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編者按：Endress+Hauser（以下簡稱E+H）創(chuàng)建于1953年，其測量及自動化儀表廣泛應用于世界各地的各種工業(yè)領域。近年來，E+H在食品飲料行業(yè)也頻頻發(fā)力。E+H能夠為食品飲料行業(yè)提供全方位的測量解決方案，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量問題。在食品飲料行業(yè)，E+H的優(yōu)勢明顯：由于耕耘食品飲料行業(yè)多年，對生產(chǎn)工藝有著全面深刻的理解，現(xiàn)場測量方案成熟可靠；其產(chǎn)品線齊全豐富，尤其是衛(wèi)生型產(chǎn)品，認證齊全。

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

CIP清洗的目的是去除設備或管道內(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、無機鹽（磷酸鹽、碳酸鹽）、微生物等形態(tài)存在。現(xiàn)代食品廠的CIP清洗過程多針對食品殘留物或污物的物理、化學性質(zhì)，綜合使用清洗劑的熱能、機械能、化學能，在一定的時間內(nèi)進行清洗，以達到食品廠安全生產(chǎn)的要求。對于清洗狀態(tài)的描述，通常有以下術語來進行表示：

物理清潔度——除去表面上所有可見污物；

化學清潔度——不僅除去全部可見污物，而且還除去了肉眼不可見的，但通過嘗味或嗅覺能探測出的殘留物；

細菌清潔度——通過消毒獲得；

無菌清潔度——殺滅所有的微生物。

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

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

（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/熱水沖洗設備或管道，以達到預沖洗的作用；

（2）堿洗會使蛋白質(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，并能夠通過破壞細胞膜來殺死微生物；

（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)行機構(gòu)，是負責酸堿（稀酸稀堿）調(diào)配和自動清洗的硬件基礎。CIP站作為食品飲料廠最復雜的執(zhí)行機構(gòu)之一，其運行的精確性、可靠性以及穩(wěn)定性都至關重要。由于CIP站有大量的工藝參數(shù)需要測量，故現(xiàn)場在線儀表的使用較為普遍，接下來將結(jié)合CIP清洗的工藝介紹一下Endress+Hauser的儀表在CIP清洗中的應用情況。

（1）CIP罐的液位測量

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

（2）CIP管道流量及壓力測量

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

（3）CIP清洗液的濃度控制

CIP清洗時的化學能主要通過CIP清洗液中的酸和堿來實現(xiàn)，但CIP清洗液中的酸堿濃度需要嚴格進行控制，濃度過高會造成對現(xiàn)場設備的腐蝕，造成不必要的經(jīng)濟損失；濃度過低則清洗的化學能不足，清洗達不到要求。此外，CIP管道經(jīng)常會受到現(xiàn)場水錘等現(xiàn)象造成的震動影響，故對在線濃度測量儀表要求較高。Endress+Hauser的在線濃度計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管道震動保護儀表的變送器部分，使現(xiàn)場濃度計的使用更加穩(wěn)定，壽命更長。如果CIP清洗管道布局較好，現(xiàn)場管道震動較少，也可以使用一體式的CLD 134或經(jīng)濟型的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，實際使用都有一個最佳使用溫度；根據(jù)經(jīng)驗，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過多的能源。Endress+Hauser的溫度變送器TM401/TM411的QuickSens技術能夠快速響應溫度變化，響應時間比常規(guī)溫度產(chǎn)品快9倍，同時QuickNeck技術能夠方便維護，減少停車時間。

（5）CIP站的蒸汽流量測量

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)廠商進行節(jié)能減排的重點控制對象。CIP站的熱能消耗巨大，其熱能的體現(xiàn)形式主要通過蒸汽加熱來實現(xiàn)。通過對蒸汽的精確測量可以實現(xiàn)對蒸汽用量的合理把控以及合理地進行CIP清洗計劃排期。但蒸汽測量現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣，常伴有水錘管振等現(xiàn)場，此外蒸汽的質(zhì)量參差不齊，不飽和蒸汽、過熱蒸汽經(jīng)常存在，造成了蒸汽測量難度較大。Endress+Hauser新型的的蒸汽流量計Prowirl 200具有方便的變徑功能，方便安裝，儀表堅固可靠，可以應對各種惡劣工況，此外還有濕蒸汽檢測功能，幫助用戶改善現(xiàn)場蒸汽質(zhì)量。

CIP清洗現(xiàn)場檢測點多，程序控制復雜，但現(xiàn)代化的CIP清洗程序運行靈活方便，幫助食品飲料行業(yè)的客戶解決了清洗的問題，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)生型過程連接豐富，是食品飲料行業(yè)的測量好伙伴。

精彩提煉

上海恩德斯豪斯自動化設備有限公司食品行業(yè)經(jīng)理 陳帥

食品飲料行業(yè)新建項目減少，改造項目將有所增加

基于中國經(jīng)濟的長線增長態(tài)勢以及居民生活水平的提高，食品飲料行業(yè)未來仍有良好的發(fā)展勢頭；受制于近年來中國經(jīng)濟增速趨緩，未來食品飲料行業(yè)的投資也將受到一定影響，新建項目數(shù)量將有所減少，改造、技術升級項目將有所增加。

摘自《自動化博覽》2016年4月刊