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編者按：Endress+Hauser（以下簡(jiǎn)稱E+H）創(chuàng)建于1953年，其測(cè)量及自動(dòng)化儀表廣泛應(yīng)用于世界各地的各種工業(yè)領(lǐng)域。近年來(lái)，E+H在食品飲料行業(yè)也頻頻發(fā)力。E+H能夠?yàn)槭称凤嬃闲袠I(yè)提供全方位的測(cè)量解決方案，五大產(chǎn)品（流量、壓力、物位、分析、溫度）系列完美解決現(xiàn)代食品飲料工廠中遇到的測(cè)量問(wèn)題。在食品飲料行業(yè)，E+H的優(yōu)勢(shì)明顯：由于耕耘食品飲料行業(yè)多年，對(duì)生產(chǎn)工藝有著全面深刻的理解，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方案成熟可靠；其產(chǎn)品線齊全豐富，尤其是衛(wèi)生型產(chǎn)品，認(rèn)證齊全。

目前在食品加工廠中，與產(chǎn)品直接接觸的設(shè)備的清洗是食品生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的部分。CIP英文描述為Clean In Place，在國(guó)內(nèi)經(jīng)常翻譯為原位清洗或就地清洗，在食品飲料行業(yè)通常通過(guò)分配盤自動(dòng)程序完成清洗過(guò)程。與CIP對(duì)應(yīng)的COP英文描述為CleanOut of Place，通常手工完成，需要把設(shè)備進(jìn)行拆解然后使用刷子和軟管等工具進(jìn)行清洗。主要應(yīng)用在機(jī)械連接比較復(fù)雜的系統(tǒng)。CIP清洗系統(tǒng)作為一種理想的設(shè)備及管道清洗方法，食品加工企業(yè)特別在食品飲料企業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

CIP清洗的目的是去除設(shè)備或管道內(nèi)的食品殘留物或污物，防止食品污染和交叉污染。食品殘留物或污物多以蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、無(wú)機(jī)鹽（磷酸鹽、碳酸鹽）、微生物等形態(tài)存在。現(xiàn)代食品廠的CIP清洗過(guò)程多針對(duì)食品殘留物或污物的物理、化學(xué)性質(zhì)，綜合使用清洗劑的熱能、機(jī)械能、化學(xué)能，在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行清洗，以達(dá)到食品廠安全生產(chǎn)的要求。對(duì)于清洗狀態(tài)的描述，通常有以下術(shù)語(yǔ)來(lái)進(jìn)行表示：

物理清潔度——除去表面上所有可見(jiàn)污物；

化學(xué)清潔度——不僅除去全部可見(jiàn)污物，而且還除去了肉眼不可見(jiàn)的，但通過(guò)嘗味或嗅覺(jué)能探測(cè)出的殘留物；

細(xì)菌清潔度——通過(guò)消毒獲得；

無(wú)菌清潔度——殺滅所有的微生物。

這里必須指出，設(shè)備不需經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)清洗就能達(dá)到細(xì)菌清洗度。然而，需要清洗的表面如果首先經(jīng)過(guò)最起碼的物理清洗后，就更容易達(dá)到細(xì)菌清潔度。而乳品廠清洗工作的要求是要經(jīng)常達(dá)到化學(xué)和細(xì)菌清潔度。因此，設(shè)備表面首先用化學(xué)洗滌劑進(jìn)行徹底清洗，然后再進(jìn)行消毒。

在現(xiàn)代化的食品飲料廠，CIP的清洗過(guò)程多在自動(dòng)程序的控制下完成，清洗過(guò)程也分為很多不同的步驟，但通常清洗過(guò)程按照以下流程進(jìn)行：

（1）溫/熱水沖洗：利用脂肪在溫/熱水中的融解特性，使用60℃左右的溫/熱水沖洗設(shè)備或管道，以達(dá)到預(yù)沖洗的作用；

（2）堿洗會(huì)使蛋白質(zhì)更容易膨脹和去除；

（3）酸洗可以溶解礦物雜質(zhì)，并且酸可以中和堿，并能夠通過(guò)破壞細(xì)胞膜來(lái)殺死微生物；

（4）減酸洗后顆粒處于懸浮狀態(tài)，最后使用清水沖洗掉懸浮狀態(tài)的污染物。

CIP站通常有兩罐式、三罐式、四罐式和五罐式，目前四罐式（酸罐、堿罐、水管和回收罐）和五罐（酸罐、堿罐、藥劑消毒罐、水罐和回收罐）式CIP站居多。CIP中央控制站是CIP清洗的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是負(fù)責(zé)酸堿（稀酸稀堿）調(diào)配和自動(dòng)清洗的硬件基礎(chǔ)。CIP站作為食品飲料廠最復(fù)雜的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一，其運(yùn)行的精確性、可靠性以及穩(wěn)定性都至關(guān)重要。由于CIP站有大量的工藝參數(shù)需要測(cè)量，故現(xiàn)場(chǎng)在線儀表的使用較為普遍，接下來(lái)將結(jié)合CIP清洗的工藝介紹一下Endress+Hauser的儀表在CIP清洗中的應(yīng)用情況。

（1）CIP罐的液位測(cè)量

CIP罐的高中低液位測(cè)量為數(shù)字量檢測(cè)，測(cè)量方式簡(jiǎn)單易行，在調(diào)配酸堿以及在線清洗時(shí)作用巨大。酸堿調(diào)配時(shí)，配合自動(dòng)程序及電導(dǎo)率控制外部加入的濃酸濃堿及稀釋水的用量；在線清洗時(shí)，罐內(nèi)清洗液的液位狀況對(duì)于操作人員的操作至關(guān)重要，通常會(huì)使用高、中、低液位的方式進(jìn)行液位控制。Endress+Hauser的衛(wèi)生型音叉開(kāi)關(guān)FTL20H/50H/51H堅(jiān)固耐用，使用方便且無(wú)需標(biāo)定，適合在CIP罐區(qū)有腐蝕的情況下使用。

（2）CIP管道流量及壓力測(cè)量

手工清洗時(shí)，通常使用硬毛刷來(lái)增加機(jī)械刷洗效果，在CIP自動(dòng)清洗程序中，為了達(dá)到清洗所需的機(jī)械能，通常通過(guò)清洗程序中的流量控制和壓力控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于CIP的清洗液都含有一定的導(dǎo)電性，Endress+Hauser的衛(wèi)生型電磁流量計(jì)Promag50H/53H測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好是CIP流量控制的最佳選擇，通常電磁流量計(jì)安裝在CIP壓力線的出口位置進(jìn)行流量控制。壓力控制模式下可以通過(guò)安裝在CIP壓力出口處的壓力變送器來(lái)完成對(duì)壓力的控制，以保證清洗液具有足夠的機(jī)械沖刷力。

（3）CIP清洗液的濃度控制

CIP清洗時(shí)的化學(xué)能主要通過(guò)CIP清洗液中的酸和堿來(lái)實(shí)現(xiàn)，但CIP清洗液中的酸堿濃度需要嚴(yán)格進(jìn)行控制，濃度過(guò)高會(huì)造成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的腐蝕，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失；濃度過(guò)低則清洗的化學(xué)能不足，清洗達(dá)不到要求。此外，CIP管道經(jīng)常會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)水錘等現(xiàn)象造成的震動(dòng)影響，故對(duì)在線濃度測(cè)量?jī)x表要求較高。Endress+Hauser的在線濃度計(jì)CLD 134及CLD 18是該工況下的最佳選擇。CLD 134有一體式和分體式兩種方式，其分體式儀表可以更好地避開(kāi)管道震動(dòng)保護(hù)儀表的變送器部分，使現(xiàn)場(chǎng)濃度計(jì)的使用更加穩(wěn)定，壽命更長(zhǎng)。如果CIP清洗管道布局較好，現(xiàn)場(chǎng)管道震動(dòng)較少，也可以使用一體式的CLD 134或經(jīng)濟(jì)型的CLD 18。

（4）CIP清洗液的溫度控制

一般而言，純清洗劑的清洗效力隨著溫度的上升而增加，但現(xiàn)代工業(yè)中使用的多數(shù)是混合洗滌劑，實(shí)際使用都有一個(gè)最佳使用溫度；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，堿性清洗劑的溫度至少70℃，酸性清洗劑的溫度一般為68℃到70℃。CIP清洗中的溫度控制非常重要，要在確保足夠的清洗溫度下不浪費(fèi)過(guò)多的能源。Endress+Hauser的溫度變送器TM401/TM411的QuickSens技術(shù)能夠快速響應(yīng)溫度變化，響應(yīng)時(shí)間比常規(guī)溫度產(chǎn)品快9倍，同時(shí)QuickNeck技術(shù)能夠方便維護(hù)，減少停車時(shí)間。

（5）CIP站的蒸汽流量測(cè)量

CIP站在現(xiàn)代化的食品飲料廠中使用頻率高，耗能較大，是生產(chǎn)廠商進(jìn)行節(jié)能減排的重點(diǎn)控制對(duì)象。CIP站的熱能消耗巨大，其熱能的體現(xiàn)形式主要通過(guò)蒸汽加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)蒸汽的精確測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽用量的合理把控以及合理地進(jìn)行CIP清洗計(jì)劃排期。但蒸汽測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣，常伴有水錘管振等現(xiàn)場(chǎng)，此外蒸汽的質(zhì)量參差不齊，不飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽經(jīng)常存在，造成了蒸汽測(cè)量難度較大。Endress+Hauser新型的的蒸汽流量計(jì)Prowirl 200具有方便的變徑功能，方便安裝，儀表堅(jiān)固可靠，可以應(yīng)對(duì)各種惡劣工況，此外還有濕蒸汽檢測(cè)功能，幫助用戶改善現(xiàn)場(chǎng)蒸汽質(zhì)量。

CIP清洗現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)點(diǎn)多，程序控制復(fù)雜，但現(xiàn)代化的CIP清洗程序運(yùn)行靈活方便，幫助食品飲料行業(yè)的客戶解決了清洗的問(wèn)題，保證了食品安全生產(chǎn)的環(huán)境。Endress+Hauser專注于食品行業(yè)，致力于打造滿足食品行業(yè)衛(wèi)生型要求的儀表，衛(wèi)生型過(guò)程連接豐富，是食品飲料行業(yè)的測(cè)量好伙伴。

精彩提煉

上海恩德斯豪斯自動(dòng)化設(shè)備有限公司食品行業(yè)經(jīng)理 陳帥

食品飲料行業(yè)新建項(xiàng)目減少，改造項(xiàng)目將有所增加

基于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)線增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)以及居民生活水平的提高，食品飲料行業(yè)未來(lái)仍有良好的發(fā)展勢(shì)頭；受制于近年來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增速趨緩，未來(lái)食品飲料行業(yè)的投資也將受到一定影響，新建項(xiàng)目數(shù)量將有所減少，改造、技術(shù)升級(jí)項(xiàng)目將有所增加。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年4月刊