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Optimierung der CIP- Reinigung

: Jumo


Während der CIP-Reinigung in der Reinigungsindustrie steht die Messung der Leitfähigkeit im Mittelpunkt des Interesses. Über die Leitfähigkeit können viele der automatisch ablaufenden Vorgänge überwacht und gesteuert werden. Optimierte Reinigungsprozesse schonen Ressourcen und senken Wartungskosten.

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Der Messumformer für induktive Leitfähigkeitsmesszellen JUMO CTI-750 nutzt integrierte Konzentrationstabellen und Steuerungsrelais (Alle Bilder JUMO)

Der Messumformer für induktive Leitfähigkeitsmesszellen JUMO CTI-750 nutzt...

Die CIP-Reinigung (Clean In Process) ist schon seit vielen Jahren die Standardreinigungsmethode in der Getränkeindustrie. Grundlage für den Reinigungsprozess ist ein optimiertes Zusammenspiel der Faktoren Mechanik, Zeit und Chemie. Über einen in die Anlagen integrierten Sprühkopf werden die Reinigungsmittel und Spüllösungen auf die Oberflächen der Anlagenkomponenten aufgetragen. Die Bewegung des Sprühkopfes sorgt dafür, dass die Reinigungslösungen alle Oberflächen komplett benetzen. Im Innern der Rohrleitungen wird das gleiche Ziel über die Durchflussgeschwindigkeit der Reinigungsflüssigkeit erreicht. Je nach Einstellung können so laminare und auch turbulente Strömungen erzeugt werden. Turbulente Strömungen versetzen die Reinigungsflüssigkeiten in die Lage, Produktreste von Rohrinnenwänden zu lösen. Um den Prozess der CIP-Reinigung zu steuern und zu überwachen wird die Leitfähigkeit der Reinigungsflüssigkeit gemessen.

Konduktiv oder induktiv

Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten die Leitfähigkeit zu messen. Die konduktive und die induktive Messung. Die konduktive Messung ist für Messbereiche geringer Leitfähigkeit ausgelegt und daher für die CIP-Reinigung in der Getränkeindustrie nur eingeschränkt einsetzbar. Die induktive Messung bietet dem Anwender eine Reihe von Vorteilen. Die Messzelle hat keinen direkten Kontakt zum Medium wodurch Polarisationseffekte, Bildung von Belag und ein Abtrag der Elektroden vermieden werden. Aufgrund ihres Aufbaus ist die induktive Messzelle praktisch wartungsfrei und leicht zu kalibrieren, ist für Bereiche höherer Leitfähigkeit ausgelegt und für
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Die induktive Leitfähigkeitssmesszelle JUMO tecLine Ci –mit EHEDG Zertifizierung zeigt beim Einsatz im CIP-Reinigungsprozess ihre Stärken.

Die induktive Leitfähigkeitssmesszelle JUMO tecLine Ci –mit EHEDG Zertifizierung...

den kompletten Bereich der CIP-Reinigung bestens einsetzbar.

Mit dem neuen induktiven Leitfähigkeits- und Temperatursensor JUMO tecLine Ci werden die hohen Anforderungen der CIP–Reinigung erfüllt. Der Leitfähigkeitssensor, dessen Design den EHEDG-Richtlinien entspricht, wird höchsten hygienischen Ansprüchen gerecht. Er besteht aus Natur-PEEK®, einem FDA-konformen Spezialkunststoff aus der Medizintechnik. Der Sensor wird aus einem Werkstück gefertigt und weist die notwendige Oberflächengüte ohne Ecken, Kanten und Toträume auf. So ist er leicht zu reinigen und trägt zum hohen Hygieneniveau in den Anlagen bei. Der Leitfähigkeitssensor ist mit einem schnell ansprechenden, integrierten Temperatursensor Pt1000 ausgestattet, der für die notwendige Temperaturkompensation während der Messung sorgt.

Konzentrationsmessung

Der erste Messpunkt der Leitfähigkeit während der CIP–Reinigung dient zur sicheren Einstellung der Konzentration von Säuren und Laugen. Häufig werden diese in hoher Konzentration (ca. 55 %) in Vorratstanks gelagert und vor Verwendung mit Wasser auf die Konzentration der Reinigungslösung (ca. 1,5 bis 2 %) verdünnt. Die Überwachung der Konzentration erfolgt über die Messung der Leitfähigkeit. In dem verwendeten Leitfähigkeitsmessumformer z.B. dem JUMO CTI-750 können Konzentrationskurven der verwendeten Säuren und Laugen hinterlegt werden. Der Messumformer rechnet die gemessene Leitfähigkeit anhand der hinterlegten Tabelle damit direkt in die Werte der Konzentration um. Nach Erreichen
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Schematischer Aufbau einer CIP-Anlage mit JUMO Mess- und Regeltechnik.

Schematischer Aufbau einer CIP-Anlage mit JUMO Mess- und Regeltechnik.

der Soll-Konzentration kann der Umformer über ein potenzialfreien Kontakt schalten z.B. ein Ventil öffnen oder schließen.

Der zweite Messpunkt befindet sich in der Anlage selbst bzw. am Auslauf der Anlage. Der Wechsel des Reinigungsmediums wird jeweils über die Leitfähigkeit der Reinigungslösungen gemessen. Nach der Reinigung mit Lauge wird beispielsweise das komplette System mit Wasser gespült. Über die Leitfähigkeit kann man exakt den Zeitpunkt bestimmen, bei dem die Lauge komplett aus der Anlage herausgewaschen wurde. So kann man den Spülvorgang auf die notwendige Zeit und gleichzeitig den Wasserverbrauch reduzieren.

CIP-Rücklauf

Der dritte Messpunkt der Leitfähigkeit befindet sich im Rücklauf des CIP-Systems. Je nachdem ob die CIP-Reinigung als verlorene Reinigung oder als Stapelreinigung gefahren wird, ändert sich die Priorität der Messung. Bei der verlorenen Reinigung werden alle Reinigungs- und Spüllösungen nach der Reinigung verworfen. Hier spielt die Leitfähigkeit im Rücklauf eine weniger wichtige Rolle.

Bei der Stapelreinigung wird dagegen die Leitfähigkeit im Rücklauf bestimmt, um eine Aussage über den Verschmutzungsgrad bzw. die Restkonzentration von Säure und Lauge zu treffen. Mit den integrierten Relais kann der JUMO CTI-750 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Grenzwert die entsprechenden Ventile so steuern, dass entweder die Lösung in die Stapeltanks zurückgeführt,
oder in das Abwassersystem geleitet werden. Auch hier können ggf. Ressourcen geschont werden. Beispielsweise lässt sich das Wasser des letzten Reinigungsschrittes zum Vorspülen bei der nächsten Reinigung verwenden oder stark verdünnte Laugen- und Säurelösungen werden wieder aufkonzentrieren.

Durch die Leitfähigkeitsmessung bei der CIP-Reingung, können mit einer wartungsarmen Leitfähigkeitsmesszelle wie der JUMO tecLine Ci Wartungskosten reduziert und gleichzeitig durch die Messung an verschiedenen Stellen im Prozess Ressourcen geschont werden. Die Leitfähigkeitsmesszelle und der dazu passende Messumformer bieten eine optimierte all-inclusive Lösung zur Steuerung von CIP-Reinigungsprozessen.
Der Messumformer für induktive Leitfähigkeitsmesszellen JUMO CTI-750 nutzt integrierte Konzentrationstabellen und Steuerungsrelais (Alle Bilder JUMO)
Die induktive Leitfähigkeitssmesszelle JUMO tecLine Ci –mit EHEDG Zertifizierung zeigt beim Einsatz im CIP-Reinigungsprozess ihre Stärken.
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