipada con un sensor de presión y un sensor electromagnético Medidor de flujo; La tubería de retorno CIP está equipada con conductividad, medidor de pH, interruptor de flujo y sensor de temperatura; la entrada y salida del filtro están equipadas con pantalla de presión.
3.Limpieza y frecuencia de los equipos de sacarificación
El efecto de limpieza de los equipos de sacarificación está estrechamente relacionado con la selección de depuradores. Generalmente, hay lavadoras de bolas y lavadoras de tanques para elegir. La lavadora de tanques utiliza un método de limpieza por impacto: utiliza la combinación de dos rotaciones asincrónicas en las direcciones axial y radial para formar un modo de limpieza de alta presión esférica de 360- grados, que puede limpiar rápidamente cada punto de la superficie interior de todo el contenedor a limpiar, con alta eficiencia y limpieza. El tiempo es corto y la presión de entrada de la lavadora de tanques se controla entre 4 y 8 bar. La bola de limpieza es un método de limpieza de flujo: el líquido rociado sobre la parte superior del contenedor y el cilindro fluye hacia abajo a lo largo de la pared del tanque como una película que cae, y las partículas de suciedad disueltas en el detergente son lavadas por la película que cae. La presión de la bola de limpieza debe controlarse entre 1,5 y 2,5 bar, su mayor ventaja es que no requiere mantenimiento. Actualmente, los recipientes de sacarificación de cerveza artesanal de diámetro pequeño generalmente están equipados con bolas de lavado para realizar la limpieza CIP de cada tanque. Sin embargo, muchos fabricantes de equipos ignoran el tipo, la cantidad y la instalación de las bolas de lavado. La elección de la ubicación da como resultado una limpieza incompleta de las piezas, especialmente de aquellas con dispositivos mecánicos en su interior. Si es posible, se recomienda configurar una lavadora de latas, que proporcionará diferentes efectos de limpieza y reducirá el consumo de energía y agente de limpieza.
Frecuencia de limpieza recomendada: en caso de producción continua
Limpie diariamente (o cada 8 ollas): olla de maceración, olla de hervor, enfriador de mosto
Limpiar cada 1 semana (o cada 56 ollas): olla de puré, tanque de filtro
Limpieza mensual (o cada 240 ollas): tanque de almacenamiento temporal, tanque de sedimentación del hidromasaje
En el caso de producción discontinua, la limpieza debe realizarse después de la parada y antes de la puesta en marcha.
4.Limpieza y frecuencia de las tuberías de sacarificación
La limpieza de tuberías requiere que el líquido CIP enjuague y limpie con flujo turbulento en la tubería a un cierto caudal. Por lo tanto, hay dos factores importantes para la limpieza de tuberías: primero, el líquido CIP mantiene una cierta velocidad de flujo en la tubería y, segundo, el líquido CIP necesita establecer turbulencia cuando fluye en la tubería. Los requisitos de caudal del líquido CIP en la tubería son: 1 m/s para tuberías mayores a DN150; 2 m/s para tuberías DN150-DN100; 3 m/s para tuberías menores a DN100. Solo de esta manera el líquido CIP puede mantener un estado de flujo turbulento y lograr un buen efecto de limpieza.
Frecuencia de limpieza recomendada: en caso de producción continua
Limpieza y esterilización diaria (o cada 8 ollas): tubo de mosto frío
Limpieza mensual (o cada 240 ollas): líneas de maceración y mosto caliente
En caso de producción discontinua, la limpieza debe realizarse después de la parada y antes de la puesta en marcha.
Frecuencia de limpieza recomendada: en caso de producción continua
Limpie diariamente (o cada 8 ollas): olla de maceración, olla de hervor, enfriador de mosto
Limpiar cada 1 semana (o cada 56 ollas): olla de puré, tanque de filtro
Limpieza mensual (o cada 240 ollas): tanque de almacenamiento temporal, tanque de sedimentación del hidromasaje
En el caso de producción discontinua, la limpieza debe realizarse después de la parada y antes de la puesta en marcha.
5 Limpieza de partes especiales de la sacarificación
5.1 Limpieza del calentador en la olla de ebullición: El calentador en la olla de ebullición adopta un tipo tubular. El mosto pasa por el lado del tubo y el vapor pasa por el lado de la carcasa. Si no hay un sistema de precalentamiento del mosto, el mosto estará a unos 74 grados cuando comience a calentarse por primera vez y el vapor saldrá. La temperatura es de unos 130 grados. La diferencia de temperatura es grande y el mosto fluye lentamente en el tubo. Es fácil que se queme y se adhiera a la superficie interior del calentador, lo que afecta la eficiencia del calentamiento y requiere una limpieza regular. La frecuencia de limpieza está relacionada con la diferencia de temperatura, la longitud de diseño del tubo de calentamiento interno y el acabado de la superficie. Hay dos métodos para limpiar el calentador interno. Uno es utilizar el método de lavado de bolas: instale varias bolas de lavado en las partes superior e inferior del calentador interno de acuerdo con el diámetro del calentador y enjuague el calentador desde las partes superior e inferior respectivamente. Las bolas de lavado también deben instalarse en el tubo guía y el paraguas de distribución para su limpieza; El segundo método consiste en utilizar el método de ebullición alcalina, agregar la solución alcalina que no ha pasado por el calentador interno a la olla de ebullición y luego encender el calentamiento por vapor para hacer que la solución alcalina entre en el calentador. Este método requiere una gran cantidad de líquido alcalino y un tanque de álcali de gran volumen. Este método tiene un tiempo de limpieza corto y un buen efecto de limpieza.
5.2 Limpieza debajo de la placa de malla del tanque de filtrado: El depurador instalado en el tanque de filtrado no puede limpiar directamente la placa inferior del tanque de filtrado porque hay una placa de malla de filtrado en el medio. La distancia entre la placa de malla de filtrado y la placa inferior del tanque de filtrado es de 20-30 mm y el espacio es limitado. , solo se pueden instalar boquillas de limpieza especiales. Las boquillas generalmente rocían líquido de lavado en un cierto ángulo (150-180 grados) para lavar el fondo del tanque de filtrado. Las boquillas están diseñadas con una válvula unidireccional para evitar que el mosto fluya fuera de las boquillas. El número de boquillas diseñadas es consistente con el fondo del tanque. El número de puertos de recolección de mosto es el mismo y corresponde uno a uno. Al instalar las boquillas, preste atención a la dirección en la que cada boquilla rocía el líquido de lavado y forme un flujo giratorio en una dirección (en sentido antihorario o en sentido horario).
6 Limpieza de equipos de microsacarificación
Para equipos de sacarificación pequeños con 2 o 3 recipientes de menos de 2 toneladas, se recomienda utilizar una estación CIP con el sistema de fermentación. También es posible no instalar una estación CIP, y cada tanque de olla está equipado con una tubería CIP de autocirculación, y se utiliza el método de autocirculación de álcali hirviendo para la limpieza. El método es el siguiente: Prepare una solución alcalina con una concentración de 2-3% en una olla calentable (olla de sacarificación o de ebullición). Por razones de seguridad, se recomienda utilizar agua a temperatura normal para preparar el álcali y luego calentarlo a 82 grados, y encender la bomba de material para la limpieza de circulación. Una vez transcurrido el tiempo de limpieza, se bombea al siguiente contenedor para continuar con la limpieza. Después de la limpieza, el líquido alcalino se descarga directamente en el sistema de tratamiento de aguas residuales sin reciclarlo. Una vez completada la limpieza con álcali, circule agua limpia hasta que no quede álcali. Si no hay producción continua, límpielo con álcali caliente después de detener la producción y límpielo con agua caliente antes de alimentarlo.
Un buen equipo de sacarificación de cerveza artesanal no solo puede completar los pasos del proceso de sacarificación, sino que la limpieza CIP también es un proceso clave. Algunos equipos consumen mucha electricidad, energía térmica, agua y agentes de limpieza durante el proceso CIP y aún así no son satisfactorios. El efecto de limpieza está estrechamente relacionado con el diseño higiénico del equipo de sacarificación, el acabado de la superficie interna del procesamiento del equipo, si hay esquinas muertas de limpieza en la instalación de la tubería y la selección de válvulas, instrumentos, intercambiadores de calor y bombas. Al mismo tiempo, la formulación del proceso de limpieza CIP de la fábrica de cerveza y la selección del detergente y otros factores también son muy importantes. Por lo tanto, para lograr un efecto CIP perfecto se requieren los esfuerzos conjuntos de las empresas de diseño, fabricación e instalación de equipos, las fábricas de cerveza artesanal y los fabricantes de detergentes.
