DE20108017U1

DE20108017U1 - Reinigungsanlage zur Reinigung von Produktionsanlagen der Nahrungsmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikindustrie

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Publication number: DE20108017U1
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Authority: DE
Original assignee: ZENTES UNITEX GmbH
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Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2011-05-12

Description

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Reinigungsanlage zur Reinigung von Produktionsanlagen der Nahrungsmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikindustrie

Die Neuerung betrifft eine Reinigungsanlage zur Reinigung von Produktionsanlagen der Nahrungsmittel-, Getränke-, Pharma- und "Kosmetikindustrie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Reinigungsanlagen werden von der Fachwelt CIP-AnIagen (Cleaning-In-Place) genannt und dienen der automatischen Innenreinigung von Produktionsanlagen, die u.a. aus Tanks, Behältern, Apparaten, Erhitzern, Schlauch- und Rohrleitungssystemen bestehen. Wesentlich für diese Reinigungsanlagen ist, dass die produktbehaftete bzw. produktverschmutzte Produktionsanlage ohne Zerlegung bzw. Demontage gereinigt wird, und zwar dadurch, dass die Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung an den zu reinigenden Flächen mittels einer oder mehrerer Pumpen vorbeigeführt bzw. über geeignete Sprühgeräte aufgesprüht wird.

Man unterscheidet dabei zwischen sogenannten Stapeltank- und Neuansatz-CIP-Reinigungsanlagen, wobei der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Anlagentypen darin besteht, dass bei der Stapeltank-CIP-Reinigungsanlage die in den Stapeltanks zwischenlagerbare Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung mehrfach verwendet werden kann, während bei der Neuansatz-CIP-Reinigungsanlage die; Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung stets für jedes zu reinigende Aggregat neu angesetzt wird. Da die Investitionkosten dabei für eine Neuansatz-Reinigungsanlage (verlorene Reinigung) bei gleichem Automatisierungsstandard wesentlich geringer sind, hat sich gezeigt, dass bei kleinen

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Kreislaufvolumina in der Regel der letztgenannte Anlagentyp wirtschaftlicher arbeitet.

Sogenannte !Combinations-CIP-Reinigungsanlagen vereinen die spezifischen Vorteile der zuvor beschriebenen Stapeltank- und Neuansatz-Reinigungsanlagen und stellen den heutigen Stand der Technik dar. Kombinations-Reinigungsanlagen unterscheiden sich von den Stapeltank-Reinigungsanlagen durch die Möglichkeit der Umgehung der Stapeltanks· während eines Reinigungskreislaufs und der Direktdosierung von Reinigungsmittel zur reinigungsspezifischen Anpassung der erforderlichen Reinigungsmittelkonzentration. Durch diese konstruktiven bzw. anlagentechnischen Maßnahmen wird erreicht, dass sowohl gestapelt als auch verloren gereinigt werden kann und dass unterschiedliche Reinigungsmittelkonzentrationen in den verschiedenen Reinigungskreisläufen gefahren werden können, da die Stapeltanks beispielsweise nur mit der Konzentration angesetzt werden müssen, die für das "einfachste" zu reinigende Aggregat erforderlich ist.

Eine solche Kombinations-CIP-Anlage besteht aus einem Vorlaufbehälter, auch Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter genannt, mehreren Stapelbehältern und einer Vorlaufpumpe. Daneben sind noch Ventile, Drehklappen, Erhitzungsstationen, Dosierpumpen, Meß- und Regelgeräte, Steuerungen, Sprühgeräte und -köpfe sowie Vorlauf- und Rücklaufrohrsysteme vorhanden. Bei einer bekannten CIP-Anlage (Entwicklung der Firma DiverseyLever) führt der Rücklaufanschluss über Ventile gesteuert entweder zu einem Abfluss oder zur Realisierung eines. Reinigungskreislaufes zurück zur Saugseite der Vorlaufpumpe, wobei dieser (bei abgesperrtem Rücklauf) auch über den erwähnten Vorlaufbehälter Frischwasser oder über die Stapelbehälter Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung zuleitbar ist.

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Abhängig von der verwendeten Produktionsanlage unterscheidet man ferner zwischen Tank- und Rohrleitungsreinigungssystemen (offene bzw. geschlossene Systeme). Bei erstgenannten Reinigungssystemen ist (je nach geodätischer Anordnung der Tanks) in der Regel neben der Vorlaufpumpe zusätzlich noch eine Rücklaufpumpe erforderlich, um die Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung überhaupt von den Tanks in den Saugbereich der Vorlaufpumpe befördeirn zu können. Zwei Pumpen in einem Kreislauf (Vor- und Rücklaufpumpe) erfordern aber zwangsläufig eine genaue Abstimmung der Pumpenleistungen, damit beispielsweise die von der Rücklaufpumpe erzeugte Pumpenleistung nicht höher oder niedriger als die saugseitig an der Vorlaufpumpe erforderliche Pumpenleistung ist.

Bei der Reinigung von Rohrleitungen besteht dagegen häufig das Problem, dass sich Luft- oder Dampfblasen bilden, die insbesondere auch wegen drohender Kavitation an der Vorlaufpumpe unerwünscht sind und dementsprechend aus der Strömung ausgeschieden werden müssen. Bei der vorerwähnten CIP-Anlage der Firma DiverseyLever geschieht dies mittels eines speziell gestalteten T-Rohrstückes, das den sogenannten statischen Fuss (wird noch erläutert) des Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter mit der Vorlauflaufpumpe verbindet.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kombinations-Reinigungsanlage der eingangs genannten Art auf möglichst einfache Art und Weise einerseits dahingehend zu verbessern, dass beim Einsatz als Tankreinigungsanlage und dementsprechender Verwendung von Vor- und Rücklaufpumpe mögliche Druck- bw. Pumpenleistungsunterschiede zwischen den beiden Pumpen ohne weiteres ausgleichbar, und andererseits, dass beim Einsatz als

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Rohrreinigungsanlage entstehende Luft- und Dampfblasen auf möglichst effektive Weise abführbar sind.

Diese Aufgabe wird mit einer Reinigungsanlage der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Der Neuerung liegt also die Idee zugrunde, durch Anordnung des neuerungsgemäßen, mit der ·Produktionsanlage verbundenen und in den Gasabscheideraum mündenden Zulaufanschlusses' am Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter, die Möglichkeit zu schaffen, dass einerseits möglicherweise eine zu hohe Pumpenleistung der Rücklaufpumpe ohne weiteres auf das optimale Maß bezüglich der Vorlaufpumpe anpassbar ist und dass andererseits Luft- oder Dampfblasen auch ohne spezielle Abscheidevorrichtung (spezielles T-Stück) am sogenannten statischen Fuss des Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälters aus der Kreislauf-Strömung entweichen können.

Die Maßgabe im Anspruch 1, nämlich dass die Druckregeleinrichtung "wahlweise" zwischengeschaltet werden kann, bringt dabei die technische Bedingung zum Ausdruck, dass eine solche Regeleinrichtung zwar beim Einsatz von Tankreinigungssystemen (in der Regel werden in diesem Fall Vor- und Rücklauf pumpe verwendet) nicht aber bei Rohrleitungsreinigungssystemen (meist keine Rücklaufpumpe vorhanden) zwingend erforderlich ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

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Die neuartige Reinigungsanlage sowie deren vorteilhafte Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt jeweils schematisch

Fig. 1 die neuartige Reinigungsanlage und

Fig. 2 eine Reinigungsanlage gemäß dem Stand der Technik mit einer zusätzlichen Rücklaufpumpe.

Die in Fig. 1 dargestellte Reinigungsanlage zur Reinigung von Produktionsanlagen der Nahrungsmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikindustrie umfasst eine Vorlaufpumpe 1, der wahlweise kein, ein oder mehrere Stapelbehälter 2 für verschiedene Reinigungs- und Desinfektionslösungen wie Laugen, Säuren etc., ein mit einem Gasabscheideraum 7 und mit einem Frischwasserzulauf anschluss 10 versehener Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter 3 sowie eine Dosiervorrichtung 4 zur bedarfsweisen und definierten Konzentrationseinstellung der jeweiligen Reinigungs- oder Desinfektionslösung vorgeschalten sind, wobei die Vorlaufpumpe 1 über einen Vorlaufanschluss 5 mit der Produktionsanlage und diese über einen Rücklaufanschluss 6 mit der Reinigungsanlage verbunden ist.

Für diese Reinigungsanlage ist neuerungsgemäß nun wesentlich, dass der Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter 3 einen weiteren Zulaufanschluss 8 aufweist, der in den Gasabscheideraum 7 mündet und der hydraulisch und wahlweise unter Zwischenschaltung einer Druckregeleinrichtung 9 mit dem Rücklaufanschluss 6 verbunden ist. Damit entfällt bei einem Tankreinigungssystem die Notwendigkeit, die Pumpenleistungen der Vor- und Rücklaufpumpe (siehe Fig. 2) genau aufeinander abzustel-

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len, und bei einem Rohrreinigungssystem ergibt sich eine wesentlich verbesserte Luft- und Dampfblasenabfuhr.

Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Druckregeleinrichtung 9 als hydraulische Drossel 11 ausgebildet ist, denn dies ist bei Vorhandensein einer Rücklaufpumpe 13 (siehe die den Stand der Technik darstellende Fig. 2) strömungstechnisch bezüglich der Vorlaufpumpenleistung die einfachste Möglichkeit, für eine angepaßte .Pumpenleistung bzw. einen angepaßten Druck am Zulaufanschluss 8 zu sorgen.

Um zu gewährleisten, dass die Vorlaufpumpe 1 saugseitig stets fluidbeaufschlagt ist, ist (wie dargestellt) ferner vorteilhaft vorgesehen, dass der Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter 3 geodätisch oberhalb der 'Vorlaufpumpe 1 angeordnet ist, was dazu führt, dass sich auch vorhandene Reste an Reinigungs- oder Desinfektionslösung automatisch am Sauganschluss der Vorlaufpumpe 1 sammeln.

Um darüber hinaus mit einem möglichst geringen Volumen an Reinigungs- bzw. Desinfektionslösung für einen ausreichenden statischen Druck am Eingang der Vorlauf pumpe zu sorgen, ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass zwischen der Vorlaufpumpe 1 und dem Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter 3 ein senkrecht orientiertes, vorzugsweise über ein Meter langes Verbindungsrohr 12 angeordnet ist (sogenannter statischer Fuss).

Schließlich ist vorteilhaft vorgesehen, dass am Verbindungsrohr 12 ventilbetätigte Anschlüsse 13 der Dosiervorrichtung 4 angeordnet sind. Diese Maßnahme erhöht aufgrund der vergleichsweise konstanten Druckverhältnisse am statischen Fuss die Dosiergenauigkeit und verringert den Verschleiß der Dosierpumpen. Bei der in Fig. 2 den Stand der Technik darstel-

lenden Ausführungsfortn muss die Dosiervorrichtung im Gegensatz dazu gegen den Druck der Rücklaufpumpe arbeiten, was - wie erwähnt - zu entsprechenden Dosxerungenauigkeiten und entsprechendem Verschleiß führt.

Die Reinigung einer Produktionsanlage erfolgt im allgemeinen nach dem Schema: Vorspülen, Hauptreinigung, Zwischenspülen, Nachreinigung, Zwischenspülen, Desinfizieren und Nachspülen. Im einzelnen betrachtet wird dazu zunächst der Frischwasservorlauf- und. Kreislaufbehälter 3 über den Frischwasserzufuhranschluss 10 mit Frischwasser gefüllt, das dann mittels der Vorlaufpumpe durch die Produktionsanlage gefördert wird und anschließend über den Rücklaufanschluss 6 zur Reinigungsanlage zurück gelangt und dort über den Abfluss 14 abgeführt wird. Als nächstes wird aus einem der Stapelbehälter 2 zum Beispiel Lauge zur Saugseite der Vorlaufpumpe 1 gefördert. Steht die erforderliche Menge an Reinigungslösung bereit, beginnt der Reinigungskreislauf. Sollte dabei die in den Stapelbehältern 2 gespeicherte Reinigungslösung für den speziellen Anwendungsfall nicht ausreichend konzentriert sein, kann über die Dosiervorrichtung 4 eine entsprechend Menge an Konzentrat zudosiert werden. Wird ein Rohrleitungssystem gereinigt, so können bei der Reinigung entstandene Luft- oder Dampfblasen während der Rückströmung in den Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter 3, der natürlich eine entsprechende Entlüftung aufweist (siehe Fig. 1), entweichen.

Nach dem Hauptreinigungsgang erfolgt ein Zwischenspülgang mit Frischwasser, wobei die zuvor verwendete Reinigungslösung je nach Verschmutzungsgrad entweder über den Abfluss 14 abgeführt oder auch zur nochmaligen Verwendung in einem der Stapelbehälter 2 eingelagert wird (siehe hierzu die erwähnte Vorteile der sogenannten Kombinations-CIP-Anlage).

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Nach dem Zwischenspühlen erfolgt die sogenannte Nachreinigung, beispielsweise mit Säure. Anschließend, und wiederum nach wahlweiser Entsorgung oder Einlagerung der verwendeten Reinigungslösung in einem Stapelbehälter, wird nochmals mit Frischwasser zwischengespült. Zum Abschluss wird eine Desinfektionslösung durch die Produktionsanlage gefördert, deren Reste in einem Nachspülgang entfernt müssen.

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Bezugszeichenliste

1 Vorlaufpumpe

2 Stapelbehälter

3 Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter

4 Dosiervorrichtung

5 Vorlaufanschluss

6 Rücklaufanschluss

7 Gasabscheideraum

8 Zulaufanschluss

9 Druckregeleinrichtung

10 Frischwasserzulaufanschluss

11 Drossel

12 Verbindungsrohr

13 Rücklaufpumpe

14 Abfluss

Claims

1. Reinigungsanlage zur Reinigung von Produktionsanlagen der Nahrungsmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikindustrie, umfassend eine Vorlaufpumpe (1), der
wahlweise Stapelbehälter (2) für verschiedene Reinigungs- und Desinfektionslösungen wie Laugen, Säuren etc.,
ein mit einem Gasabscheideraum (7) und mit einem Frischwasserzulaufanschluss (10) versehener Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter (3)
sowie eine Dosiervorrichtung (4) zur bedarfsweisen und definierten Konzentrationseinstellung der jeweiligen Reinigungs- oder Desinfektionslösung vorgeschalten sind,
wobei die Vorlaufpumpe (1) über einen Vorlaufanschluss (5) mit der Produktionsanlage und diese über einen Rücklaufanschluss (6) mit der Reinigungsanlage verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter (3) einen weiteren Zulaufanschluss (8) aufweist, der in den Gasabscheideraum (7) mündet und der hydraulisch und wahlweise unter Zwischenschaltung einer Druckregeleinrichtung (9) mit dem Rücklaufanschluss (6) verbunden ist.

2. Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregeleinrichtung (9) als hydraulische Drossel (11) ausgebildet ist.

3. Reinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter (3) geodätisch oberhalb der Vorlaufpumpe (1) angeordnet ist.

4. Reinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorlaufpumpe (1) und dem Frischwasservorlauf- und Kreislaufbehälter (3) ein senkrecht orientiertes Verbindungsrohr (12) angeordnet ist.

5. Reinigungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (12) eine Länge von mehr als einem Meter aufweist.

6. Reinigungsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsrohr (12) ventilbetätigte Anschlüsse (13) der Dosiervorrichtung (4) angeordnet sind.