CN106862180B - 一种cip在线清洗系统控制方法 - Google Patents

一种cip在线清洗系统控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种CIP在线清洗系统控制方法。本发明的储水罐、储碱罐、储酸罐和待清洗设备上都设置有液位计，可实时监控清洗液的用量，输送管道上设置有流量控制计，可调节清洗液的流量，清洗液回收罐上安装有电导率测定仪，废液处理器上安装有PH计，采用PLC控制器来控制各种泵、电动阀、测量计等元件的动作，本发明的控制方法通过去污粉清洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗多种清洗方式，使清洗过程不留死角，可实现少量多次的清洗，使清洗液可多次循环利用，减少了水的用量，节约了生产成本，本发明使得CIP清洗系统的各项功能协调配合，清洗效果好，自动化程度高，节约人工成本和生产成本。

Description

一种CIP在线清洗系统控制方法
技术领域
本发明涉及一种CIP在线清洗系统控制方法，更具体的说是涉及一种能够使CIP在线清洗系统的各项功能充分发挥作用、自动化程度更高的控制方法。
背景技术
在制药、印染、食品加工行业，生产设备及管道在使用后会产生一些沉积物，沉积物残留于管道壁上，易造成污染甚至使管道堵塞，需要定时对设备进行清理维护，如果清理工作质量不过关，产品的质量将会受到严重的影响，常规的清洗系统为离线清洗，清洗时需要先将整个生产设备停工，然后再将待清洗的设备拆开，拆开后再对各部分进行反复清洗，直至清洗干净，最后将清理干净的设备组装起来，再恢复生产，整个过程费时费事，浪费人工成本。
CIP清洗设备既就地清洗系统，又称清洗定位或定位清洗，被广泛的用于机械化程度较高的生产行业中，所谓就地清洗是指不用拆开或移动装置，即采用高温、高浓度的洗净液，在闭合的回路中对设备装置加以强力作用，把设备的内壁洗净。CIP清洗设备能保证一定的清洗效果，节约操作时间，提高效率，节约劳动力，保障操作安全；有利于生产设备实现大型化，提高自动化水平；延长生产设备的使用寿命。但是现有CIP清洗系统大多功能不齐全，不够智能，自动化程度不高，对反应釜的清洗常留有死角，导致除垢效果差。
可编程逻辑控制器(简称PLC)，是一种具有微处理机的数字电子设备，由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元模组化组合成，广泛应用于目前的工业控制领域，用户可以根据自己的需要自行编辑相应的用户程序来满足不同的自动化生产要求，将PLC控制器应用于CIP清洗系统的控制，能够提高CIP清洗系统自动化水平，节约人工成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种CIP在线清洗系统控制方法，该控制方法能够使CIP在线清洗系统的各项功能充分发挥作用、自动化程度更高、更加节约资源、清洗效果更好。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种CIP在线清洗系统控制方法：
步骤一、在储水罐、储碱罐、储酸罐和待清洗设备上都安装液位计，在清洗液回收罐上安装电导率测定仪，在废液处理器上安装PH计，CIP在线清洗系统采用PLC控制输送泵、回收泵、循环泵、增压泵、空气泵、电动阀、液位计、电导率测定仪、PH计元件的动作；
步骤二、清洗前确认待清洗设备已经排空，待清洗设备上的液位计将测量的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认液位小于预设值时，执行下一步，否则待清洗设备的排空管道上的电动阀打开，使待清洗设备排空；
步骤三、用去污粉除垢，开启进粉漏斗和待清洗设备之间的手动阀，将去污粉加入待清洗设备，关闭手动阀，打开待清洗设备的搅拌器，30-50min后，停止搅拌；
步骤四、排污垢，开启储水罐的出液管道上的电动阀，水在输送泵的作用下沿输液管道流入待清洗设备，在输送泵和待清洗设备之间的流量控制计对流量进行调节，液位计实时对待清洗设备中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储水罐的出液管道上电动阀，20-30min后，开启待清洗设备的排空管道上的电动阀，将洗出液、未溶解的去污粉和污垢排空；
步骤五、碱洗，开启储碱罐出液管道上的电动阀，碱液在输送泵的作用下沿输液管道流入待清洗设备，在输送泵和待清洗设备之间的流量控制计对流量进行调节，液位计实时对待清洗设备中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储碱罐的出液管道上的电动阀，20-30min后，开启回收管道上的电动阀，洗出液在回收泵的作用下沿回收管道流到清洗液回收罐中，储碱罐的回流管道上的电动阀打开，洗出液从清洗液回收罐流经循环管道，在循环泵的作用下回流到储碱罐；
步骤六、水洗，开启储水罐1的出液管道上的电动阀，水在输送泵的作用下沿输液管道流入待清洗设备，在输送泵和待清洗设备之间的流量控制计对流量进行调节，液位计实时对待清洗设备中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储水罐的出液管道上的电动阀，20-30min后，开启回收管道上的电动阀，洗出液沿回收管道流到清洗液回收罐中，清洗液回收罐上电导率测定仪将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值小于预设值时，将洗出液回流至储水罐，否则清洗液回收罐和废液处理装置之间的电动阀打开，洗出液流入废液处理装置，废液处理装置上PH计对处理后的洗出液进行检测，将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值在预设范围内时，将处理后洗出液排空，否则，将洗出液排入后续处理装置；
步骤七、酸洗，开启储酸罐的出液管道上电动阀，酸液在输送泵的作用下沿输液管道流入待清洗设备，在输送泵和待清洗设备之间的流量控制计对流量进行调节，液位计实时对待清洗设备中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储酸罐的出液管道上的电动阀，20-30min后，开启回收管道上的电动阀，洗出液在回收泵的作用下沿回收管道流到清洗液回收罐中，储酸罐的回流管道上电磁阀打开，洗出液从清洗液回收罐流经循环管道，在循环泵的作用下回流到储酸罐；
步骤九、水洗，开启储水罐1的出液管道上的电动阀，水在输送泵的作用下沿输液管道流入待清洗设备，在输送泵和待清洗设备之间的流量控制计对流量进行调节，液位计实时对待清洗设备中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储水罐的出液管道上的电动阀，20-30min后，开启回收管道上的电动阀，洗出液沿回收管道流到清洗液回收罐中，清洗液回收罐上电导率测定仪将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值小于预设值时，将洗出液回流至储水罐，否则清洗液回收罐和废液处理装置之间的电动阀打开，洗出液流入废液处理装置，废液处理装置上PH计对处理后的洗出液进行检测，将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值在预设范围内时，将处理后洗出液排空，否则，将洗出液排入后续处理装置；
步骤十、对设备进行干燥，打开空气泵和待清洗设备的排空管道上的电动阀，通过空气吹扫对设备进行干燥，40-60min后，关闭空气泵和待清洗设备的排空管道上的电动阀。
作为本发明的进一步改进，所述步骤六中水在输送泵的作用下先流经输液管道上的板式换热器，然后从板式换热器流入待清洗设备。
作为本发明的进一步改进，所述步骤五、六、七中的洗出液均先流经增压泵和过滤器，然后在回收泵的作用下沿回收管道流到清洗液回收罐中。
作为本发明的进一步改进，所述步骤十中空气先经过板式换热器，然后进入待清洗设备。
本发明的储水罐、储碱罐、储酸罐和待清洗设备上都设置有液位计，可实时监控清洗液的用量，输送管道上设置有流量控制计，可调节清洗液的流量，清洗液回收罐上安装有电导率测定仪，废液处理器上安装有PH计，采用PLC控制器来控制各种泵、电动阀、测量计等元件的动作，本发明的控制方法可实现少量多次的清洗，使清洗液可多次循环利用，减少了水的用量，节约了生产成本，本发明使得CIP清洗系统的各项功能协调配合，清洗效果好，自动化程度高，节约人工成本和生产成本。
附图说明
图1为本发明所使用的CIP清洗设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合图1用一优选实施列对本发明做进一步的详述。
步骤一、在储水罐1、储碱罐2、储酸罐3和待清洗设备4上都安装液位计6，在清洗液回收罐5上安装电导率测定仪7，在废液处理器8上安装PH计9，CIP在线清洗系统采用PLC控制输送泵14、回收泵18、循环泵21、增压泵24、空气泵22、电动阀、液位计6、电导率测定仪7、PH计9元件的动作，使CIP清洗系统的自动化程度更高，极大的节约了人工成本；
步骤二、清洗前确认待清洗设备4已经排空，待清洗设备4上的液位计6将测量的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认液位小于10mm时，执行下一步，否则待清洗设备4的排空管道10上的电动阀打开，使待清洗设备4排空，如果设备中的原料或者产物没能排净，会影响后续的清洗效果；
步骤三、用去污粉除垢，开启进粉漏斗11和待清洗设备4之间的手动阀，将去污粉加入待清洗设备4，关闭手动阀，打开待清洗设备4的搅拌器12，30min后，停止搅拌，在制药、印染、食品加工等行业的生产中，反应釜长时间使用后，壁上通常会沉积一些污垢，仅仅用液体很难将这些污垢冲刷下来，通过去污粉和污垢之间的摩擦，可将这些污垢从壁上刮落；
步骤四、排污垢，开启储水罐1的出液管道13上的电动阀，水在输送泵14的作用下沿输液管道15流入待清洗设备4，在输送泵14和待清洗设备4之间的流量控制计16对流量进行调节，液位计6实时对待清洗设备4中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于800mm时，关闭储水罐1的出液管道13上电动阀，20min后，开启待清洗设备4的排空管道10上的电动阀，将洗出液、未溶解的去污粉和污垢排空，之所以从排空管道10将洗出液排空，是因为洗出液中含有被去污粉刮落的污垢和未溶解与水的去污粉颗粒，如果进入后面的管道，容易造成管道堵塞；
步骤五、碱洗，开启储碱罐2出液管道13上的电动阀，碱液在输送泵14的作用下沿输液管道15流入待清洗设备4，在输送泵14和待清洗设备4之间的流量控制计16对流量进行调节，液位计6实时对待清洗设备4中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于600mm时，关闭储碱罐2的出液管道13上的电动阀，30min后，开启回收管道17上的电动阀，洗出液先流经增压泵24和过滤器25，然后在回收泵18的作用下沿回收管道17流到清洗液回收罐5中，过滤器25将洗出液中的固体杂质滤掉，以免后面的管道被堵塞，储碱罐2的回流管道19上的电动阀打开，洗出液从清洗液回收罐5流经循环管道20，在循环泵21的作用下回流到储碱罐2，为了更好的清洗效果，通常会选用浓度较高的碱液，一般这种碱液多次使用也不会失效，所以通常会循环利用，以节约成本；
步骤六、水洗，开启储水罐1的出液管道13上的电动阀，水在输送泵14的作用下先流经输液管道15上的板式换热器23，然后从板式换热器23流入待清洗设备4，水从板式换热器23流过后，温度升高，在一定的流量下，随着温度的升高，液体的粘性系数降低，流动性增强，有利于沉积物的溶解，能改善清洗效果，在输送泵14和待清洗设备4之间的流量控制计16对流量进行调节，液位计6实时对待清洗设备4中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于800mm时，关闭储水罐1的出液管道13上的电动阀，20-30min后，开启回收管道17上的电动阀，洗出液先流经增压泵24和过滤器25，然后在回收泵18的作用下沿回收管道17流到清洗液回收罐5中，过滤器25将洗出液中的固体杂质滤掉，以免后面的管道被堵塞，清洗液回收罐5上电导率测定仪7将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值小于3us/cm时，将洗出液回流至储水罐1，通常我们会设定进行多次水洗，多次水洗后，洗出液中离子含量会较少，电导率较低，这种水是可以循环利用的，可以很大程度上节约水资源，如果电导率测定仪7检测到电导率大于3us/cm时，就是表示水比较脏了，那么清洗液回收罐5和废液处理装置8之间的电动阀打开，洗出液流入废液处理装置8，废液处理装置8上PH计9对处理后的洗出液进行检测，将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值在6-9范围内时，将处理后洗出液排空，否则，将洗出液排入后续处理装置，这样可以避免酸碱对环境造成危害；
步骤七、酸洗，开启储酸罐3的出液管道13上电动阀，酸液在输送泵14的作用下沿输液管道15流入待清洗设备4，在输送泵14和待清洗设备4之间的流量控制计16对流量进行调节，液位计6实时对待清洗设备4中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于600mm时，关闭储酸罐3的出液管道13上的电动阀，20min后，开启回收管道17上的电动阀，洗出液先流经增压泵24和过滤器25，然后在回收泵18的作用下沿回收管道17流到清洗液回收罐5中，过滤器25将洗出液中的固体杂质滤掉，以免后面的管道被堵塞，储酸罐3的回流管道19上电磁阀打开，洗出液从清洗液回收罐5流经循环管道20，在循环泵21的作用下回流到储酸罐3；
步骤九、水洗，开启储水罐1的出液管道13上的电动阀，水在输送泵14的作用下沿输液管道15流入待清洗设备4，在输送泵14和待清洗设备4之间的流量控制计16对流量进行调节，液位计6实时对待清洗设备4中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于800mm时，关闭储水罐1的出液管道13上的电动阀，20-30min后，开启回收管道17上的电动阀，洗出液沿回收管道17流到清洗液回收罐5中，清洗液回收罐5上电导率测定仪7将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值小于3us/cm时，将洗出液回流至储水罐1，否则清洗液回收罐5和废液处理装置8之间的电动阀打开，洗出液流入废液处理装置8，废液处理装置8上PH计9对处理后的洗出液进行检测，将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值在预设范围内时，将处理后洗出液排空，否则，将洗出液排入后续处理装置；
步骤十、对设备进行干燥，打开空气泵22和待清洗设备4的排空管道10上的电动阀，空气先经过板式换热器23，然后进入待清洗设备4，通过空气吹扫对设备进行干燥，50min后，关闭空气泵22和待清洗设备4的排空管道10上的电动阀，用空气吹扫的方式来干燥设备，效果较好，成本比价低，能尽快使生产设备投入应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种CIP在线清洗系统控制方法，包括储水罐(1)、储碱罐(2)和储酸罐(3)，所述储水罐(1)、储碱罐(2)、储酸罐(3)内均设置有液位计(6)，其特征在于：
步骤一、在储水罐(1)、储碱罐(2)、储酸罐(3)和待清洗设备(4)上都安装液位计(6)，在清洗液回收罐(5)上安装电导率测定仪(7)，在废液处理器(8)上安装PH计(9)，CIP在线清洗系统采用PLC控制输送泵(14)、回收泵(18)、循环泵(21)、增压泵(24)、空气泵(22)、电动阀、液位计(6)、电导率测定仪(7)，PH计(9)元件的动作；
步骤二、清洗前确认待清洗设备(4)已经排空，待清洗设备(4)上的液位计(6)将测量的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认液位小于预设值时，执行下一步，否则待清洗设备(4)的排空管道(10)上的电动阀打开，使待清洗设备(4)排空；
步骤三、用去污粉除垢，开启进粉漏斗(11)和待清洗设备(4)之间的手动阀，将去污粉加入待清洗设备(4)，关闭手动阀，打开待清洗设备(4)的搅拌器(12)，30-50min后，停止搅拌；
步骤四、排污垢，开启储水罐(1)的出液管道(13)上的电动阀，水在输送泵(14)的作用下沿输液管道(15)流入待清洗设备(4)，在输送泵(14)和待清洗设备(4)之间的流量控制计(16)对流量进行调节，液位计(6)实时对待清洗设备(4)中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储水罐(1)的出液管道(13)上的电动阀，20-30min后，开启待清洗设备(4)的排空管道(10)上的电动阀，将洗出液、未溶解的去污粉和污垢排空；
步骤五、碱洗，开启储碱罐(2)出液管道(13)上的电动阀，碱液在输送泵(14)的作用下沿输液管道(15)流入待清洗设备(4)，在输送泵(14)和待清洗设备(4)之间的流量控制计(16)对流量进行调节，液位计(6)实时对待清洗设备(4)中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储碱罐(2)的出液管道(13)上的电动阀，20-30min后，开启回收管道(17)上的电动阀，洗出液在回收泵(18)的作用下沿回收管道(17)流到清洗液回收罐(5)中，储碱罐(2)的回流管道(19)上的电动阀打开，洗出液从清洗液回收罐(5)流经循环管道(20)，在循环泵(21)的作用下回流到储碱罐(2)；
步骤六、水洗，开启储水罐(1)的出液管道(13)上的电动阀，水在输送泵(14)的作用下沿输液管道(15)流入待清洗设备(4)，在输送泵(14)和待清洗设备(4)之间的流量控制计(16)对流量进行调节，液位计(6)实时对待清洗设备(4)中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储水罐(1)的出液管道(13)上的电动阀，20-30min后，开启回收管道(17)上的电动阀，洗出液沿回收管道(17)流到清洗液回收罐(5)中，清洗液回收罐(5)上电导率测定仪(7)将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值小于预设值时，将洗出液回流至储水罐(1)，否则清洗液回收罐(5)和废液处理装置(8)之间的电动阀打开，洗出液流入废液处理装置(8)，废液处理装置(8)上PH计(9)对处理后的洗出液进行检测，将检测到的结果发送给PLC控制器，PLC控制器确认检测值在预设范围内时，将处理后洗出液排空，否则，将洗出液排入后续处理装置；
步骤七、酸洗，开启储酸罐(3)的出液管道(13)上的电动阀，酸液在输送泵(14)的作用下沿输液管道(15)流入待清洗设备(4)，在输送泵(14)和待清洗设备(4)之间的流量控制计(16)对流量进行调节，液位计(6)实时对待清洗设备(4)中的液位进行检测，并将检测结果发送给PLC控制器，当检测结果大于预设值时，关闭储酸罐(3)的出液管道(13)上的电动阀，20-30min后，开启回收管道(17)上的电动阀，洗出液在回收泵(18)的作用下沿回收管道(17)流到清洗液回收罐(5)中，储酸罐(3)的回流管道(19)上电磁阀打开，洗出液从清洗液回收罐(5)流经循环管道(20)，在循环泵(21)的作用下回流到储酸罐(3)；
步骤九、水洗，按照步骤六再次进行水洗；
步骤十、对设备进行干燥，打开空气泵(22)和待清洗设备(4)的排空管道(10)上的电动阀，通过空气吹扫对设备进行干燥，40-60min后，关闭空气泵(22)和待清洗设备(4)的排空管道(10)上的电动阀。
2.根据权利要求1所述的一种CIP在线清洗系统控制方法，其特征在于：所述步骤六中水在输送泵(14)的作用下先流经输液管道(15)上的板式换热器(23)，然后从板式换热器(23)流入待清洗设备(4)。
3.根据权利要求2所述的一种CIP在线清洗系统控制方法，其特征在于：所述步骤五、六、七中的洗出液均先流经增压泵(24)和过滤器(25)，然后在回收泵(18)的作用下沿回收管道(17)流到清洗液回收罐(5)中。
4.根据权利要求3所述的一种CIP在线清洗系统控制方法，其特征在于：所述步骤十中空气先经过板式换热器(23)，然后进入待清洗设备(4)。
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