智能型在线清洗系统的制作方法

专利名称：智能型在线清洗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线清洗设备，或称CIP清洗设备，且特别涉及一种智
能型在线清洗系统。是一种广泛应用于食品、生物发酵、制药等对清洗、卫生 要求较高的行业的清洗系统，从而达到卫生、无菌的效果。
背景技术：
在线清洗系统又称CIP就地清洗系统或CIP自动清洗系统，目前已在食品、
医疗、生物制药行业内被广泛地应用，并逐步完善、成熟、现代化。
CIP清洗(Cleaning In Place)是指设备(罐体、管道、泵等)及整条生产线 在无须人工拆开或打开的前提下，在闭合的回路中进行循环清洗、消毒，具有 安全、节能、高效等特点。其优点在于消除人为操作的消极因素、提高清洗 效率和减轻操作人员的劳动强度，其经济成本低，结构紧凑，占地面积小，安 装、维修方便。因其整个清洗过程均在密闭的生产设备、容器和管道中进行， 所以大大减少了二次污染的机会，因此比较符合现代大规模流体食品加工工艺 的卫生和环境要求。
CIP清洗系统过程是通过物理和化学的方法去除清洗表面上可见的和不可 见的杂质的过程。CIP清洗系统目的是满足产品安全的需要，减少微生物污染以 获得高质量的产品，符合国家相关法规的要求，.维护设备的有限运转以及避免 出现各种故障。清洗标准即要使被清洗设备表面达到规定的清洁程度时，各
种物料的选择和参数的设定值。清洗标准包括清洗剂的选择、清洗液浓度的
调制、清洗时间的控制、清洗液温度的设定、清洗液流量的大小控制等。
传统CIP清洗系统即手动型CIP清洗系统，由于其结构简单，操作复杂，所
以不能实现完全的自动控制功能。其清洗程序全部由操作人员人工控制各连接 阀门实行转换，手动型的液位指示是普通型(即玻璃管液位)显示，清洗时均 须人工在位监控其操作进、出料。因此，不能精确地控制清洗的时间、温度、 及清洗液的浓度、流量等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种智能型在线清洗系统，以克服传统CIP清洗
系统结构复杂、人工操作效率低，不能精确地控制清洗过程中的清洗的时间、 温度、流量及清洗液的浓度等清洗标准的缺陷。
本实用新型所解决的问题可以采用以下技术方案来实现-智能型在线清洗系统，包括保温罐、保温罐推车、电器控制柜、控制管阀 件、管接件、电器材料，所述保温罐包括酸碱液罐、注射水罐，所述酸碱液罐 通过一管道连接所述注射水罐，该保温罐放置在所述保温罐推车上，所述酸碱 液罐上部连接一回液泵，所述酸碱液罐下部连接一供液泵，所述保温罐推车上
还设有所述电器控制柜，其特征在于所述智能型在线清洗系统还包括一可编 程控制系统。
所述可编程控制系统包括电导率仪，该电导率仪分别设于所述回液泵的管 道里和所述供液泵的管道里，且与可编程控制器相连。
所述可编程控制系统包括压力控制器，该压力控制器设于所述供液泵的管 道里，且与可编程控制器相连。
所述可编程控制系统包括一计量泵、 一板式换热器，该板式换热器设于所 述供液泵管道上，该计量泵设于所述供液泵里且在该板式换热器之前，该计量 泵与可编程控制器相连。
所述可编程控制系统包括温度变送器，该温度变送器分别设于所述板式换 热器出口管道里、酸碱液罐里和注射水罐里，该温度变送器与可编程控制器相 连。
所述可编程控制系统包括静压液位计，该静压液位计分别设于所述酸碱液 罐底部和注射水罐底部，该静压液位计与可编程控制器相连。
所述可编程控制系统包括气动隔膜阀，该气动隔膜阀分别设于所述酸碱液 罐进口和出口处、注射水罐的进口和出口处、供液泵管道里、回液泵管道里， 该气动隔膜阀与可编程控制器相连。
所述可编程控制系统通过一数据线与计算机、打印机连接，实现远程控制。
所述可编程控制系统还包括可设定、显示生产工艺流程及各项控制参数的 触摸显示屏，所述触摸显示屏连接所述PLC，为了操作方便所述触摸显示屏设置
5在所述电器控制柜的前面。
所述可编程控制系统包括一报警装置，该报警装置与可编程控制器相连， 在系统出现故障时，可编程控制器会控制该报警装置发出报警信号，并会在所 述触摸显示屏上将故障的原因显示出来。
本实用新型与传统CIP清洗系统相比具有的明显优点
1、 清洗过程的可视化
整个清洗工艺程序从出液至回液全部实现自动控制，自动监控。工艺过程 动态显示，能有效控制和记录相关物理量如液位、温度、压力、流速、时间、 泵的启停、PH、电导率等，便于清洗GMP验证。
2、 统计功能
能自动计算各周期各自清洗的生产量、序号、生产时间、清洗结果等。
3、 层次管理
本系统分三个主要命令功能(1)资料命令功能包括参数输入、参数设 定及报表打印等。(2)操作命令功能有关清洗操作，清洗中监视等。(3)系 统命令功能日期、时间修改、硬件配置设定、系统维护等。不同的命令功能 设有不同的密码，主管可操作全部菜单功能，统计员仅能进入资料命令功能， 生产操作者仅能进入操作命令功能，而系统维护者仅能进入系统命令功能。
4、 故障处理
当某一部分造成控制系统不能自动处理时，系统会用一段信息来报警。信 息显示在控制屏、电脑屏上，并打印出来，并指示如何处理。
有益效果本实用新型采用可编程控制系统，使清洗液流量变频可调，清 洗液温度可设定，对保温罐内酸碱度可设定，对清洗时间可设定，清洗顺序可 设定，清洗回流酸碱度可设定，且配备系统故障报警装置，系统可实现五个全 自动控制以及一个系统功能报警装置，所有的控制动作均可通过可编程控制器 设定，实现完全自动化，工作安全，劳动强度低，工作效率高，清洗彻底，并 能同时达到消毒杀菌目的，保证卫生要求，有利于制品质量提高。清洗釆用管 道化，可少占车间面积。洗涤剂可循环使用，利用率高，蒸汽和水也比较节省。 易损件少，该设备使用寿命长。以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。


图1为本实用新型智能型在线清洗系统的外观结构示意图； 图2为本实用新型智能型在线清洗系统俯视图； 图3为本实用新型智能型在线清洗系统的工艺流程结构示意图； 图4为本实用新型智能型在线清洗系统的电气控制示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参照
图1和图2，本实用新型智能型在线清洗系统，包括一酸碱液罐l、注 射水罐2、保温罐推车3、电器控制柜4，保温罐推车3使本实用新型移动起来 更加方便，可以很方便地实现在线操作的功能；电器控制柜4内设有可编程控 制器，可编程控制器通过一通讯总线连接一计算机，在本实用新型清洗之前， 技术人员可以通过计算机进行编程，对各种参数按要求进行预先设定；电器控 制柜4的前部表面设有触摸显示屏5，在本实用新型现场工作时，操作人员只需 操作触摸显示屏5上相应的按键，本实用新型就可以按照预先设定好的程序自 动执行相应的功能。
参照图3为本实用新型智能型在线清洗系统的工艺流程结构示意图，图中 包括供液泵管道出口6、回液泵管道进口7、纯蒸汽管道进口8、洁净压缩空气 管道进口 9、纯水管道进口 10、注射水管道进口 11、蒸汽管道进口 12、冷凝 水回水管13、排液管14，回液泵管道进口 7连接酸碱液罐1，且从酸碱液罐1 的顶部进入，在回液泵管道进口 7和酸碱液罐1之间设有电导率仪A，电导率仪 用于测试进料(酸或碱)的PH值，并将此测试的结果传送给可编程控制系统， 经过可编程控制系统的综合分析与预先设定好的参数值相比较，再通过可编程 控制器控制本实用新型的其他部件自动执行相应的工作。
酸碱液罐1的底部连接供液泵管道，在供液泵管道上还设有一板式换热器 15,板式换热器15由导热性好的金属板片组成，物料经供泵液泵管道从板式换 热器15的一通道流过。板式换热器15的另一通道上部管口处连接一蒸汽管道进口12;下部管口处连接一冷凝水回水管13，用于对利用过的蒸汽进行冷却，
实现水的回收循环利用。蒸汽经蒸汽管道进口 12进入到板式换热器15给物料
加热，蒸汽热量只是通过金属板壁传递到物料中，避免了在加热过程中蒸汽与
物料直接接触而造成物料加热不均匀。板式换热器15的上部进口处连接一温度 变送器D，温度变送器D把所测量的数据以标准的电信号传送到可编程控系统， 经过可编程控制系统的综合分析与预先设定好的参数值相比较，再通过可编程 控制器对气动隔膜阀F开大或关小，来调节物料的温度满足清洗温度的要求， 当温度过高时，可编程控制器还会控制报警装置发出报警信号，并在触摸显示 屏5上将故障的原因显示出来；在酸碱液罐1、注射水罐2里也分别设有一温度 变送器D，用于实现罐内温度的检测。
在供液泵管道上也设有一电导率仪A，用于对物料的PH值再次检测，满足 系统设定好的参数值，以提高清洗精度和达到良好的清洗效果；在供液泵管道 上也设有一压力控制器B，压力控制器B把所测得的压力信号以标准的电信号传 输到可编程控系统，经过可编程控制系统的综合分析与预先设定好的参数值相 比较，再通过可编程控制器对气动隔膜阀F开大或縮小，来实现供液泵管道里的 压力满足清洗的要求。
供液泵管道出口 6用于连接被清洗的外界设备，供液泵管道出口 6还连接 纯蒸汽管道、洁净压縮空气管道，纯蒸汽、洁净压縮空气分别通过纯蒸汽管道 进口 8、洁净压縮空气管道进口 9进入到供液泵管道，对供液泵管道内的物料进 行高温消毒、加热；同时在本实用新型对外界设备进行清洗的过程中，也可以 通过纯蒸汽、洁净压縮空气进行高温消毒、加热。
本实用新型在工作时，首先应根据不同的物料和不同的工艺要求，选择合 适的清洗剂，再将清洗剂通过回液泵管道进口 7回流到酸碱液罐1中，同时用
电导率仪A测出此时清洗剂的ra值，并反馈到可编程控制系统，经可编程控制
系统的综合分析，确定加入酸碱液罐1内纯水的容积，并通过纯水管道进口 10 往酸碱液罐1加入纯水，且整个加入清洗剂、纯水的过程都由酸碱液罐1底部 设有的静压液位计E监控，静压液位计E会把测得的液位值以标准的电信号传 输到可编程控制系统，当液位不够时，可编程控制器会控制纯水管道进口 10处 的气动隔膜阀F继续开启，当液位已符合要求时，可编程控制器会控制报警装置发出报警，并在触摸显示屏5上显示出故障原因；注射水罐2和酸碱液罐1 通过一管道相连，注射水罐2用于根据配液需要往酸碱液罐1内注入一定温度
的热水，注射水罐2根据其底部的静压液位计E反馈的信号，通过注射水管道 进口 11往注射水罐2内加入纯水。
在酸碱液罐1内配好的清洗液经过酸碱液罐1底部的供液泵管道送往被清
洗的外界设备；另外在酸碱液罐l、注射水罐2的底部还可设有一回路，用于在 调整清洗液的PH值时，将保温罐底部的供液泵管道里积蓄的清洗液回流到酸碱 液罐1内；清洗液经过板式换热器15时，通过蒸汽管道进口 12往板式换热器 15里通入蒸汽，这样在板式换热器15里清洗液和热蒸汽完成热量交换，再由温 度变送器D测量换热后的清洗液，若此时的温度太低，可编程控制器会控制气 动隔膜阀F开的更大，以增加板式换热器15里的热蒸汽的温度；若此时的温度 较高，可编程控制器会控制气动隔膜阀F开的更小，以减小板式换热器15里的 热蒸汽的温度；若此时的温度过高，可编程控制器还会控制报警装置发出报警 信号，并会在触摸显示屏5上将故障的原因显示出来；在板式换热器15里经过 热交换后的蒸气会被送到冷凝水回水管13，以实现水的循环利用，节约能源。
如果清洗液的温度符合系统设定的要求，就通过纯蒸汽管道进口 8、洁净压 縮空气管道进口 9分别往供液泵管道通入纯蒸汽和洁净压縮空气，对清洗液进 行高温消毒，经消毒之后符合要求的清洗液会通过回液泵管道进口 7被送入被 清洗设备，在对被清洗设备清洗的过程中同样需要利用纯蒸汽和洁净压縮空气 进行高温消毒、加热。待清洗工作完毕时，可编程控制器还会控制报警装置发 出报警信号，并会在触摸显示屏5上将清洗完毕的信号显示出来，然后经过排 液管14将剩余的清洗剂、清洗液和清洗过的废液排出系统，并做进一步的后期 处理。
参照图4为本实用新型智能型在线清洗系统的电气控制示意图，图中包括 供液泵16、回液泵17、备用泵18、电源19、酸出料控制阀20、得电延时断开 开关21、得电延时闭合开关22、断电延时断开开关23、碱出料控制阀24、热 水进出控制阀25。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优 点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神 和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入 要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书 及其等效物界定。
权利要求1、智能型在线清洗系统，包括保温罐、保温罐推车、电器控制柜、控制管阀件、管接件、电器材料，所述保温罐包括酸碱液罐、注射水罐，所述酸碱液罐通过一管道连接所述注射水罐，该保温罐放置在所述保温罐推车上，所述酸碱液罐上部连接一回液泵，所述酸碱液罐下部连接一供液泵，所述保温罐推车上还设有所述电器控制柜，其特征在于所述智能型在线清洗系统还包括一可编程控制系统。
2、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编 程控制系统包括电导率仪，该电导率仪分别设于所述回液泵的管道里和所述 供液泵的管道里，且与可编程控制器相连。
3、 如权利要求l所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编程 控制系统包括压力控制器，该压力控制器设于所述供液泵的管道里，且与可 编程控制器相连。
4、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编 程控制系统包括一计量泵、 一板式换热器，该板式换热器设于所述供液泵管 道上，该计量泵设于所述供液泵里且在该板式换热器之前，该计量泵与可编 程控制器相连。
5、 如权利要求1或4所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可 编程控制系统包括温度变送器，该温度变送器分别设于所述板式换热器出口 管道里、酸碱液罐里和注射水罐里，该温度变送器与可编程控制器相连。
6、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编程 控制系统包括静压液位计，该静压液位计分别设于所述酸碱液罐底部和注射 水罐底部，该静压液位计与可编程控制器相连。
7、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编 程控制系统包括气动隔膜阀，该气动隔膜阀分别设于所述酸碱液罐进口和出 口处、注射水罐的进口和出口处、供液泵管道里、回液泵管道里，该气动隔 膜阀与可编程控制器相连。
8、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编程 控制系统通过一数据线与计算机、打印机连接。
9、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编程 控制系统还包括可设定、显示生产工艺流程及各项控制参数的触摸显示屏， 所述触摸显示屏与可编程控制器相连，该触摸显示屏设置在所述电器控制柜 的前部表面。
10、 如权利要求1所述的智能型在线清洗系统，其特征在于所述可编 程控制系统包括一报警装置，该报警装置与可编程控制器相连。
专利摘要智能型在线清洗系统，包括保温罐、保温罐推车、电器控制柜、控制管阀件、管接件、电器材料，所述保温罐包括酸碱液罐、注射水罐，所述酸碱液罐通过一管道连接所述注射水罐，该保温罐放置在所述保温罐推车上，所述酸碱液罐上部连接一回液泵，所述酸碱液罐下部连接一供液泵，所述保温罐推车上还设有所述电器控制柜，所述智能型在线清洗系统还包括一可编程控制系统。本实用新型采用可编程控制系统，使清洗过程中各种清洗标准得以控制，且所有的控制动作均可通过可编程控制器设定，实现完全自动化，工作安全，劳动强度低，工作效率高，清洗彻底，洗涤剂利用率高，蒸汽和水也比较节省，易损件少，该设备使用寿命长。
文档编号B08B9/032GK201261022SQ200820152980
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者波 王, 蔡国权, 颜志红 申请人:上海远跃轻工机械有限公司