Princípio Básico de Funcionamento: Limpeza Automatizada e Validável
O sistema Cassman Automatic Clean-In-Place (CIP) foi projetado para automatizar a higienização de equipamentos de processo, incluindo tubulações internas, recipientes e superfícies de contato. O sistema opera circulando soluções de limpeza com temperatura e concentração específicas através do equipamento alvo. Consegue uma limpeza superior através de uma combinação de:
Limpeza Física : Uma bomba de circulação de alto fluxo gera turbulência e força mecânica para desalojar e remover o solo.
Ação Química: Detergentes (ácidos, álcalis) e desinfetantes dosados com precisão decompõem e dissolvem quimicamente resíduos orgânicos e inorgânicos.
Aprimoramento térmico: Temperaturas elevadas são utilizadas para acelerar reações químicas, melhorando significativamente a eficácia dos agentes de limpeza.
O núcleo do sistema é a lógica de automação de processos. Um CLP (Controlador Lógico Programável) central executa receitas de limpeza pré-programadas, gerenciando toda a sequência – desde a preparação da solução e aquecimento até a circulação, enxágue e higienização – sem a necessidade de intervenção manual. Isso garante que cada limpeza seja repetível, eficiente e atenda a rigorosos padrões de higiene.
Arquitetura de sistema modular
O Sistema CIP Automático Cassman é construído sobre um skid modular, integrando módulos funcionais centrais com um sistema de controle central para operação automatizada e contínua.
| da categoria do módulo |
dos componentes principais |
Função principal |
| Módulo de armazenamento de solução de limpeza |
Tanque de ácido, tanque de álcalis, tanque de desinfetante, tanque de água doce |
Armazena com segurança vários meios de limpeza (por exemplo, hidróxido de sódio, ácido nítrico, desinfetante hipoclorito, água purificada). Os tanques são normalmente equipados com sensores de nível para evitar faltas e agitadores para garantir concentração uniforme. |
| Módulo de controle de aquecimento e temperatura |
Elementos de aquecimento elétrico/trocador de calor a vapor, sensores de temperatura, válvulas de controle modulantes |
Aquece as soluções de limpeza até à sua temperatura ideal de trabalho (por exemplo, lavagem alcalina a 60-80°C para um desengorduramento melhorado). O sistema monitora e mantém continuamente a temperatura nominal para garantir a eficácia e evitar danos ao equipamento. |
| Módulo de Circulação e Entrega |
Bombas centrífugas de aço inoxidável (ácido, álcali, água), filtros em linha, sensores de pressão |
- Bombas: Fornecem o fluxo de alta pressão e alto volume (normalmente atingindo velocidade ≥1,5 m/s) necessário para uma limpeza mecânica eficaz.
- Filtros: protegem as bombas e evitam que detritos desalojados entrem novamente e bloqueiem o sistema.
- Sensores de pressão: monitore a pressão da linha em tempo real para evitar sobrepressurização e vazamentos. |
| Módulo de Controle e Monitoramento |
Gabinete de controle PLC, tela sensível ao toque HMI, sensor de pH, sensor de condutividade/concentração |
- PLC: O 'cérebro' do sistema, executando sequências de limpeza pré-definidas (por exemplo, 'Lavagem Alcalina 30 min → Enxágue 15 min → Lavagem Ácida 20 min...').
- HMI: Uma interface visual intuitiva para definir parâmetros, monitorar o progresso da limpeza e acessar registros de dados históricos.
- Sensores: Fornecem feedback em tempo real sobre parâmetros críticos como pH e concentração, garantindo que as soluções estejam dentro das especificações e acionando alarmes caso ocorram desvios. |
| Módulo Auxiliar e Segurança |
Válvulas de drenagem, válvulas de ventilação, válvulas de alívio de segurança, botão de parada de emergência |
- Válvulas de drenagem/ventilação: Gerenciam automaticamente a drenagem de soluções residuais e a ventilação de ar das tubulações.
- Válvulas de alívio de segurança: fornecem proteção mecânica contra sobrepressão para todos os circuitos.
- Parada de Emergência: Permite o desligamento imediato de todas as operações em caso de falha crítica, garantindo a segurança do operador. |
Processo típico de limpeza em 7 etapas para equipamentos de fabricação de cerveja
A seguir está um ciclo de limpeza padrão totalmente automatizado para equipamentos como tanques de fermentação ou tanques de cerveja brilhante, executado pelo Sistema CIP Cassman.
1. Pré-enxágue (5-10 minutos)
Ação: O sistema circula água doce em temperatura ambiente através do equipamento.
Finalidade: Eliminar materiais residuais soltos, como fermento, polpa de frutas e outras sujeiras facilmente removíveis, reduzindo assim a demanda química das etapas subsequentes.
2. Lavagem Alcalina (20-30 Minutos)
Ação: Uma solução de hidróxido de sódio (cáustico) a 1-2%, aquecida a 60-80°C, é circulada.
Finalidade: Saponificar gorduras e quebrar proteínas, resinas de lúpulo e outras sujeiras orgânicas que aderem às superfícies dos equipamentos.
3. Enxágue intermediário (10-15 minutos)
Ação: O sistema realiza uma lavagem completa com água doce à temperatura ambiente.
Finalidade: Remover completamente a solução alcalina e sujidades suspensas. O enxágue continua até que o sensor de pH na linha de retorno confirme que a água retornou a um pH neutro, evitando reações químicas com a etapa ácida subsequente.
4. Lavagem ácida (15-20 minutos)
Ação: Uma solução de ácido nítrico ou cítrico de 0,5-1%, aquecida a 40-60°C, é circulada.
Objetivo: Dissolver depósitos de incrustações inorgânicas, principalmente sais minerais como oxalato de cálcio (pedra de cerveja) e incrustações de água (carbonato de cálcio).
5. Enxágue final (10-15 minutos)
Ação: Um enxágue final e abrangente com água purificada ou estéril.
Finalidade: Remover todos os vestígios da solução ácida, garantindo que o equipamento esteja livre de qualquer resíduo químico e atenda aos padrões de higiene alimentar.
6. Sanitização (5-10 minutos)
Ação: O sistema circula água quente (80-85°C) ou uma solução química de sanitização (por exemplo, ácido peracético, hipoclorito).
Objetivo: Realizar uma etapa terminal de eliminação microbiana, eliminando bactérias residuais, leveduras e outros microorganismos.
7. Secagem (opcional)
Ação : O sistema purga o equipamento com ar comprimido estéril ou nitrogênio.
Objetivo: Remover toda a umidade remanescente, criando um ambiente que iniba o crescimento microbiano e preparando o recipiente para o próximo lote de produção.
