Nguyên tắc làm việc cốt lõi: Làm sạch tự động, có thể xác thực
Hệ thống làm sạch tại chỗ tự động (CIP) Cassman được thiết kế để tự động hóa việc vệ sinh thiết bị xử lý, bao gồm đường ống bên trong, bình chứa và bề mặt tiếp xúc. Hệ thống hoạt động bằng cách luân chuyển các dung dịch làm sạch có nhiệt độ và nồng độ cụ thể thông qua thiết bị mục tiêu. Nó đạt được hiệu quả làm sạch vượt trội thông qua sự kết hợp của:
Cọ rửa vật lý : Một máy bơm tuần hoàn lưu lượng cao tạo ra dòng chảy rối và lực cơ học để đánh bật và loại bỏ đất.
Tác dụng hóa học: Chất tẩy rửa được định lượng chính xác (axit, kiềm) và chất khử trùng phân hủy và hòa tan các chất cặn hữu cơ và vô cơ về mặt hóa học.
Tăng cường nhiệt: Nhiệt độ cao được sử dụng để tăng tốc các phản ứng hóa học, cải thiện đáng kể hiệu quả của chất tẩy rửa.
Cốt lõi của hệ thống là logic tự động hóa quy trình. PLC trung tâm (Bộ điều khiển logic lập trình) thực hiện các công thức làm sạch được lập trình sẵn, quản lý toàn bộ trình tự—từ chuẩn bị dung dịch và đun nóng đến tuần hoàn, súc rửa và vệ sinh—mà không cần can thiệp thủ công. Điều này đảm bảo mỗi lần làm sạch đều có thể lặp lại, hiệu quả và đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt.
Kiến trúc hệ thống mô-đun
Hệ thống CIP tự động Cassman được xây dựng trên một mô-đun trượt, tích hợp các mô-đun chức năng cốt lõi với hệ thống điều khiển trung tâm để vận hành liền mạch, tự động.
| Mô-đun Danh mục |
Thành phần cốt lõi |
Chức năng chính |
| Mô-đun lưu trữ dung dịch làm sạch |
Bể axit, bể kiềm, bể khử trùng, bể nước ngọt |
Bảo quản an toàn các phương tiện làm sạch khác nhau (ví dụ: Natri Hydroxide, Axit Nitric, chất khử trùng Hypochlorite, Nước tinh khiết). Xe tăng thường được trang bị cảm biến mức để tránh thiếu hụt và máy khuấy để đảm bảo nồng độ đồng đều. |
| Mô-đun điều khiển nhiệt độ và hệ thống sưởi |
Bộ phận làm nóng bằng điện / Bộ trao đổi nhiệt bằng hơi nước, Cảm biến nhiệt độ, Van điều khiển điều biến |
Làm nóng dung dịch tẩy rửa đến nhiệt độ làm việc tối ưu (ví dụ: rửa kiềm ở 60-80°C để tăng cường tẩy dầu mỡ). Hệ thống liên tục theo dõi và duy trì nhiệt độ điểm đặt để đảm bảo hiệu quả và ngăn ngừa hư hỏng thiết bị. |
| Mô-đun lưu thông và phân phối |
Bơm ly tâm thép không gỉ (axit, kiềm, nước), bộ lọc nội tuyến, cảm biến áp suất |
- Máy bơm: Cung cấp dòng chảy có áp suất cao, lưu lượng lớn (thường đạt vận tốc ≥1,5 m/s) cần thiết để làm sạch cơ học hiệu quả.
- Bộ lọc: Bảo vệ máy bơm và ngăn chặn các mảnh vụn bong ra quay trở lại làm tắc nghẽn hệ thống.
- Cảm biến áp suất: Theo dõi áp suất đường ống theo thời gian thực để ngăn ngừa quá áp và rò rỉ. |
| Mô-đun điều khiển và giám sát |
Tủ điều khiển PLC, Màn hình cảm ứng HMI, Cảm biến pH, Cảm biến độ dẫn/nồng độ |
- PLC: 'bộ não' của hệ thống, thực hiện các trình tự làm sạch được thiết lập sẵn (ví dụ 'Rửa kiềm 30 phút → Xả 15 phút → Rửa axit 20 phút...').
- HMI: Giao diện trực quan, trực quan để cài đặt các thông số, theo dõi tiến trình làm sạch và truy cập nhật ký dữ liệu lịch sử.
- Cảm biến: Cung cấp phản hồi theo thời gian thực về các thông số quan trọng như độ pH và nồng độ, đảm bảo các giải pháp nằm trong thông số kỹ thuật và kích hoạt cảnh báo nếu xảy ra sai lệch. |
| Mô-đun phụ trợ & an toàn |
Van xả, Van thông hơi, Van cứu trợ an toàn, Nút dừng khẩn cấp |
- Van xả/xả: Tự động quản lý việc xả dung dịch thải và thoát khí từ đường ống.
- Van giảm áp an toàn: Cung cấp khả năng bảo vệ quá áp cơ học cho tất cả các mạch.
- Dừng khẩn cấp: Cho phép dừng ngay lập tức mọi hoạt động trong trường hợp xảy ra sự cố nghiêm trọng, đảm bảo an toàn cho người vận hành. |
Quy trình làm sạch 7 bước điển hình cho thiết bị sản xuất bia
Sau đây là chu trình làm sạch tiêu chuẩn, hoàn toàn tự động dành cho các thiết bị như thùng lên men hoặc thùng bia tươi, do Hệ thống Cassman CIP thực hiện.
1. Xả trước (5-10 phút)
Hành động: Hệ thống tuần hoàn nước ngọt ở nhiệt độ môi trường thông qua thiết bị.
Mục đích: Để loại bỏ các vật liệu còn sót lại như nấm men, bột trái cây và các loại đất dễ loại bỏ khác, từ đó làm giảm nhu cầu hóa chất cho các bước tiếp theo.
2. Rửa kiềm (20-30 phút)
Tác dụng: Dung dịch Natri Hydroxide (Caustic) 1-2%, được đun nóng đến 60-80°C, được tuần hoàn.
Mục đích: Để xà phòng hóa chất béo và phân hủy protein, nhựa hoa bia và các loại đất hữu cơ khác bám dính trên bề mặt thiết bị.
3. Xả vừa (10-15 phút)
Hành động: Hệ thống thực hiện xả kỹ bằng nước sạch ở nhiệt độ môi trường.
Mục đích: Loại bỏ hoàn toàn dung dịch kiềm và đất lơ lửng. Quá trình rửa tiếp tục cho đến khi cảm biến pH ở đường hồi nước xác nhận nước đã trở về độ pH trung tính, ngăn chặn các phản ứng hóa học ở bước axit tiếp theo.
4. Rửa axit (15-20 phút)
Tác dụng: Dung dịch Nitric hoặc Axit Citric 0,5-1%, được đun nóng đến 40-60°C, được tuần hoàn.
Mục đích: Hòa tan cặn bám vô cơ, chủ yếu là muối khoáng như canxi oxalat (biastone) và cặn nước (canxi cacbonat).
5. Xả lần cuối (10-15 phút)
Hành động: Rửa sạch lần cuối bằng nước tinh khiết hoặc nước vô trùng.
Mục đích: Loại bỏ mọi dấu vết của dung dịch axit, đảm bảo thiết bị không có bất kỳ dư lượng hóa chất nào và đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh cấp thực phẩm.
6. Vệ sinh (5-10 phút)
Hành động: Hệ thống tuần hoàn nước nóng (80-85°C) hoặc dung dịch khử trùng hóa học (ví dụ: axit peracetic, hypochlorite).
Mục đích: Để thực hiện bước tiêu diệt vi sinh vật cuối cùng, loại bỏ vi khuẩn còn sót lại, nấm men và các vi sinh vật khác.
7. Sấy khô (Tùy chọn)
Hành động : Hệ thống làm sạch thiết bị bằng khí nén hoặc nitơ vô trùng.
Mục đích: Để loại bỏ toàn bộ độ ẩm còn sót lại, tạo môi trường ức chế sự phát triển của vi sinh vật và chuẩn bị bình chứa cho mẻ sản xuất tiếp theo.
