低壓水清洗係統詳解

簡（jiǎn）介

重（chóng）點在（zài）於內部清洗應用，手噴槍已經在這方麵使用，尤其是與蒸氣/水混合設備聯合（hé）使用。在前麵兩節中，我們主要介紹了應用中壓和（hé）高壓的冷水，借助水壓和表麵作用來去除汙垢。

利用2×10⁵〜5×10⁶Pa壓力（lì）下的冷或熱水可以解決（jué）絕（jué）大（dà）多數的清洗問題，這些液體中可以包含或不含化（huà）學添加（jiā）劑。釀造行業從200年前開始就一直使用清洗技術來（lái）去除發酵容器中難去除的（de）汙物。傳統的清洗工藝包括“注入、煮（zhǔ）沸、傾倒”，隻是使用一根手工製作的多孔金屬管，管子帶有一個簡（jiǎn）單形狀的噴射頭，因此被稱為“噴（pēn）射管”。在最近的幾年中，由於有關環境、健康和安全的法規不斷增多，低壓清洗係統日益（yì）複雜，如ISO9000認（rèn）證（原來的BS5750），對處（chù）理行業的品質和效率（lǜ）有了更髙的要（yào）求。

傳統（tǒng）油罐清洗技術與現有技術之間（jiān）的比較參見表5-12。

表5-12容器（qì）清洗技（jì）術一傳統方法與現有方（fāng）法的比較

由於受權威部門如美國的（de）FDA（食品與藥品管理局）、英國的MCA（醫務管理局）等的規章限製，清（qīng）洗及其確認已經成為許多行業不可缺少（shǎo）的一部分，這些行業包括製藥業、生物技術、化妝品、精細化工和食品加工業等。

本文中，我們將從儀器設備、係統（tǒng）及應用等方麵介紹低壓清洗係統的最新技術（shù）發展水平。

容器清洗和油罐清洗中的主要成本要素

*設備停工期和生產（chǎn）量損失；

*勞動力成（chéng）本；

*清洗液體的成本；

*損失的產（chǎn）品成本；

*能源與加（jiā）熱的成本；

*液體流出的處理費用；

*設備折舊費用。

不（bú）同的車間計算成本考慮的因素也不同（tóng）。據估計，一個5t的容器一（yī）年的清（qīng）洗費用為£12000~£35000，一個（gè）10t的容器則（zé）要用去（qù）£25000〜£64000。費用的多少與清洗的方法和頻率有關。

清洗係（xì）統的類型

上（shàng）麵的表格（gé）從清（qīng）洗時間、費用、清洗效果以及可重複性等方麵對各種清洗（xǐ）方法（fǎ）進行了比較，從最（zuì）基礎（chǔ）的到最複雜的方法都有。每一個（gè）實際案例都有不同的特（tè）點，在（zài）選擇清洗方法（fǎ）時，應按照上述（shù）因素進行評估。前四種（zhǒng）方法是勞動密集型技術，後麵的四（sì）種則是自動運行的。我們還需要考慮到健康與安全法規對方法（fǎ）選（xuǎn）擇的影響，例如，英國1998年1月頒布的《限製空間法案》就（jiù）對某些傳統（tǒng）清洗方法的（de）操（cāo）作進行了指導。

下麵是4類主要（yào）的低壓（yā）清洗係統：

*原地清洗（CIP）：可以在被清洗設（shè）備的原位置進行清洗。原（yuán）地清洗所使用的設備是一（yī）個可以移動的（de）係統，它可以從一個容器移到另一個容器。

*非原地（dì）清洗（COP）：是一個半自動化或者手動操作的清（qīng）洗係統，它使用小型清洗櫃或者流水線清洗（xǐ）係統，主要應用於各種形狀和大（dà）小的IBC、圓筒等設備的清洗。

*原地滅菌（SIP）：是利用特殊的化學成分和特定（dìng）溫度的熱水來消除細菌和其他有（yǒu）害成分的清洗係統。SIP的程序總是和（hé）CIP一起協同完成的。

*普通清洗係統：在（zài）很多（duō）情況下是CIP和COP的一（yī）部分，它主要用於表麵及設備清洗。

1.原地清洗（CIP）係統

CIP係統包（bāo）括從簡單的手（shǒu）動操作裝置（zhì）到複雜的自動（dòng）化裝（zhuāng）置的許多不同種類，下麵我們將（jiāng）更加詳細地介紹它。

（1）手動（dòng）操作的CIP係統

作（zuò）為CIP中最為基礎的一種，手動（dòng）操作係統由以下的部分（fèn）組（zǔ）成：

*泵組：由一個雙層隔板（內充空氣（qì））和離心（xīn）機（jī）（高速離心機或者多級（jí）離心機）組成，或者是一個蒸汽/液態水混合裝置。

*定位裝置：它是一（yī）個利用現有（yǒu）的（de）噴管（guǎn）口、具有凸緣連接的剛性管道係統，或者是對現（xiàn）有道口量（liàng）身定做一個通用的定位裝置。

*清洗頭（tóu）：清洗頭擁有單個或兩（liǎng）個軸，可以是固定（dìng）的，也可以是（shì）能轉動的。

這種係統費（fèi）用較低，並可以用作專用（yòng）的清洗係統。我們可以把清洗頭永久地固定在容器的內部，也可以使它具有可移動的能力，這樣泵組（zǔ）就可以移動，清洗頭（tóu）和定位裝置也可以從一個容器轉移到另一個容（róng）器。通過人（rén）工選（xuǎn）擇，我們根據總損失來決定清洗的次序。開（kāi）始清洗後，清洗液會被排放到排水溝或（huò）汙水處理係統中去。

（2）自動或半自動（dòng）CIP係統

這種係統的特點（diǎn）包括：

*當（dāng）把一個需要清洗的容器交給自動或半自動（dòng）CIP係統時，它們會自動選擇清洗液的種（zhǒng）類，比如說（shuō）是用冷水還是熱水，需要的溫度（dù）是多少，是否需要添（tiān）加化學藥（yào）劑等。程序中還將根據汙垢類型和清潔標（biāo）準來確定清洗（xǐ）位置、清洗壓力、流動速率、循環時間等（děng）的數值。

*選擇適當的清洗（xǐ）設備，清洗頭和噴嘴可以是（shì）固定的或者轉動的。

*在清洗液回（huí）收係統中，應該包括過濾和流出物處理係統。

2.原地滅菌（SIP）清洗係統

在需要的時候，SIP係統可以被整合到完整的CIP程序中去。執行殺菌過程是（shì）為了確保所有細（xì）菌都在特定的環境中被殺死，這種特定環（huán）境通常是指125°c的蒸汽中，持續30mine蒸汽經常經由清洗設備注入，這有利於管道係（xì）統和噴頭的殺菌以及除掉其他氣體，也是進行殺菌過程的一個先決條件。當清洗結束的（de）時候，容器（qì）和管道係統需要被冷卻。霧氣（qì）經常會出現在熱的表麵上，因此要確保霧氣全部被去（qù）除。對於外麵覆上套的容器，可以使用加熱的方法；在其他條件下，可（kě）以使用真（zhēn）空。維護殺菌係（xì）統時，可以使用（yòng）其他的氣體（如氮氣（qì））來代替（tì）熱蒸汽，這（zhè）樣可以（yǐ）使係統（tǒng）處於正壓力下。

3.非原地清洗（COP）係統

這種清洗係統經常（cháng）被用在易於運輸的項目上。清洗站通（tōng）常由一個量身定做（zuò）的隔艙組成，在隔艙中裝有清洗所需要的設（shè）備，如蒸氣、排水裝置、加壓（yā）水（化學添加劑（jì）可有可無）等，可能還（hái）有電子防火器材。根據部件的大小，清洗設備應當包括開放式大型設備洗（xǐ）滌室（如集裝箱）和小設備洗滌櫃。總容積是根據產品而定的一項基本指標。

簡單的（de）櫃式洗滌係統是一個正麵開放的、裝有聯鎖門的不鏽鋼（gāng）小櫥，在它的內部（bù）四周裝有（yǒu）固定的噴嘴。小的部件被放在架子上，然（rán）後用手（shǒu）動噴槍或者固（gù）定的噴嘴進行清（qīng）洗。—些公司已經成功地（dì）使（shǐ）用（yòng）了超聲波技術，這項技術對於較小的部件尤其有效。

如果清洗的數量很少的話，我們一般會選擇手動清洗程序。在清洗數量很（hěn）大的（de）時候，洗滌櫃需（xū）要借（jiè）助基本的PLC來確定清洗程序（xù），它會自動選擇洗滌（dí）周期、清洗液溫度及（jí）化學添加劑等（děng）。清洗液經（jīng）過過濾或者其（qí）他的處置措施後可以重複使用。

傳送帶連續清（qīng）洗（xǐ）係統（tǒng）是一個可（kě）對清（qīng）洗（xǐ）順序（xù）編程的機械化操作係統。它可以（yǐ）用於形狀相似的設備內部及（jí）外部的清（qīng）洗。這個係統通常還包括一個水循環設備。這（zhè）類係統（tǒng）適合清洗（xǐ）體積（jī）很大的桶或集裝箱。全自動的清洗係（xì）統包含五個步驟：

預清洗一噴（pēn）灑清潔劑（jì）一噴灑熱水（shuǐ）一清水漂洗一烘幹

CIP清洗係統的設計細節

1.清洗頭和噴嘴

這兩個（gè）在任（rèn）何清（qīng）洗係統中都是關（guān）鍵部（bù）件。它（tā）們利用發電裝置產（chǎn）生的動力，通過噴嘴把清洗流體的壓力能轉化為（wéi）動能，以此來（lái）實現清洗（xǐ）的效果。與中壓和高壓清洗係統相比，低壓清洗係（xì）統的（de）能量是（shì）很低的。當然，清洗效果還與溫度和（hé）化學添加劑有關。如果我們選擇了不適當的清洗頭或者不能有效地操作，將（jiāng）會影響到整個CIP清洗係統的效果。可供選擇的清洗頭有很多種，每一種（zhǒng）都有各自適用的場合。在表5-13中羅（luó）列了一些清洗頭及它們的特性。圖5-31中是一些清洗頭的示意（yì）圖。內（nèi）部清洗（xǐ）頭有三大種（zhǒng）類：

圖5-31部分單軸或雙（shuāng）軸的旋轉式低壓清洗頭

（英國TurcoProducts公司提供）

表5-13低壓容器清（qīng）洗係統（tǒng）的清洗頭手冊

（英國SprayingSystems公司提供）

表格P308頁

（1）不旋轉的（de）球形噴（pēn）嘴

這（zhè）種設備特別（bié）適合那種隻用少量清洗液或者是用熱水（無論是否有化學添加劑）就（jiù）可以去除內表麵的汙垢，而且（qiě）有很好效果的小型容器。根（gēn）據容（róng）器體積的大小及其內部的裝置，需要兩（liǎng）個或者更多的噴頭以避免“陰影”效（xiào）果的發生。為此需要考慮以下的技術因素：

*噴頭的尺寸：它取（qǔ）決於容器管口的最小直（zhí）徑；

*計算噴孔的數（shù）量與大小，以便達到所需的壓力與流速（這取決於容器的體積）；

*噴頭（tóu）使用的材料（liào）；

*每個容器所（suǒ）需要的清洗噴頭的數量；

*噴頭樣式：有以下幾種選（xuǎn）擇：

a.正向360°

b.反向360°

c.向上或向下270°

d.向上或向下180°

噴嘴（zuǐ）的選擇取決於容器的設計（頂端（duān）開放或者頂端封閉），還有汙垢（gòu）的位置；在許多（duō）案例中（zhōng），汙垢往往集中於容器的前（qián）1/3部分。

多（duō）噴孔噴（pēn）頭一（yī）它們可以被用於各種大小的容器的清洗。一些標準的完全噴射頭被裝入（rù）圓柱形的（de）實（shí）體中，這樣（yàng）就形成一個可以根據需要使用的全方位噴頭。這（zhè）種噴頭是一種相對簡單，但（dàn）也很有效的容器清洗噴（pēn）頭。關於噴頭的外形選擇，最常用（yòng）的是360°噴頭，但是很多時候需要集（jí）中清洗容器的某一部分，如容器（qì）的前1/3往往是汙垢最嚴重的部分（fèn）。對於（yú）頂端開（kāi）放的容器，至少要用（yòng）180°噴頭。

噴頭材料的（de）選擇受（shòu）到費用的影響，可供選擇的材料有316級的不（bú）鏽鋼、黃銅、鍍特氟綸的鋼鐵等，在惡劣環境中還可以用（yòng）添（tiān）加哈斯特洛伊（yī）耐蝕鎳基合金或聚偏氟乙烯（PVDF）的類（lèi）似（sì）塑料。表麵磨光度根據用途可以（yǐ）從普通用（yòng）途的150粒度到衛生學用途的480粒度（超級鏡麵）。

（2）單軸旋轉噴頭

單軸旋轉噴頭可以分成兩（liǎng）大類：

受控製的（de）旋轉式：清洗噴頭內置（zhì）的驅動電動機產生壓力（lì），並將壓力加到清洗液上。旋轉的動力來自於（yú）清（qīng）洗液的壓力。

圖5-32中顯（xiǎn）示的是'‘旋轉球”式設計（jì）的運行過（guò）程。

清洗液（yè）從噴頭入口（圖（tú）中（zhōng）3）處（chù）進入，沿著發（fā）動機內的斜孔流動，使得調節（jiē）器（qì）（圖中7）高速轉動。調節器的另（lìng）一端（duān）撞擊（jī）驅動臂（圖中10），其獨特的構造（zào）使調節器每轉動一次，驅動臂（bì）可以轉動3°〜4°。調節器每旋轉100次，驅動臂（bì）可以通過軸（圖中6）使其下方的球狀物（圖中2）轉動一（yī）周。然後，這些液體與從軸頂的旁路及管口（圖中14和15）流出的液體匯聚到球狀物之中。旋轉（zhuǎn）速（sù）度是預先設（shè）定的，根據流體的入口壓力的不同，轉速一（yī）般設定在4〜15rpm之間（jiān）。從實際中我們了（le）解到，相比高（gāo）的（de）旋轉（zhuǎn）速度來說，低的旋轉速度可（kě）以（yǐ）達到更好的清洗效果。

與固定式噴（pēn）頭相（xiàng）似，為了（le）適應不同形（xíng）狀容器的要求，可以（yǐ）設計出（chū）不同的噴（pēn）射方式。

自（zì）由旋轉式：這種清洗噴頭是應用清洗液的切向噴射的反作用力（lì）來轉動的，它的轉速可以達到150rpm之高，這就使得（dé）它的清洗（xǐ）效果與清洗（xǐ）效率不如前麵介紹的受控（kòng）製的旋轉式噴頭。對於小的容器或者不太嚴重的汙垢，這種（zhǒng）方法有不錯（cuò）的清洗效果。一般情況下，壓力為1×10⁵~4×10⁵Pa，流速為15-380L/min，這與壓力及清洗噴（pēn）頭入口的（de）大小有關（為（wéi）直徑的1/2到1倍）。自由旋（xuán）轉式噴頭有多種（zhǒng）不同類型，但是它們的運行原理是類似的，比如：

圖5-32“Seilers，，TM“旋轉（zhuǎn）球”式旋轉噴射（shè）器及其性能（néng）參數

（英國Turco公司（sī）提供（gòng））

圖片P310頁

Breconcherry的"ClipDisc"容器清洗器，用聚氟乙烯和不鏽鋼製成。它的動力來源於清洗液，它可以產生濃的噴霧，並以此對半徑為4m的範圍進行有效的清洗。這種裝置（zhì）通常用於（yú）輕微汙垢的（de）情況，如殘渣、消（xiāo）毒用的化學品（pǐn）以及像食品工業這樣的需要低（dī）影（yǐng）響清洗的（de）領域。

（3）雙軸旋轉噴頭

雙軸清洗噴頭是一種功（gōng）能強大的設備，因為它把所有的能量都集（jí）中在2、3或者4個噴嘴上，尤其是和裝有流動穩定化（huà）插頭的擴展轉動（dòng）臂一起使用時（shí），可以產生一個遠達30m的連續的噴霧。噴（pēn）頭與轉動臂的共同運動，可以產生一個（gè）長8字形的清洗輪廓。齒輪的標定指數（shù）保證了每一次轉動之後，噴霧將在表麵前進（jìn）6°〜8°，直到覆蓋了表麵的100%為（wéi）止（zhǐ）。這（zhè）種清洗的典型清洗周（zhōu）期為4min。

雙軸噴頭不是永久的被（bèi）裝在容器內的，這是因為暴露的齒輪在不使用時會變得不精確，除非把齒輪密封起來，然後把噴頭（tóu）貯存在一個“飛濺區”之上的地方。

自我推進式：這是一（yī）個與單軸情況非常相似的裝置，雙軸受控製的（de）旋轉噴頭有一個（gè）內置的渦（wō）輪，利用加壓清洗液來產生旋轉。在這裏，轉（zhuǎn）速是與（yǔ）清洗流（liú）體相對應（yīng）的。在Breconcherry的“TankFury”的（de）設計中，旋轉的噴（pēn）嘴是依靠活塞（sāi）來運動和連接的。

有許多種大小的可用噴嘴，這取決於需要清洗的容（róng）器的狀況。圖5-33顯示了小噴頭的情況（隻適合直徑小於4m的容器）及其相關數據。圖5-34則顯示了適用於大一（yī）些（xiē）的容器的清洗噴頭的情況（適用於直徑小於12m的容器）。大多數低壓清洗噴頭的使（shǐ）用環境為壓力5X105〜1.5×10⁶Pa，流（liú）動速率100〜400L/min。

圖5-33“SuperMite”雙軸噴頭及其性能參數

在對旋轉的監測過程中，我們經常（cháng）可以聽（tīng）到噴射物撞擊容器表麵的聲音（yīn）。如果需要對這種情況了解的更（gèng）為確切（qiē），可以裝一個傳感器來監測（cè）噴（pēn）射物撞擊的（de）影響，如（rú）Toftejorge和Sellers的（de）噴頭就使用了傳感器。

外部推進式：作為清洗（xǐ）噴頭的一部分，這種（zhǒng）裝（zhuāng）置帶有（yǒu）一個利用（yòng）水力（lì）的、電力的或者空氣動力的發（fā）動機。通常情況下，這個發動機在容器的外（wài）部和噴頭的內部（bù）。這（zhè）種設計特別適用於那種機（jī）械化配置、開始、停止的自動控製型清洗，同時（shí）需要（yào）注意控製（zhì）清洗速度。

圖5-34“Tanksweep”雙軸噴頭及其性（xìng）能參數（shù）（保護套是可（kě）選配件）

（英（yīng）國TurcoProducts公司提供）

圖片P311頁

2.清洗形式與循環時間

注意：增加流速比增加壓力產生的（de）影響更大。比如（rú）壓力加倍時，影響係數增加了40%；而流速加倍時，衝擊係數增加了100%。

雙軸式（shì）噴頭與轉動臂的共同運動，使得噴霧可以產生一個長8字形的清洗輪廓。舉一個具體的例子，當4個噴嘴的“TofteJorge”旋轉噴（pēn）頭旋轉5.5次時，容（róng）器的內部已經被清洗了22次（cì）。每一次清洗都是覆蓋了容器的每一個（gè）部分，使它100%都得到了清（qīng）洗。這種基本的原理可以被應用到大（dà）多數雙軸清洗噴頭上，當然各種噴頭的指標是不同的。

噴射圓周速度（JPV）

JPV是噴霧在工作（zuò）表（biǎo）麵移動的速度，對於設計特定用途的（de）清洗係統是一個（gè）十分重要的因子。如果JPV過快，就會產生一個“彎曲”噴射，導致清（qīng）洗效果大（dà）大降低。另一方麵，如果JPV過慢，就要花去過多的時間來清（qīng）洗容器。我們給出JPV的計算公式：

公式P312頁

式中：d—從噴頭到臨界區（qū）域的最遠距離：

rpm——在給定壓力與配置（zhì）下，噴頭的轉動速率。

在處理嚴重的汙垢時，JPV的大小一定不能超過2.0m/s。而對於輕微的汙垢或者漂洗應用時，可以把JPV提高到2.5m/s。在清洗直徑很大（dà）的容器時，JPV通（tōng）常不能超過3.0m/s。自我推（tuī）進式（shì）旋轉噴頭的JPV由以下幾個因（yīn）素決定和（hé）調整：流動速（sù）率、壓力、噴嘴直徑、推進器及齒（chǐ）輪的配置等。外部推進式（shì）雙軸（zhóu）旋轉噴頭的JPV通常是固定的，有一些設計中也提供了調節齒輪的工具。表5-14中（zhōng）顯示（shì）的是在不同流速與（yǔ）壓力下的（de）影響比（bǐ）較。

表5-14不同壓（yā）力與流動速率對於噴嘴表麵（miàn）的影響

3.固定式噴嘴（zuǐ）

這種設計主要應用於輕微（wēi）汙垢的專門清洗，如矩形或者（zhě）不規則形狀的容（róng）器的內表麵與（yǔ）陰（yīn）影區域（yù），這些地方通常是普通噴頭難以達到的。這種方法同樣適用（yòng）於外表麵（miàn）的清洗，如IBC和移（yí）動（dòng）式機器（如傳輸機）的清洗。下（xià）麵介紹一些清洗中使用的固定式噴嘴：

*扇形噴（pēn）射：對15°〜80°內的區域進行清洗。這個（gè）扇形的角度（dù）越大，清洗（xǐ）效果越差。扇形噴射主（zhǔ）要應用於去除輕微汙垢，以便於進行化學溶解或者漂洗，它可（kě）以獲（huò）得最大（dà）的覆蓋麵積

*完全噴射：這種方法（fǎ）通過把全部的水力能量集中到一個小區域的（de）噴射，從（cóng）而達到最佳的噴射（shè）效果。主要（yào）應用（yòng）於其他清洗中難以達到的（de）部位的清洗。

*螺旋噴射：由一組下（xià）降的螺旋形組成，產生錐形的噴射（shè）形（xíng）狀。錐形噴霧的角度（dù）由螺旋的設計決（jué）定（dìng）。這種方法適用於清洗小容器的內表麵。

固定式噴嘴的主要缺點（diǎn）有：

清洗液（yè）的消耗量比較大；

相對較低（dī）的清洗（xǐ）效果（guǒ）。

固定式噴嘴的主要（yào）優點有：

較低的資金花費；

最小的維護需求：沒有（yǒu）可移動的部件（jiàn）；

強適應性：可（kě）以（yǐ）被裝在很（hěn）小的空間中。

4.定位（wèi）裝置

對於（yú）每一個清洗應用來說，從（cóng）噴嘴到（dào）工作表麵（miàn）的（de）距（jù）離都（dōu）會帶來（lái）能量的損（sǔn）失。低壓清洗係統中的定位裝置有助於提高清洗效率（lǜ），因（yīn）此（cǐ）它是清洗（xǐ）係（xì）統中不可或缺的一部分。下（xià）麵是一些可供選擇（zé）的定（dìng）位裝置：

*最簡單也最為常用的定位裝置由一小段剛性管通過凸緣或者專門的方式（如RJT）固定在容器上，清洗頭固定在自由端。這種裝置的管子在維護或者有其他用途時可以移動，然後用一個螺絲帽（mào）封住開口。

*在自動（dòng）清（qīng）洗係統中，通常使用啟動裝置把清洗頭插（chā）入容器中。

*“球形連（lián）接”定（dìng）位裝置是一種有趣的設計，主要應用於移動清洗（xǐ）係統。許多容器沒有多餘的管口供給清洗噴頭（tóu）。除了調整容器之外，唯一的方法就是人工的開一些道口（kǒu）。在“球形連接”中有一個活動（dòng）蓋板，活（huó）動蓋板與道口的邊緣相符，並被已有的夾子所保（bǎo）護；一個較小型（xíng）的“RPE”設備將被用於高壓清洗係統（tǒng）。這種（zhǒng）方法提供了在有障礙物（wù）的情況下，怎樣達到完全覆蓋清洗的解決辦法。

*最後介紹的使用大型雙軸噴頭的（de）方法應用於大（dà）而長的直立的容器。清洗頭被吊在容器內部，然（rán）後上升和下降，並停在（zài）事先設定的清洗位置上。這種方法經常應用於需要定期進行清洗（xǐ）的容器上，清洗頭（tóu）的實際位置與清洗循環時間由柔軟管的機械化卷盤旋轉來控製，由PLC組來操縱。

5.低壓（yā）泵

目前為止，低壓（yā）清洗係統中最常用的能源來源是抽水泵。抽水泵有許多種選擇，以下這些可以滿足大多數應用的需要：

*標準離心式：一個常規的單進程（chéng）泵（如圖5-35）可以產生4×10⁵Pa的壓（yā）力和80L/min左右的流動速率。它的優點是資（zī）金（jīn）投入較低和維護保養較容易。一般的，容（róng）易弄濕的表麵會使用不（bú）鏽鋼來（lái）製作。

*多進程（chéng）離（lí）心式：這是一種（zhǒng）在低（dī）壓清洗中最常用的水泵，它（tā）通過使用一係列的推進器或者（zhě）多個（gè）進程，以獲得所需（xū）要（yào）的壓力與流速。一個典型（xíng）的例子參（cān）見（jiàn）圖（tú）5-36。

*雙震動板抽水泵：根據空氣驅動壓力與空氣容量，這種裝置可以產生6×10⁵Pa的壓力及6m³/h的流速。它是（shì）一種（zhǒng）常（cháng）用的移（yí）動型抽水泵，尤其適用於危險區域。這種泵的主（zhǔ）要缺點是脈衝效應會降低清洗噴射的效果。

*高（gāo）速離心式：這是一種專（zhuān）用水泵。在實際的清洗（xǐ）應用中，需要37kW的能量使其運轉速度達17000rpm，就（jiù）可以產生10⁶Pa的壓力和800L/min的流速。這種（zhǒng）抽水泵隻適用於有多口輸出的大型清洗裝置。一個具體的例子是毛布洗滌（“毛布”是指在造紙業中，穿過造紙機多個階段的（de）用於運送紙漿的傳送帶）。毛（máo）布經常被汙物充滿，因此需要經常進（jìn）行清（qīng）洗。通常使用振蕩（dàng）式噴射，並把扇形噴霧直接噴在毛布的下方。這樣就可以在不傷害毛布的同時清除汙物了。

圖5-35單進程離心式抽水泵

圖5-36典（diǎn）型多進程離心泵剖麵（miàn）圖

我們（men）根據實際應（yīng）用的不同情（qíng）況，可以在這些備選的設備內選擇最適合的一種。對於（yú）製（zhì）藥業與生物工業和許多飲食製造業來說，它（tā）們（men）有更加嚴格的衛生學標準。所以整個清洗係統都要受到嚴格標準的考驗，無論是清（qīng）洗之前還是清洗過程中，因此我們要設計特殊的抽水泵。在危險區域的應用中，電氣規格必須遵守2級區域標準。

6.蒸氣/水混合設備

（1）蒸氣噴霧清潔器

這種設備對於需要使用加壓熱水的情況非常適用（例（lì）子參見圖5-31）。它是根據眾所周知的文丘裏管的原理。圖5-37是這種裝置的示（shì）意圖和部件列表。

它的優點有：

*可以產生高達85°C的熱水，其壓力是蒸氣（qì）產生壓力的2~2.5倍。

*沒有可移動的部（bù）件，所以維護費用（yòng）非常低。

*緊湊的設計（jì），保證防火區域可靠（kào）與（yǔ）安（ān）全（quán）。

*便於加入化學物質（zhì）。

*根據模型的不（bú）同，可以用於（yú）清洗（xǐ）噴頭或手噴槍。

它的缺點有：

*如果（guǒ）流通蒸氣沒有（yǒu）調節適當，會被（bèi）傳送到終端用戶。（設（shè）計一個熱量切斷閥可以防止這種危險的產生）

*由於蒸氣（qì）和清洗液被緊密的混合在一起，如果蒸氣的質量很差（chà），會有被汙染的（de）危險。對於以臨床清洗標準來要求的清洗領域（如製藥廠）來說（shuō）是一（yī）個棘手的問題（tí）。

圖5-37蒸氣噴射式清潔器：“B”、“BX”和“BZ”型的部件圖解

圖（tú）片P315頁

設計細節：包括四個主（zhǔ）要部件（jiàn）：

a.導出管：把（bǎ）平衡的熱水（shuǐ）噴射到軟管或者剛性（xìng）管中。

b.混合管（guǎn）：在這個部件中，蒸氣、水以及清潔劑（如果需要的話）被混合在一起，產生出加壓的熱水噴射。平衡（héng）的時候，管（guǎn）上的溢出孔和槽釋放出過量的蒸氣和水，把它們送到溢出室中。

C.蒸氣噴嘴：調（diào）節和加快蒸氣室中流出（chū）的蒸氣的流速，並把它們傳遞到（dào）混合管中（zhōng）。

d.清潔（jié）劑管：吸（xī）入一定量的清潔劑進入到（dào）混合管，使其與加壓的熱水和（hé）蒸（zhēng）氣（qì）混合。在操作中，蒸氣進入蒸氣室是從蒸氣噴嘴直接進（jìn）入混合管。與冷水的接（jiē）觸中，蒸氣壓縮產生了（le）真（zhēn）空環（huán）境使熱水蒸氣流入導出管。流體能量轉化到文丘裏管中，在錐形管中隨著壓力的下降，流動（dòng）速率上升。液體（tǐ）流經擴展的（de）部分，當它到達軟管的時候（hòu），流速下降壓力上升（shēng）。在手（shǒu）噴槍的軟（ruǎn）管及清洗頭（tóu）的噴射孔（kǒng）的末端有孔的約束，使得這種壓力得以維持。必須要經過精（jīng）確的計算（suàn），以保證這些約束孔（kǒng）的大小合適：如果約束孔過小，在（zài）蒸氣噴（pēn）射混（hún）合器中將產（chǎn）生一個反壓力，熱水將會流（liú）入到溢出管中；如果約（yuē）束孔過（guò）大，水的壓力將會降低。

更大的模型設計要使用單軸或雙軸的清洗頭。管子的尺寸對於保證有效的運轉是十分重要的（de）（參見表5-15）。青（qīng）銅、不鏽鋼是標準的製（zhì）造材料，也是衛生清（qīng）洗應用的可選方案。

表5-15蒸氣噴射式清潔器推（tuī）薦安裝的管型號

表格P316頁

這裏有四種（zhǒng）蒸氣清洗（xǐ）清潔器：

1）B模型：這是在4×10⁵~1.2×10⁶Pa壓力（lì）下的標準模型，流動速率在20〜130L/min之間。適用於手噴槍（qiāng）和小型旋轉清洗噴頭。

2）BX模（mó）型：這是在4×10⁵〜1.2×10⁶Pa壓力（lì）下的中等範圍模型，流動速（sù）率在150〜400L/min之（zhī）間。適用於大型雙軸（zhóu）清洗噴（pēn）頭。

3）BZ模型：這是在4×10⁵〜1.2×10⁶Pa壓力下的蒸氣清洗清潔器中最強大的，流動速率（lǜ）在400〜900L/min之間。適用（yòng）於最大型容器的清洗噴頭和多頭的情形。

4）"SuperBooster"模型：這種模型應用於蒸氣（qì）壓力低於（yú）2×10⁵Pa的情（qíng）況，流動速率（lǜ）在30-70L/min之間。這種模型隻適用（yòng）於最小的清（qīng）洗噴頭（tóu）和手噴槍，尤（yóu）其適用於需要（yào）90°C加壓熱水的情（qíng）況。

選擇標準：在蒸氣清洗清潔器的設（shè）計中，大（dà）約每輸出3.64L就需要454g體積的蒸氣。雖（suī）然可以用大型的混合器供應（yīng）幾個清洗（xǐ）噴頭，但是最好還是給每一個噴頭都設置一個小的混合器，否則大量的熱水將被（bèi）浪費。

各種模型（xíng）的溫度、壓（yā）力及流動速（sù）率的詳細情況參見表5-16。

如（rú）圖5-38所示，“SuperBooster”是安裝在手推式固定裝置上（shàng）的（de）一部分。這種（zhǒng）類型的設（shè）備經常（cháng）被用於需要加壓熱水和清潔劑的原油（yóu）精煉、石油化工廠及大型化學生產（chǎn）的清洗方麵，同時也（yě）是可以在危險區域使用的一種安（ān）全設備。

表5-16“B”、“BX”和“SuperBooster”型蒸氣（qì）噴射式清潔器的性（xìng）能參數

注釋：

1）選擇蒸氣噴射式清潔器的原則是在適當水壓下使輸出（chū）水流與（yǔ）噴射頭（tóu）要（yào）求的總流（liú）量（liàng）相同（tóng）"考慮到管線損失，最大承受輸出壓力一般要超過噴射頭的要求。

上表列出的性能參（cān）數的假設（shè）前提是流動條件下從進口到組件的水、汽壓力（lì）都是可利用的.為保證蒸氣噴射式清潔黠的使用（yòng），供給線必須準確地按照一定尺寸製作（zuò）.

2）入水流量大約是總輸出流量（liàng）的90%，如果要求冷洗設備，那麽至少（shǎo）還應該有5×10⁵Pa直接輸入清洗頭（tóu）的水（shuǐ）。

3）為達到滿意的溝洗效果，入水水溫不得超過25℃。上表列出的輸出水（shuǐ）溫是（shì）在入水水溫為15℃時得到的值。

圖5-38清洗推車——包括蒸氣噴射清潔器，軟管絞盤和（hé）化學容（róng）器架

在美國，蒸氣（qì）噴射式清潔器又被稱為水力噴射清潔器，且由SellersCleaningSystems公司（CranePumps&Systems集團的一（yī）部分）銷售。Sellers還提供一個（gè）附加裝置用來克服該產品的缺陷。這個附加裝（zhuāng）置就是（shì）所謂的：“JETMISER”——設計的這個裝置可以在操（cāo）作人員暫停工作即鬆開手噴槍扳（bān）機時切斷熱水（shuǐ）。通常當用戶停止使用（yòng）後，蒸（zhēng）氣噴射式清（qīng）潔器會自動地排幹水。操作人員可以通過啟動扳（bān）機來恢複工作，從而避免了手動地調節水/蒸氣閥。據稱，6個月內（nèi）這個裝置（zhì）的成（chéng）本就可（kě）以用使用該裝置節（jiē）約的水和蒸氣（qì）的（de）費用補償。

另一種安（ān）全裝置是由一（yī）家（jiā）英國公司（CDNSystems）開發的。它對水供應失（shī）敗的情況提供了一（yī）個解決方法。這個裝置包含（hán）一個（gè）安裝（zhuāng）在手噴槍噴口處的溫度探測器，它通過發送信號給（gěi）蒸氣管道上的活動閥來防（fáng）止水汽的噴射以及避免可能受到的（de）傷（shāng）害。

蒸氣噴射式清潔器使用說明：

啟動蒸氣噴射式清潔器：

①打開水閥

②將蒸氣閥打開至最大或（huò）者打開直至滿溢處

③調節水閥直到滿溢處

④幾秒鍾（zhōng）後將水閥稍往回調節至接近滿（mǎn）溢處

清潔劑或溶劑（jì）：

①添加清潔劑：打開（kāi）清潔劑閥，調節水閥，防止任（rèn）何滿溢的情況。

②關閉清潔劑：關閉清潔劑閥，打開水閥（fá）至滿溢限內（nèi）最大流量處，進行清洗。

③關閉蒸（zhēng）氣噴射式清潔器：關閉蒸氣（qì）閥，關閉水（shuǐ）閥。

④蒸氣噴射式清潔器可抽吸冷的液體清潔劑或溶劑，以促進清洗工（gōng）作的進行。該儀器可（kě）將這些清潔劑按照預計輸出水（shuǐ）流體（tǐ）積0〜10%的比例與水混合，可以（yǐ）通過調節清潔（jié）劑閥來嚴格控製百（bǎi）分比。

⑤不要（yào）試（shì）圖（tú）在清潔劑閥打開的狀態下啟動蒸（zhēng）氣噴射式清潔（jié）器。必須按照正（zhèng）常的（de）啟動步驟啟（qǐ）動，然後打開清潔劑閥。由於清潔劑的溶解會消耗一部分供應的冷水，因此可（kě）能需要重（chóng）新調節水閥。

⑥任何好的清潔劑，如果它含有的成分可以防止水中固體雜質沉（chén）積，從（cóng）而避免管道和（hé）噴口堵塞，就可以使用。如果清（qīng）潔劑在混合的過程中使溶液溫度升高，使（shǐ）用前必（bì）須先讓溶液（yè）冷卻。過（guò）高的溶液溫度可能會造（zào）成“汽封”現象（xiàng）。

⑦腐蝕性蘇打、蘇打粉和（hé）酸都不推薦作為清潔劑（jì）使用，因為它們會腐蝕青銅管（guǎn）道。

（2）可選（xuǎn）擇的水汽混合裝置

如果僅僅（jǐn）要求一（yī）個用於簡單的清洗任務（如手噴槍清洗）的混合器，我們還有其他更小型號的混合裝置可用。這些（xiē）裝置包括：

'Dynafluid'汽/水混合器（qì）一與（yǔ）手握噴槍等連（lián）接（jiē），為一般目的的清洗任務提供熱水。它（tā）沒有流量計，因此出水口壓力不會增加。冷水在（zài）混合室內由蒸氣加（jiā）熱，噴射口壓（yā）力由入口水流壓力決定。溫度和流速可（kě）以精確地進行控製。

操作方法：

當出口控製裝置處於打開（kāi）狀態時，冷（lěng）水流入混合器（qì）閥。通過活塞的壓力差使活塞上升，從而壓縮固定裝載的彈（dàn）簧，並且（qiě）使蒸氣閥升高（即打開蒸（zhēng）氣閥），蒸氣和冷水在擴散室內混合並向輸出口提供熱水。當出口（kǒu）控製裝置處於關閉狀態時，固定的（de）壓力（lì）使得蒸氣閥關閉。在這種情況下，混合室內沒有蒸氣。大輸出量的情況發生在（zài）低溫時，小輸出量的情況發生在高溫時，因為蒸氣的消耗量是不變（biàn）的（de）而入水流量是可變的。

7.其他的水加熱方法

對於大多數CIP、SIP和COP型清洗係（xì）統（tǒng）來說，熱水都是一個必備要求。除了水汽混合裝置外，還（hái）有一些其（qí）他的加熱水流的方法

*儲水罐一現有的經過特別處理的（de）水，如冷卻水。可以選（xuǎn）擇蒸（zhēng）氣（qì）旋管、電元件或直接蒸氣噴（pēn）射的方法來加熱儲罐（guàn）中的水。這些都是最基礎的（de）方法，但是存在熱量損失大（dà）、溫度難以控製以及加熱耗能（néng）成本高的缺點。

*管道加熱（rè）器一可（kě）以利用蒸氣，這（zhè）是一種低（dī）成本且很靈（líng）活（huó）的加熱液體的方法。它直接將蒸氣噴進管道中。這些管道利用一個（gè）類似於蒸氣噴（pēn）射混合器上的（de）流量（liàng）計的（de）裝置來攜帶液體。應（yīng）用這種方（fāng）法，可以方便地進（jìn）行溫度控製，可快速地進行（háng）升溫、降溫操（cāo）作。與其他直接加熱係統一樣（yàng），這（zhè）種方（fāng）法的最大缺（quē）點是水流（liú）通過不潔蒸氣時受到汙染的問題。

*金屬板熱量交換一提供了一種簡單有效的液體升溫方法。該裝置由大量金（jīn）屬板構成，從熱源將熱量傳（chuán）遞給液體。

*外殼與管道熱量交換一是一種十分有效率的，相對成本低且（qiě）排（pái）幹（gàn）效果好（hǎo）的方法。但是在管道連接處有輕微滲漏的危險（xiǎn）。熱能控製和控製閥可以與自（zì）動控製係統結合起來。

根據製（zhì）藥工業cGMP（當前的良好生產實踐）的要（yào）求以及其他涉及到的設備（bèi）衛生要（yào）求，金屬板熱量交換的最主要缺點就是排幹效果不（bú）佳。

8.係統其他部分設計介紹

管道及配件

依據實際情況，要求的標準可以在嚴格的衛生設（shè）計標（biāo）準到基本的商業設計標準的範圍內（nèi）變化。製藥、生物化學、精細化學、食品、飲料和化妝品行業的大多數係統都要求衛生標準。近年（nián）來，公眾（zhòng）的注意力開始集中在一些由飲食（shí）行業中設計拙劣的生產和銷售設備引起的嚴重健（jiàn）康事（shì）件上。1990年，英國國會一份關於食品微生物安全的報告強調了按較低衛生標準設計食品處理（lǐ）和生（shēng）產設備的危害性。近來更多（duō）的（de）事件不斷地提醒人們發生食（shí）物中毒的潛在危險。可以從Campden與Chorlerwood食品研（yán）究協會得到更多（duō）有關現今歐（ōu）洲的法（fǎ）律、標準及顧問（wèn）團推薦信息。

安裝在低壓CIP、COP和SIP型清洗係統上的管配件和連接組（zǔ）件（jiàn）有幾種（zhǒng）主要的類型，它們包（bāo）括：

*夾狀的

這個類型的配件，每一個配件都有明顯的末端。在相匹配的凸緣之間有一個凸緣密封，並（bìng）且連接處有一（yī）個可以快速鬆開的夾子和蝶形螺母。一般是依（yī）照1991年BS4825-3標準（zhǔn）設（shè）計（jì）和構造的。它通過采取（qǔ）無縫密封措施，使得細菌不能生存，排幹效果好而且清洗方便。

*螺絲狀的

配件的構造和（hé）設計都與夾狀的（de）相似，隻除了螺絲狀的接口處是用一個鬆散的螺帽而不是一個夾子來保護，通常按照標準要安裝一個膳封條。此外還有大量的有專門用途的

配件設（shè）計，包括：

a.RJT.（環形接口型）

按BS1864和BS4825-5設計製造。對於要求（qiú）定期拆洗的（de）設備這是一個很有用的設計。

b.IDF.（國際乳（rǔ）業配件）

按BS4825-4設計製（zhì）造，指定用（yòng）於乳業設備及與其（qí）類似的設（shè）備。這些設備都必須按照衛生標準設計，孔徑光滑（huá）且是無縫結構。也要按照標準提供膳封條（tiáo）。

c.SMS.（瑞典製造標準）

有一個光滑的無縫孔及螺絲狀的接口

d.DIN.（德國工業標準配件（jiàn））

按照德國工業（yè）標準製造。這是歐洲大陸生產廠（chǎng）家常用的一個標準。

表麵拋光的標準（zhǔn）要按照應用情況來製定。在許多（duō）食品和製藥行業應用情況下，要求320-400粒度鏡麵精加工，在特殊情況下可能要（yào）求480粒度的鏡麵精（jīng）加（jiā）工。使用可精（jīng）確確定的機械磨光時，有可能達到180粒度的最小值。電力磨光現在正成為一種越來越（yuè）普（pǔ）遍的促（cù）進表麵磨光的（de）方法，尤其（qí）在船隻這類表麵積很大的物（wù）體的磨光方麵應用很多。

當不要求嚴格（gé）的衛生標準時，英國標準管配件（jiàn）可以和安裝凸緣的噴口連接使用。對於絕大部分（fèn）設備（bèi），薄壁（bì）管（guǎn）1.63mm對（duì）應直徑為25.4-76.2mm，2.03mm對應直（zhí）徑為76.2〜101.6mm就完全足夠了。越厚的管子可以忍耐的（de）壓力（lì）也（yě）越大，正常情況下LP係統最大壓力是1MPa。

膠皮管的規格與選擇在第六節論述。低壓冷/熱水清洗應釆用（yòng）典型的SAE100R6和R3標準。

9.CIP、C0P和SIP設備應用的（de）元件

*閥一衛生設計的蝶型閥因為閥結構上沒有縫隙而（ér）被廣泛的使用，由於相同（tóng）的原因類似的（de）無粗糙麵塞嘴也（yě）受到設（shè）計師的歡迎。塞子常用2mm厚的橡膠或類似的塑料封裝。塞嘴可能有2或（huò）3種設計方式。在要求不嚴格（gé）的應用（yòng）場合（hé），不（bú）鏽鋼球閥（fá）就夠用了。所有的閥都（dōu）可以手動地、電動地操作或利用空（kōng）氣（qì）動力進行操作（zuò），操作方式取（qǔ）決（jué）於混合程度。

*壓力（lì）釋（shì）放（fàng）閥一四氟乙烯（xī）製成的座和襯套、塗層手柄和316不鏽鋼主體的衛生設（shè）計（jì）及含有手（shǒu）動（dòng）超馳控製附加彈簧的設計都是現貨供應的標（biāo）準樣式。

通常所有的閥和其他構成部分都能夠拆卸進行人工或者COP清洗，清洗方式取決於具體情況。

CIP，COP和SIP的應用

盡管以各種形式進行原地清洗在某些行業已經進行了（le）很多年，但在最近10〜15年才認識到清（qīng）洗是工作流程中一個實用的且在（zài）很多情況下必需（xū）的組成部分。現在，客戶（hù）強調（diào）新設備的設計要適當包含CIP，COP和SIP的特性已經成了一個慣（guàn）例。這（zhè）些例子包括（kuò）：

1.製藥、生（shēng）物和精細化學行業（化妝品也歸在這一類）

由於很多原（yuán）因，特別是權威性（xìng）法規的要求，CIP、COP和SIP技（jì）術已經成為新（xīn）一代通用清洗技術。絕大部分CIP、COP和SIP應用中都涉及（jí）到各種類型容器內部的清洗。在內部清洗時常使用固定（dìng）的、自（zì）由旋（xuán）轉的或可控旋（xuán）轉（zhuǎn）的（de）清（qīng）洗噴（pēn）頭來達到清洗過程中不必打開容器的目的。在生物行業，常需要為每個特殊容器個別設計（jì）噴頭（tóu）。這是因為這些容器的（de）體積通常都很小（xiǎo）（如100〜1000L），入口大（dà）小有限，或者（zhě）可能需要在專門區域進行集中噴射來達到高要求的清（qīng）洗標準。合適的噴頭也可以用於為SIP清洗提供蒸氣和熱（rè）水。應用情況的特性決定使用的冷/熱水是否需要加（jiā）入化學添加劑。在某些情況下，溶劑清洗可能是去除有（yǒu）害汙垢（gòu）的（de）唯一有效（xiào）方法（fǎ）。清洗標準的（de）要（yào）求是製藥設備（bèi）清洗的一個主要（yào）特點，清洗（xǐ）使用的標準由產品（pǐn）類型、產品在整個生（shēng）產流程中所處的位置和產品各組分含量決定。在這個方麵，生產廠家必須證明清洗操（cāo）作是可重複達到預定標準的。達標的（de）一個重要的（de）因素是清洗範圍（即清洗噴頭噴（pēn）射範圍）覆蓋容器各個部（bù）分的能力。尤其在很多老舊的（de）容器中有一（yī）些內部配件、障礙物，這（zhè）些配件造成了清洗（xǐ）中的“陰影（yǐng）區域”，攪拌器的軸和葉片也有這個問題。此時清洗噴頭的安裝位置和數量就很（hěn）重要，一般旋轉噴（pēn）頭因為覆蓋麵積大使得其效果優於固定噴頭，而高壓則可在障礙物周圍形成一個反射流來加強清洗效果。不同清洗設備中使（shǐ）用的各種閥見表（biǎo）5-17。

表5-17不同類型清洗噴頭使用效果比（bǐ）較

檢查噴頭覆蓋範圍的一個（gè）方法是用核黃素或類似的指示（shì）塗料覆蓋（gài）容器表麵，然後執行CIP清洗步驟，清洗完成後用一個紫外燈進行目視檢（jiǎn）查。另一個方法（fǎ）是（shì）用CAD（計算機輔助設計）技術模擬清洗過程。

管道常用清洗方法是（shì）用合適（shì）的洗液（yè）以最小流速（1.5m/s）進行衝（chōng）洗。1.5m/s是（shì）根據經驗得到的，能產生最佳湍流量但不產生過多的壓力差。另外，有幾家公司使用“生鐵”技術也取得了一些成功。

對於COP係統（tǒng），用於小器材（cái）的不鏽鋼手動裝卸（xiè）清洗櫃是很普遍的。考慮到許多製藥（yào）過（guò）程中涉及的有毒性的（de）原料，在該行（háng）業絕大部分（fèn）COP應用場（chǎng）合，控製和操作（zuò）安全都是（shì）最重要的。由規章製度控製管理的工廠不得不將其清洗操作程序形（xíng）式化，並且嚴格遵守已製定的清洗程序（xù）進行操作。清洗程序的製（zhì）定通常要涉及到（dào）公（gōng）認的標準操作程（chéng）序（SOPs）。（圖5-39給出了具體圖例，而且嚴格按照設計手冊設計）

對操（cāo）作人員進行清洗程序操作和管（guǎn）理方麵（miàn）的培訓是完成穩定有效的清洗過程的重要先（xiān）決條件。

圖5-39IBC的手動操作型低壓清洗係統器件基本構造（zào）圖解

2.食品與飲料行業

很多行業的清洗標準等要求與製藥行業指定（dìng）的要求相似。通常（cháng）按照（zhào）醫用標準設計而且用於食品行業的化（huà）學清潔劑是特製的。殺（shā）菌技術（SIP）的應用非（fēi）常廣泛。清洗頭常采（cǎi）用固定的或可旋轉的噴射球設（shè）計。隻有（yǒu）在（zài）釀造行業，由（yóu）於汙垢的情況、容器體積和容器複（fù）雜性要求強衝（chōng）擊性能的噴射（shè），因此通常安裝雙軸噴頭。在這個行業的國際（jì）市場裏，德國TUchenhagen公司的清洗技術發展水平（píng）處於領先（xiān）地位。

3.重化學工業

這一行業使用的設備包括裝有高流速單（dān）軸旋（xuán）轉噴頭的噴射幹燥機、PVC及其（qí）他大型反應容器，如有效半徑為8〜10m的3”旋轉（zhuǎn）球。理想的清洗（xǐ）計劃是：第一，養成進行常規清洗的習慣，以防止汙垢在表麵堆積並硬化。當噴射幹燥機顏色變化（huà）時（shí）要進行特殊清洗；第二，定期的用功率更強的雙軸噴頭進行專門清洗以除去頑固汙垢。通常的工作方法是將清洗頭懸掛在膠皮管上（shàng），然後（hòu）下降到容器中進行清洗。大型（xíng）儲油罐在檢査維修工作（zuò）設（shè）備之（zhī）前，也可以用這種（zhǒng）方法進行清洗。

4.運輸行業（yè）

這可能是低壓清（qīng）洗技術（shù）應用效果最好的例子之一。油（yóu）罐汽（qì）車、鐵路油罐車和罐狀集裝箱通常都要運輸（shū）各（gè）種不同的產品。顯而易見，在（zài）改變運輸對象時必須先進行清洗。用（yòng）低壓的（de）冷或熱水清洗（xǐ）（不考慮是否加化（huà）學添加劑見表5-18），大約可以除去85%的汙垢，剩餘部分可能要用（yòng）中壓甚至高壓（yā）清洗才能除去。對於某些油罐汽車來說（如專（zhuān）門為奶製品設計的），可（kě）能會在（zài）罐內部安裝（zhuāng）永久性球形噴射（shè）頭。

一般來說，絕大多數油罐和罐狀集裝箱都在遍布（bù）各地的有（yǒu）戰略意義的地點的清洗站進行清洗。

表5T8各種油罐汽車和縮狀集裝箱一典型清洗程序

表格P323頁

5.圓筒和IBC清洗

圓筒和IBC清洗（xǐ）係（xì）統包括從單一配備的手動操作台（如圖（tú）5-39所示）直到配有冷/熱化學溶液和分（fèn）階段清洗功能的半自動或全自動係統的各種清（qīng）洗設備。

標（biāo）準操作（zuò）程序一工廠參考：

容器產品下一個產品日期（qī）：

步驟

1.在開始清洗容器之前，檢（jiǎn）査排（pái）水（shuǐ）閥，管道中（zhōng）斷開的線路以及已知的（de）陰（yīn）影區域。

2.移（yí）動過濾器元件

3.手動（dòng）地用軟管澆淋比較難洗（xǐ）的（de）部分（fèn）

4.檢査已知的（de）難清洗部位

5.用衝（chōng）洗液裝滿衝洗槽

6.設置循環（huán）清洗程序或者設置定時器

7.開始第一次清洗

8.目（mù）測檢査（chá）

9.如果有（yǒu）明顯殘餘，重複循（xún）環清洗

10.執行（háng）確認程序（質量控製部門）

11.如果沒達到確認標準，重（chóng）複循環清洗（xǐ）（包括衝洗）

12.進一步確認程序（如（rú）果需（xū）要的話（huà））

13.完成一（yī）個包含簽名的容器清洗詳細報告。完成後立刻向輪班管（guǎn）理辦（bàn）公室回複報告。

操作人員檢查員質量監控代表

姓名姓名姓名

簽名簽名簽名

日（rì）期日期日期

圖5-40標準操作程序——典型容器清洗與確認範例

（“環境技術的最佳操作程序”許（xǔ）可）

由於產品規格不同，這些程序都僅僅起指導作用。如果有疑問，可以（yǐ）向產品生（shēng）產（chǎn）廠家和銷售商（shāng）谘詢。氯化物（wù）會嚴重損害不鏽鋼（gāng），因此不推薦使用含氯溶劑清洗不鏽（xiù）鋼產品。如果必須使用這些含氯（lǜ）溶劑，則（zé）溶液最高溫（wēn）度不得超過30°C。最後需除去殘渣，清洗並幹燥。

（1）初級IBC清洗係統

如果需要進（jìn）行IBC的器件的數目（mù）少，低於每（měi）小時5個，而（ér）且（qiě）沒有特殊的要求，那麽初級清洗係統就夠用了。初級清洗係統由以下（xià）部（bù）分組成：

*一個供應熱水或（huò）含有（yǒu）化學添加劑的熱水的蒸氣（qì）噴射（shè）式清潔器（提供大於4×10⁵Pa的有效（xiào）蒸氣壓力和至少為450kg/h的蒸氣）。這個設備應參照推薦的管道設計圖示（shì）安裝。如果有冷水使用要求，則還要另外安裝一個泵。

*一個低壓清洗噴頭一旋轉球噴頭或者小的雙軸噴（pēn）頭。

*一個蓋子，定位裝置和簡單（dān）的吊運架。

*連接蒸氣噴射清潔器和清洗噴頭的高壓軟管。

（2）IBC清洗係統在製藥生產（chǎn）中的應用

在製藥（yào）廠運行的IBC係統的清洗要求與（yǔ）按照確認的（de）清洗標準進行實際容器清洗時的清洗要（yào）求一樣嚴（yán）格。下麵的例子是一（yī）個被推薦的用於製藥行業的IBC清洗（xǐ）設備的（de）說明書，它是（shì）作為買（mǎi）家谘詢（xún）材料的一部分發行的。對於此處涉及到的公司，我們用的是假名。

（3）範例

一家大型製藥公司對定購（gòu）的IBC清（qīng）洗係統提出的要求。

α-β製藥有限公司為他們位於愛爾蘭共和國的第二（èr）製藥廠定購一套IBC清洗（xǐ）與幹燥係統。

工作範（fàn）圍：設計、生產、提供檢查和（hé）測（cè）試，完成（chéng）IBC清洗與幹燥係統的支持文件。設計和生產應該符合“設計與良好操作習慣（guàn）”（cGMP）的要求（qiú）。所有內表麵都要（yào）光滑，沒有鏽（xiù）斑或裂縫。

相關設備用中等體積集裝箱運輸（shū）、儲（chǔ）存，工藝需要用到的液體和幹粉成分也作為最終產品的一部分。IBC儀器的內外表麵都要求用清洗和幹（gàn）燥係統進行清洗並幹燥（zào），以滿足公司指定的確認標準（zhǔn）。

常規：設備包含一個與要清洗的IBC器件的尺寸合適的清洗（xǐ）櫃，每8h完成一批（每批最多（duō）20個）IBC器件的清洗與幹燥。這些器件（jiàn）用拖車上帶有的（de）叉狀起重機裝（zhuāng）載和卸載。所有（yǒu）的清洗和（hé）幹燥工作通過一個PLC麵板控製（附上說明書）。

清洗櫃：材料的要求和設（shè）計準則如下：

所有金屬受潮麵應該使用AISI（美國鋼鐵協會）標準中316L等級的不鏽（xiù）鋼或者ISO標準中（zhōng）相當等級的不鏽鋼。

所有用於清洗區（qū）域的金屬非受潮麵應使用AISI（美國鋼鐵協會）標準中304等級的不鏽鋼或者ISO標準中相當等級的不鏽鋼。

所使用材料的認證（zhèng）書應與其組成成分標（biāo）簽一起提供。

所有用於清洗的表麵材料（包（bāo）括密封材料）都應該不能被商用級別的（de）清潔劑所腐（fǔ）蝕。不應該使用任何會導致薄（báo）片、顆粒或有（yǒu）毒物質脫（tuō）落的表麵處理或保護塗料。

對於人造橡膠，隻有（yǒu）經“食品質量”認可的種類才可以使用（參見美國FDA的聯邦物質名稱登記目錄-21）。

表麵磨光：不鏽鋼表麵磨光度應該用1µm的Ra按照1985年的ISO4288標（biāo）準來度量。

瑕疵磨光：去除管道上所有鏽斑並將裂縫和焊縫磨平。

清洗櫃的門應該能（néng）且由操（cāo）作人員通過中心控製麵板進行自動操作，且櫃門上應安裝合適（shì）的（de）觀察孔。

清洗（xǐ）櫃的（de）設計應該留有足夠的執行維護任務的空間。

賣家可能建議購買滿足美國FDA的cGMP指（zhǐ）導方針的固定或旋轉噴（pēn）射設備。

清（qīng）洗條件（jiàn）：由賣家（jiā）提供（gòng）洗（xǐ）液的壓（yā）力（lì），流速（sù）和估計的清洗循環次數。

清洗循環由以下階（jiē）段組成：

1）初始的熱水清洗可加入清潔（jié）劑（由美國FDA認可的）。

2）最終的熱水衝洗。

3）用幹淨的熱空氣進行幹燥。

注意：係統的（de）操作建立（lì）在（zài）完全耗損的觀念上，即清洗（xǐ）循環（huán）完成（chéng）後所有的洗液都應（yīng）被傾倒掉。

有需要時，控製係統必須允許包含要求的其（qí）他（tā）程序。

係統的設計應該保證在停止使用時（shí），係統能自動排幹。

為裝料口蓋子提供一個獨立的清洗工具。

確認清洗任務完成要達到（dào）的要求：

經（jīng）過清（qīng）洗和幹（gàn）燥循環後IBC是完全幹燥的；

要確保內外表麵包括框架和排出閥底部都100%被清洗過；

清洗和幹燥循環完成後，IBC所有（yǒu）內表麵上可以用公認的檢測技術檢（jiǎn）測，汙垢含量（liàng）不能超過0.5µg/cm²。

操作控製麵板包括：

總開關

清洗/幹燥的循環（huán）控製裝置

程序選擇裝（zhuāng）置

緊急停止按鈕

排幹閥開關指示裝置

監控係統

—清洗（xǐ）用水的（de）溫度，壓力和流速

—幹（gàn）燥氣體的溫度和濕度

—清潔（jié）劑溶液濃度

—清（qīng）洗/幹燥的循環次數

如果有任何超過設定界限的情況發生，控製係統會發出警告聲（shēng）。

試機：在客戶接收前，賣主提前要做的工作有提供完整的（de）設備說明書和所有相關文件。在（zài）客戶處進行（háng）所有的功能測試及與合（hé）同保證相一致的實際清洗測試（shì）。

箱槽（cáo）清洗中涉及的主要成本要素

1.洗液

水（淡水、處理過（guò）的水、去除礦物質的水、無雜質水及（jí）噴射水一WFI）

清潔劑和防止起泡的化合物（添加的濃度可變）

有機溶劑如丙酮（tóng）、甲醇、異丙醇、甲（jiǎ）苯（純淨的或者回收的）

堿性溶液（yè）如腐蝕性蘇打

氧化性溶液如次氯酸鈉和過氧化氫

酸性溶液如硫酸、醋酸

中和劑如氨水

滅菌劑（尤其是用於生物和製藥方麵（miàn）的）

設備停工期及生產耗損（尤其（qí）是滿負荷運轉情況下）

人工成本，包括搭（dā）腳手架、衝水和化學清洗公司等外部承包人的費用

洗（xǐ）滌液的費用一水、化學試劑、溶劑

容器和管（guǎn）道中殘留物造成（chéng）的生產損耗（一般占容器體積的0.5%〜2%）

能（néng）量（liàng）與熱量成本

排放處理和廢棄物處置成本（見表（biǎo）5-19）

表5-19洗滌廢水處理成本比較

（“環境技術最佳操作程序”許可）

圖片（piàn）P326-327頁

數（shù）據隻是（shì）近似的（de）且是1997年的標準價（jià）格.但這些數（shù）據為做出最佳選擇提供了（le）一個指導•在大多數發達國（guó）家榔使用統一的定購價格.

2.不同箱槽清洗方法的成本比較

圖5-39比較了它們的理論成本。對於一個（gè）直徑2m的容器的清洗，要求首先進行衝洗，然後（hòu）用化學藥品清洗，最（zuì）後每天用化學藥品的水溶液衝洗一次。隻有在用化學藥品清洗時要求將清洗用水加熱到65℃。

大約每年要進行240次清洗。清洗使用濃度為2%的化學試劑，濃縮溶液的價格是0.75£/L。

在最終的費用效益計算時，適當（dāng）的操（cāo）作成本被視（shì）為每一種清洗方法引進成本的重要部分計算。