क्लीन-इन-प्लेस (CIP) सिस्टम के लिए पंप समाधान

क्लीन-इन-प्लेस (CIP) सिस्टम रसायन विज्ञान के काम करने का कोई मौका मिलने से पहले हाइड्रोलिक्स पर सफल या विफल होते हैं। प्रत्येक मान्य CIP प्रोग्राम इस बात पर निर्भर करता है कि सफाई का घोल हर गीली सतह तक टर्बुलेंट (अशांत) वेग से, सही तापमान पर, पूरे संपर्क समय के लिए पहुंचे। इन तीनों को प्रदान करने वाला उपकरण स्किड के केंद्र में मौजूद पंप की जोड़ी है: आपूर्ति (supply) पंप जो सर्किट के माध्यम से समाधान को चलाता है, और वापसी (return) पंप जो इसे वापस लाता है। कम आकार के आपूर्ति पंप शाखाओं को लैमिनर प्रवाह में छोड़ देते हैं जहां गंदगी अछूती रह जाती है। कमजोर वापसी पंप बर्तन के तल को भर देते हैं और सफाई सर्किट को तोड़ देते हैं। चक्र के रासायनिक और तापीय दंड की परवाह किए बिना निर्दिष्ट पंप कुछ ही महीनों के भीतर कास्टिक लीक कर देंगे। यह इंजीनियरिंग गाइड खाद्य, पेय और फार्मास्युटिकल संयंत्रों में वास्तविक CIP प्रदर्शन को नियंत्रित करने वाले मापदंडों के आधार पर, दोनों पंप स्थितियों के लिए साइज़िंग लॉजिक, आर्किटेक्चर विकल्प और सामग्री विनिर्देशों को कवर करता है।

हाइड्रोलिक लक्ष्य: हर सतह पर टर्बुलेंट (अशांत) प्रवाह

CIP सफाई चार अन्योन्याश्रित कारकों पर निर्भर करती है: तापमान, रासायनिक क्रिया, समय और यांत्रिक क्रिया। पहले तीन कार्यक्रम द्वारा निर्धारित किए जाते हैं; चौथा पूरी तरह से पंप द्वारा दिया जाता है। मैकेनिकल परिमार्जन के लिए टर्बुलेंट प्रवाह की आवश्यकता होती है, और पाइपिंग में मान्य उद्योग न्यूनतम रैखिक वेग 1.5 m/s है, जो विशिष्ट सफाई समाधानों के लिए रेनॉल्ड्स (Reynolds) संख्या को 10,000 से काफी ऊपर रखता है। इस सीमा के नीचे, प्रवाह लैमिनर हो जाता है, घोल बिना कतरनी (shear) बल के पाइप की दीवार से आगे खिसक जाता है, और प्रोटीन और खनिज फिल्में रासायनिक सांद्रता या तापमान की परवाह किए बिना अपनी जगह पर बनी रहती हैं।

वेग की आवश्यकता वायु निष्कासन पर भी लागू होती है: सफाई हाइड्रोलिक्स पर अध्ययन बताते हैं कि लगभग 1.5 m/s न्यूनतम वेग है जो फंसी हुई हवा को मोड़, डेड लेग्स और उच्च बिंदुओं से बाहर निकालता है, और हवा की जेबें बंद वाल्व की तरह ही प्रभावी रूप से समाधान संपर्क को रोकती हैं। स्प्रे उपकरणों के माध्यम से टैंक की सफाई के लिए, दबाव की आवश्यकता वेग की आवश्यकता के ऊपर होती है: स्थिर स्प्रे गेंदों को डिवाइस इनलेट पर 1.5 से 3 बार की आवश्यकता होती है, और घूमने वाले जेट क्लीनर को 3 से 7 बार या अधिक की आवश्यकता होती है। पंप वक्र को इन मांगों में से उच्चतम को पार करना चाहिए, न कि औसत को।

सफाई चक्र पंप पर क्या प्रभाव डालता है

एक मानक पांच-चरण CIP कार्यक्रम पंप को एक ही चक्र के भीतर रासायनिक और तापीय रूप से अलग तरल पदार्थों के अनुक्रम के अधीन करता है:

इस तालिका से दो तथ्य सामने आते हैं। पहला, पंप प्रति चक्र कई पूर्ण तापीय उतार-चढ़ाव (thermal swings) देखता है, प्रति सप्ताह दर्जनों चक्र, और सील चेहरों, सीट धारकों, और केसिंग के बीच अंतर विस्तार ही रिसाव पथ खोलता है। दूसरा, जो इलास्टोमर गर्म कास्टिक से बच जाता है, वह स्वचालित रूप से वह इलास्टोमर नहीं है जो गर्म एसिड और पेरासिटिक एसिड से बच जाता है, यही कारण है कि सील और गैसकेट सामग्री का चयन रखरखाव प्रतिस्थापन कार्यक्रम में नहीं, बल्कि पंप विनिर्देश में होना चाहिए।

CIP सप्लाई पंप का आकार निर्धारण

सप्लाई पंप का आकार निर्धारण वेग से शुरू होता है, टैंक के आयतन से नहीं। आवश्यक प्रवाह सर्किट में प्रत्येक लाइन व्यास के लिए गणना की गई पाइप क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है जिसे 1.5 m/s न्यूनतम से गुणा किया जाता है। एक संदर्भ के रूप में, एक DN80 (3-इंच) लाइन को लगभग 24 m³/h की आवश्यकता होती है और एक DN100 (4-इंच) हेडर को सीमा बनाए रखने के लिए लगभग 42 m³/h की आवश्यकता होती है।

जहाँ सर्किट में अलग-अलग व्यास और लंबाई की शाखाएँ शामिल होती हैं, वहाँ आकार निर्धारण का मामला हाइड्रॉलिक रूप से सबसे खराब शाखा है—वह जिसमें आवश्यक वेग पर सबसे अधिक घर्षण हानि होती है—क्योंकि प्रवाह सबसे कम प्रतिरोध के मार्ग की ओर वितरित होता है और उच्च-प्रतिरोध वाले पैरों को भूखा मारता है। यह CIP हाइड्रोलिक्स में सबसे आम फील्ड विफलता है: पंप डिस्चार्ज पर उपकरण स्वस्थ प्रवाह दिखाते हैं जबकि एक भूखी शाखा आवश्यक वेग के आधे पर चलती है, और चक्र रिकॉर्ड एक पूर्ण सफाई दिखाता है जो उस पैर में कभी नहीं हुआ। वेग प्रवाह के शीर्ष पर, पंप हेड को उस प्रवाह पर पाइप घर्षण, ऊंचाई में परिवर्तन, स्प्रे डिवाइस इनलेट दबाव और नियंत्रण वाल्व ड्रॉप को कवर करना चाहिए। प्रवाह पर 10 से 20 प्रतिशत का व्यावहारिक मार्जिन रखरखाव अंतराल पर इम्पेलर घिसाव को समायोजित करता है।

CIP रिटर्न पंप की इंजीनियरिंग

रिटर्न पंप कठिन काम करता है। इसका काम साफ किए गए बर्तन या लाइन को खाली रखना है जबकि समाधान लगातार आता रहता है, जिसका अर्थ है कि इसे तरल और फंसी हुई हवा के मिश्रण को पंप करना चाहिए, प्रत्येक चरण की शुरुआत में एक खाली लाइन से स्व-प्राइम (self-prime) करना चाहिए, और जानबूझकर आपूर्ति प्रवाह से बड़े प्रवाह पर ऐसा करना चाहिए। डिजाइन अभ्यास रिटर्न क्षमता को आपूर्ति क्षमता से 10 से 30 प्रतिशत अधिक आकार देता है ताकि बर्तन के तल में कभी भी समाधान जमा न हो; एक भरा हुआ तल रसायन विज्ञान को पतला करता है, बर्तन की दीवारों पर गिरने वाली-फिल्म की सफाई क्रिया को तोड़ता है, और सफाई तरल पदार्थ को उत्पाद क्षेत्रों में धकेल सकता है।

मानक सेंट्रीफ्यूगल पंप इस ड्यूटी को नहीं कर सकते क्योंकि हवा के प्रवेश पर वे अपना प्राइम खो देते हैं। दो स्थापित आर्किटेक्चर स्व-प्राइमिंग तरल-रिंग पंप हैं, जो लगातार हवा-तरल मिश्रण को सहन करते हैं, और एयर-स्क्रू या वैक्यूम-असिस्ट प्राइमिंग चरणों से लैस सेंट्रीफ्यूगल पंप हैं। रिटर्न पंप NPSH भी एक कठिन जांच का हकदार है: पंप 85 °C तक खुले बर्तन से खींचता है, जहाँ जल वाष्प के दबाव ने वायुमंडलीय हेड का एक बड़ा हिस्सा खा लिया है। मध्य-चक्र में कैविटेट (cavitate) करने वाला रिटर्न पंप सर्किट संतुलन को ठीक उसी समय तोड़ देता है जब आपूर्ति पंप अभी भी वितरित कर रहा होता है। इसका मुकाबला करने की रणनीतियों के लिए, औद्योगिक कैविटेशन रोकथाम पर हमारी अंतर्दृष्टि देखें।

कास्टिक, एसिड और थर्मल शॉक के लिए सामग्री और सील

CIP ड्यूटी के लिए वेटेड निर्माण एक छोटी सूची में परिवर्तित होता है। AISI 316L स्टेनलेस स्टील में केसिंग और इम्पेलर गर्म नाइट्रिक एसिड सहित संपूर्ण चरण अनुक्रम को कवर करते हैं, बशर्ते स्टील को ठीक से निष्क्रिय किया गया हो और वेल्ड को अचार (pickled) किया गया हो। रसायन विज्ञान द्वारा इलास्टोमर्स का विभाजन: EPDM गर्म कास्टिक और भाप को अच्छी तरह से संभालता है लेकिन ऑक्सीकरण सैनिटाइज़र और तेलों में खराब हो जाता है; FKM एसिड और पेरासिटिक समाधानों को कवर करता है लेकिन गर्म केंद्रित कास्टिक में खराब प्रदर्शन करता है; FFKM उच्च प्रीमियम पर सब कुछ कवर करता है। सील चेहरों को सिलिकॉन कार्बाइड के खिलाफ सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) चलाना चाहिए, क्योंकि मानक कार्बन चेहरे थर्मल शॉक के तहत तेजी से छाले और घिस जाते हैं।

जहां CIP स्किड एक सख्त स्वच्छ लाइन के बजाय रासायनिक संयंत्र के वातावरण में काम करता है, वहां सील-रहित मैग्नेटिक ड्राइव सेंट्रीफ्यूगल पंप विफलता मैट्रिक्स से सील को पूरी तरह से हटा देते हैं। यह रखरखाव लॉग से कास्टिक रिसाव को समाप्त करता है। स्टेनलेस स्टील में Aulank मैग्नेटिक ड्राइव सेंट्रीफ्यूगल पंप हमारे लीक-प्रूफ पंप समाधानों में पाए जाने वाले कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाते हुए इस औद्योगिक CIP वर्ग को कवर करते हैं। सख्त स्वच्छ खाद्य और फार्मा स्किड के लिए, हमारे खाद्य पंप समाधानों में विस्तृत सैनिटरी मॉडल और CPS-L हाई-फ़्लो स्टेनलेस स्टील सेंट्रीफ्यूगल पंप सेंट्रीफ्यूगल पंप रेंज के भीतर मजबूत आपूर्ति ड्यूटी प्रदान करते हैं।

नियंत्रण विवरण जो पंप और प्रक्रिया की रक्षा करते हैं

• वॉटर हैमर के खिलाफ रैंप नियंत्रण: CIP सर्किट उत्पादन लाइनों की तुलना में तेजी से चलते हैं, इसलिए अचानक पंप रुकना और तेज वाल्व बंद होने से बार-बार दबाव के झटके उत्पन्न होते हैं जो सील, गैसकेट और उपकरणों को थका देते हैं। CIP अनुक्रम को अपना स्वयं का त्वरण और मंदी VFD रैंप दें, और वाल्व बंद होने से पहले पंप स्टॉप को अनुक्रमित करें।
• प्रति चरण प्रवाह सत्यापन: आपूर्ति लाइन पर एक फ्लो मीटर, प्रत्येक लाइन आकार के लिए मान्य वेग के खिलाफ प्रति चरण ट्रेंड किया गया, एक सूक्ष्मजीवविज्ञानी परिणाम द्वारा विफल सफाई का पता चलने से पहले इम्पेलर पहनने, स्ट्रेनर फ़ाउलिंग और वाल्व बहाव को पकड़ता है।
• चालकता इंटरलॉक: तापमान-मुआवजा चालकता रासायनिक खुराक को नियंत्रित करती है और कुल्ला समापन बिंदुओं का पता लगाती है। चालकता की पुष्टि के लिए पंप अनुक्रम को इंटरलॉक करने से पंप को गलत तरीके से लगाए गए या गलत तरीके से रूट किए गए तरल पदार्थ को प्रसारित करने से रोका जा सकता है।
• ड्राई-रन और कैविटेशन सुरक्षा: रिटर्न पंप डिजाइन द्वारा प्रत्येक चरण परिवर्तन पर सूखे चलते हैं, इसलिए चुने गए आर्किटेक्चर को इसे सहन करना चाहिए; उच्च तापमान पर कम टैंक स्तरों से फीडिंग करने वाले आपूर्ति पंपों को स्तर इंटरलॉक की आवश्यकता होती है और, लंबे सर्किट पर, सक्शन दबाव को वाष्प दबाव से ऊपर रखने के लिए एक बूस्टर की आवश्यकता होती है।

CIP पंप खरीद के लिए एक विशिष्टता चेकलिस्ट

कमीशनिंग और ऑडिट में जीवित रहने वाले पंप आदेश में स्पष्ट रूप से इन आठ वस्तुओं को बताना चाहिए:

1. सर्किट में प्रत्येक लाइन व्यास के लिए आवश्यक वेग और संगत प्रवाह, सबसे खराब शाखा की पहचान करना।
2. सर्किट पर प्रत्येक बर्तन के लिए स्प्रे डिवाइस दबाव आवश्यकता।
3. निर्माता के कर्व पर खींचा गया विशिष्ट पंप ड्यूटी पॉइंट, जिसमें पहनने का मार्जिन बताया गया हो।
4. रिटर्न पंप क्षमता, स्पष्ट रूप से आपूर्ति क्षमता से ऊपर एक प्रतिशत के रूप में आकार, सेल्फ-प्राइमिंग आर्किटेक्चर का नामकरण।
5. उपयोग में आने वाले प्रत्येक रासायनिक चरण और सैनिटाइज़र के खिलाफ सटीक रूप से क्रॉस-संदर्भित वेटेड सामग्री और इलास्टोमर्स।
6. एक थर्मल साइक्लिंग स्टेटमेंट जिसमें प्रति दिन चक्रों की संख्या और प्रति चक्र अत्यधिक तापमान स्विंग का विवरण दिया गया हो।
7. पूर्ण सबसे गर्म रिटर्न तापमान पर रिटर्न पंप के लिए कठोर NPSH सत्यापन।
8. नियंत्रण एकीकरण सूची: VFD रैंप, इंटरलॉक और प्रवाह सत्यापन बिंदु।

Aulank Pump CIP आपूर्ति और रासायनिक परिसंचरण ड्यूटी के लिए स्टेनलेस स्टील सेंट्रीफ्यूगल और मैग्नेटिक ड्राइव पंप बनाती है, जिसमें 316L निर्माण, SiC सील चेहरों और औद्योगिक सफाई प्रणालियों के लिए सील-रहित विकल्पों के साथ गर्म कास्टिक, एसिड और सैनिटाइज़र सेवा शामिल है। हमें अपने सर्किट लाइन का आकार, स्प्रे डिवाइस की आवश्यकताएं और सफाई कार्यक्रम भेजें, और हमारी इंजीनियरिंग टीम पूर्ण आकार की गणना के साथ एक मिलान पंप जोड़ी वापस कर देगी। अपने स्किड या रेट्रोफिट प्रोजेक्ट की CIP पंप समीक्षा के लिए हमसे संपर्क करें।