CN117019782A - 用于清洁饮料灌装设施的要清洁的设施部件的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洁饮料灌装设施中的要清洁的设施部件的设备(1)，所述设备包括：介质入流部(20)，用于将清洁介质输送给要清洁的设施部件；和介质回流部(22)，用于将用过的清洁介质从要清洁的设施部件中引出，其中在介质入流部(20)中设有用于加热清洁介质的加热装置(4)，其中设有热量回收器(5)，用于将经由介质回流部(22)引出的清洁介质中的热能传递到要输送给加热装置(4)的清洁介质上。因此，发生要引出的液体的热量回收，由此能够预加热对于清洁所需要的其他液体。

Description

用于清洁饮料灌装设施的要清洁的设施部件的设备

本申请是申请号为201680033432.X、申请日为2016年11月10日、发明名称为“用于清洁饮料灌装设施的要清洁的设施部件的设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于清洁饮料灌装设施的要清洁的设施部件、例如饮料灌装设置中的要清洁的填充器区域和/或封口器区域的设备。

背景技术

在饮料灌装设施中已知的是，将要清洁的设施部件、例如填充器、封口器和/或安装在其之间的运输装置轮流地进行清洁。为了清洁设施部件或整个灌装设施，已知不同的清洁设备和清洁方法，其中大略地在设施部件的外部清洁和内部清洁之间区分。

在外部清洁中，将要清洁的设施部件的位于外部的表面借助于经由喷雾嘴或喷淋嘴施加的清洁介质清洁。所述外部清洁通常也包括借助于相应的清洁介质来冲洗饮料灌装设施的外壳的内壁。

在内部清洁中，清洁全部产品接触的路径，即尤其饮料灌装设施之内的填充产品管路以及其他的介质管路。对此，要清洁的设施部件、尤其相应的填充产品路径由清洁介质穿流并且以所述方式实现清洁。在饮料灌装设施的闭合的系统中、例如在阀节点、介质入流部以及其他的介质管路中，在此通常执行所谓的就地清洁(CIP清洁(Cleaning-in-Place))，所述就地清洁无需拆卸设施部件就能够在产品设施的内部中执行。

内部清洁和外部清洁能够同时或依次执行。在此通常使用一系列不同的清洁介质，以便达到期望的清洁效果。

在此将清洁介质理解成全部如下介质，所述介质在清洁过程期间使用。在此，将清洁介质在清洁过程期间例如在如下步骤中使用：用清水预冲洗，用碱液清洁，用清水中间冲洗，用酸液清洁，用热水冲净，借助于热蒸汽消毒。因此至少将清水、热水、酸、碱和热蒸汽视作为清洁介质。

提供和净化相应的使用过的清洁介质在此有重要意义。尤其对于设施部件的完全的和卫生上无缺点的清洁重要的是：提供相应的清洁介质，所述相应的清洁介质具有所设的清洁介质浓度以及具有预设的温度。

对于提供或准备相应的清洁介质，已知不同的方法。在此，尤其所谓的非循环清洁和循环清洁彼此对比。在非循环清洁中，将相应的清洁介质置于要清洁的设施部件中，并且随后从相应的设施部件的出流部中直接丢弃和导出，或者在唯一的清洁阶段期间在循环回路引导之后丢弃和导出。在非循环清洁中，相应地对于每个清洁阶段新鲜地提供清洁介质并且重新交付使用。

相反地，在循环清洁中，将相应的清洁介质、例如新鲜水、酸或碱在各个清洁周期之间暂存在积聚箱中，用于相应的清洁阶段，随后从设施部件的出流部导出并且随后再次输送给相应的积聚箱。在重新使用之前或也在相应的清洁阶段期间，将相应的清洁介质例如通过按量分配新鲜水和清洁浓缩物和/或通过过滤来净化。

也已知组合的解决方案，其中在中间积存清洁介质的一部分，相反地将其他清洁介质在一次性使用之后或在循环回路中使用之后在相应的清洁周期结束之后丢弃。

在清洁中重要的是，在完成用碱和/或用酸清洁要清洁的设施部件之后，将相应的处理过的设施部件通过用新鲜水再冲洗来再次完全无化学品地冲洗，以便避免，在随后的罐装运行中，没有任何清洁化学品的组成部分进入到填充产品中。此外，能够有利的是，将设施区域快速干燥，以便要么能够实现例如在无菌设施中的随后的其他的消毒步骤，要么但是能够至少再次快速开始生产。对此值得期望的是，将冲洗水和尤其再冲洗水尽可能热地施加到表面上，以便能够实现将以所述方式加热的设施部件上的水快速蒸发。例如，随后也能够更快速地开始借助蒸发的过氧化氢进行随后的干燥的消毒。

已知的是，为了加热相应的清洁介质和尤其用于中间冲洗或再冲洗要清洁的设施部件的相应的表面的冲洗水，提供换热器，其中经由工艺蒸汽或工艺热水将所需要的热能提供给换热器。

为了将冷的工艺水借助于蒸汽或热水在换热器中加热，并且为了对快速冲洗要清洁的设施部件而提供大的水量，暂时需要大量的热蒸汽或热水。相应地，在已知的系统中，对于清洁和尤其热的再冲洗的短的时间段存在高量的蒸汽需求。通过快速的加热也造成在换热器中的高的材料负荷。此外，目标温度的调整也必须是非常精确的，以便避免将冷水引入到已经清洁的设施区域中，以防止重新的微生物负担。

为了在已知的系统中避免：用于再冲洗的过程步骤的高的蒸汽需求超出可用的蒸汽网的功率极限，通常维持大尺寸的蒸汽发生器。

发明内容

因此，基于已知的现有技术，本发明的目的是，更有效地构成现有的用于清洁饮料罐装设施的设备。

所述目的通过具有权利要求1的特征的设备来实现。有利的改进方案在从属权利要求中得出。

相应地，提出一种用于清洁饮料罐装设施中的要清洁的设施部件的设备，所述设备包括：介质入流部，用于将清洁介质输送至要清洁的设施部件；和介质回流部，用于将用过的清洁介质从要清洁的设施部件中引出，其中在介质入流部中设有用于加热清洁介质的加热装置。根据本发明设有热量回收器，用于将经由介质回流部引出的清洁介质中的热能传递到要输送给加热装置的清洁介质上。

通过如下方式能够降低加热装置的需要的加热能量：即除了介质入流部中的用加热清洁介质的于加热装置之外设有热量回收器，借助于所述热量回收器将热能的至少一部分传递给介质入流部中的清洁介质，所述热能存在于已经穿过设施部件的且经由介质回流部从要清洁的设施部件中引出的用过的清洁介质中。这尤其是如下情况：例如为了在使用化学品之后再冲洗或冲净要清洁的设施部件而借助非循环清洁执行冲洗，使得将用过的水在一次性穿过要清洁的设施部件之后丢弃。在该情况下，借助于热量回收器可行的是，将已经引入到用过的且最后丢弃的清洁介质中的热能基本上传递到新鲜输送的清洁介质上。相应地，能够降低加热装置的所需要的加热功率，并且也将加热装置和/或其热量输送部整体上更小地设计。

总的来说一方面得到加热能量的节约，因为用于加热的能量的显著部分被重复使用。另一方面可行的是，降低例如用于加热再冲洗水的最大能量需求。如果加热能量经由蒸汽输送，那么借此也得到将饮料罐装设施中的蒸汽发生器的尺寸设计成更小的可行性。

但是同时，以所述方式也得到高的卫生安全水平，因为能够以有效的方式确保，再冲洗水至少达到预设的目标温度，而例如饮料罐装设施的蒸汽网不处于其功率极限。

此外能够实现，将新输送的清洁介质借助于热量回收器预加热，使得在加热装置之内以及在热量回收器之内的材料负荷不是那么高，因为分别要处理的温度差或温度梯度由于两级的加热过程、即首先经由热量回收器加热并且随后借助于加热装置加热而不那么强。

能够作为其他优点已知的是，通过使用热量回收器，丢弃的清洁介质具有明显降低的温度，并且相应地减小废水网的热负荷。

此外，也能够放弃使用用于提供清洁介质的积聚箱，使得能够实现紧凑的整体设施构造。通过避免用于相应的工艺水的积聚箱，还能够避免卫生风险，所述卫生风险能够伴随清洁介质的积聚而出现，并且相应地整个清洁和消毒过程在微生物和卫生方面更稳定地构成。

优选地，热量回收器在介质入流部中设置在加热装置的上游，以便实现相应的清洁介质的预加热。以所述方式得到用于清洁介质的温度水平的逐级升高，以便以所述方式实现再冲洗水的更有效的加热以及加热装置以及热量回收器的减小的材料负荷。

在一个有利的设计方案中，加热装置是换热器，优选是借助蒸汽或热水运行的换热器。工艺蒸汽或工艺水的应用在此允许有效地加热清洁介质，所述工艺蒸汽或工艺水总归在饮料罐装设施中提供。

优选地，介质回流部与废水接口可开关地连接，并且废水接口在介质回流部中设置在热量回收器的下游。废水接口例如能够以集水沟的形式构成。以所述方式能够实现，从要清洁的设施部件中经由介质回流部抽出的用过的清洁介质在丢弃之前将自身携带的热能完全地或至少将其显著的部分传递给新鲜的、处于介质入流部中的清洁介质上。

在一个改进方案中，借助回流部经由缓冲循环回路与介质入流部连接，所述缓冲循环回路包括缓冲箱。以所述方式能够将清洁介质在清洁要清洁的设施部件期间在循环回路中并且以中间缓冲的方式引导，直至所述清洁介质通过随后的清洁介质接替。因此，能够实现有效的清洁。

优选地，在热量回收器上游，将新鲜水接口连接在介质入流部的上游。借此，在新鲜水用于清洁要清洁的设施部件之前，该新鲜水能够首先流过热量回收器。相应地，新鲜水能够首先穿过热量回收器并且随后穿过加热装置，以便以所述方式实现新鲜水温度的逐级的且有效的升高。

上面提到的目的还通过具有权利要求7的特征的方法来实现。有利的改进方案在从属权利要求中得出。

相应地，提出一种用于清洁饮料罐装设施的要清洁的设施部件的方法，所述方法包括：将清洁介质输送至要清洁的设施部件；并且将用过的清洁介质从要清洁的设施部件引出，其中在将清洁介质输送给要清洁的设施部件之前，将清洁介质借助于加热装置加热。根据本发明，在加热清洁介质之前，借助于加热装置将引出的清洁介质中的热能传递到输送给加热装置的清洁介质上。

附图说明

本发明的优选的其他实施方式和方面通过下面对附图的描述详细阐述。在此示出：

图1示出所提出的设备的一个实施例的示意线路图，和

图2示出加热装置的蒸汽消耗关于时间的示意图。

具体实施方式

下面，根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、相似的或起相同作用的元件用相同的附图标记表示，并且部分地放弃重复地描述这些元件，以便在说明书中避免繁冗。

在图1中示意地示出用于清洁饮料罐装设施的要清洁的设施部件的设备1。设施部件的清洁在此经由清洁介质进行，所述清洁介质经由介质入流部20输送给要清洁的介质部件并且从要清洁的介质部件经由介质出流部22引回。清洁介质能够相应地在循环回路中引导。

为了对要清洁的设施部件进行外部清洁，介质入流部20在此例如通到到外部清洁喷嘴或喷淋嘴中，借助所述外部清洁喷嘴或喷淋嘴将经由介质入流部20提供的清洁介质施加到要清洁的设施部件的要清洁的表面上。但是，介质入流部20也能够引入到要清洁的设施部件的闭合的区域中，例如引入到产品管路和其他介质管路中，以便进行要清洁的设施部件的内部清洁。在此，清洁介质尤其在CIP清洁中使用。输送清洁介质用于饮料罐装设施中的设施部件的外部清洁或内部清洁原则上已知。

使用的清洁介质在完成穿过要清洁的设施部件之后或在完成淹没要清洁的表面之后经由介质回流部22再次引回。

在外部清洁中，用过的清洁介质例如经由在要清洁的设施部件的一个或多个流出点处收集从表面流出的清洁介质而再次到达介质回流部22中。在此，通常在要清洁的设施部件的底部区域中设有底板或设施台，所述底板或设施台提供相应的流出口。底部区域能够例如也以漏斗形构成的底部的形式构成，所述底部将全部流出的介质在唯一的流出点处收集并且随后输出到介质回流部22中。

在要清洁的设施部件的内部清洁中，同样能够提出：例如当清洁介质在穿过填充产品路径之后从填充阀流出并且相应地在要清洁的设施部件的底部区域中收集时，将用过的清洁介质经由要清洁的设施部件的底部区域引出。在内部清洁时，也能够存在清洁介质的闭合的循环回路，其中将用过的清洁介质经由相应的清洁通道在循环回路中引回并且输送给介质回流部22，所述清洁通道也称作为CIP通道。

经由介质入流部20输送的且经由介质回流部22引回的清洁介质能够在设备1中在循环回路中引导，其中经由循环回路管路24进行从介质回流部22至缓冲箱26的输送。从缓冲箱26起，清洁介质经由输送管路28再次引导至介质入流部20，所述输送管路也包括泵29。

为了能够提供不同的清洁介质，并且为了能够再生在循环回路中引导的清洁介质，例如提出经由酸输送部30输送酸性浓缩物和经由碱输送部32输送碱性浓缩物。相应地，能够为在缓冲箱26中容纳的清洁介质相应地经由碱输送部32或酸输送部30输送浓缩物，以建立或维持期望的酸或碱浓度。期望的浓度在此能够经由在循环回路管路24中设置的传感器监控，所述传感器经由相应的调控来确定酸或碱的输送。

新鲜水能够经由新鲜水接口34馈送到系统中。新鲜水接口34相应地能够实现新鲜水的输送，以便要么实现第一清洁介质由第二清洁介质更换，或者但是以便补偿通过清洁本身造成的清洁介质的损耗和清洁介质的蒸发。

在缓冲箱26中容纳的或者在缓冲箱26中出现或净化的清洁介质能够经由废水接口36从设备1中移除。

清洁介质能够经由旁路27也绕过缓冲箱26。这尤其当作为清洁介质使用如下清水时是有利的，所述清水例如直接在生产之后用于预冲洗，或者所述清水用于中间冲洗或再冲洗。水不必在缓冲箱26中暂存。在预冲洗中，清洁介质能够经由旁路27也直接地引导至废水接口36并且丢弃，在所述预冲洗中仍有显著份额的填充产品随预冲洗水运输。

相应地，例如为了进行预清洁，将呈新鲜水形式的清洁介质经由新鲜水接口34引入到介质入流部20中，用新鲜水清洁要清洁的设施部件，并且清洁介质随后经由介质回流部22和旁路27直接导入废水接口36中。在此不进行循环回路引导。

为了随后清洁要清洁的设施部件，为随后经由新鲜水接口34输送的新鲜水要么经由碱输送部32输送碱，要么经由酸输送部30输送酸，以便提供相应地具有相应的酸浓缩物或碱浓缩物的清洁介质。所述清洁介质随后能够为了清洁和为了提供相应的作用时间经由缓冲箱26暂存，并且借助于泵29在循环回路中引导。在所述清洁阶段期间，持续地检查化学组成并且通过附加地引入新鲜水或通过按量分配酸或碱浓缩物同样再校准。

因为在清洁要清洁的设施部件时，除了化学组成和机械地施加清洁脉冲之外作为第三部分温度是重要的，所以清洁介质借助于加热装置4加热。

加热装置4设置在介质入流部20中，使得经由介质入流部20输送给要清洁的设施部分的清洁介质借助于加热装置4置于所设的目标温度上。加热装置4在示出的实施例中设置成换热器的形式，经由蒸汽管路40将工艺蒸汽输送给所述换热器。将浓缩物经由浓缩物管路42引回。在相应地构成为蒸汽换热器的加热装置4中，相应地能够将输送给介质入流部20的清洁介质置于目标温度上。对此，在加热装置4的下游能够设有温度传感器，经由所述温度传感器能够调控换热器的热量输出。

此外，在介质入流部20中，在加热装置4的上游设有热量回收器5。热量回收器5一方面由要输送给加热装置4的清洁介质穿流。换言之，热量回收器处于介质入流部20中，并且，在清洁介质进入到加热装置4中之前，由应输送给要清洁的设施部件的清洁介质穿流。介质入流部20的清洁介质在此在热量回收器5的第一腔系统中引导。

热量回收器5在其第二腔系统中由经由介质回流部22引回的清洁介质穿流。相应地，在穿流介质入流部20的清洁介质穿流加热装置4之前，将在经由介质回流部22引回的清洁介质中存在的热能的至少显著的部分传递到该清洁介质上。

借助于热量回收器5相应地能够在清洁介质流入到加热装置4中之前实现清洁介质的预加热。

借此能够降低加热装置4的需要的加热功率，所述加热功率需要用于达到介质入流部20中的清洁介质的目标温度。以所述方式，通过使用热量回收器5，也能够降低最大需要的能量，所述能量必须借助于加热装置4传递到介质入流部20中的清洁介质上。借此，于是能降低饮料罐装设施的例如蒸汽网的负荷。

在使用非循环清洁时尤其有利的是，在将于是预加热的新的清洁介质在加热装置4中加热到其目标温度上之前，将在丢弃的清洁介质中仍存在的热能的大部分传递给该新的清洁介质，其中在所述非循环清洁中，将清洁介质经由废水接口36引出。

以在化学清洁结束之后的再冲洗为例，在此，该效果能够理解为是尤其好的。尤其，为了再冲洗，将新鲜水经由新鲜水接口34引入输送管路28中，经由泵29泵送经过热量回收器5并且随后借助于加热装置4加热到目标温度上。上述清洁步骤的仍在清洁系统中存在的清洁介质例如处于升高的温度上，使得经由介质回流部22引回的清洁介质相应地将热量回收器5中的新鲜水升高到第一温度水平上。相应地，能够降低加热装置4的加热功率。

此外，在新鲜水再流动经过新鲜水接口34时，能够将热能的显著部分传递到新鲜水上，所述热能包含在经由介质回流部22引回的冲洗水中。

此外，导入废水接口36中的丢弃的清洁介质在穿过热量回收器5之后不再如此热，使得也避免废水网的过度热负荷。

从中得出：尤其在再冲洗要清洁的设施部件时，能够整体上降低加热装置4的加热功率，在所述再冲洗中，有利地借助非常热的水再冲洗，以便达到冲洗过的设施部件的快速干燥。借此，也能够降低需要的蒸汽量，所述蒸汽量经由蒸汽管路40提供。

在图2中作为点划线示意地示出用于加热装置的蒸汽提取量的变化曲线，所述加热装置根据现有技术在不使用热量回收器的情况下工作。

相反地，通过实线示出利用热量回收器5的当前构造的加热装置4的蒸汽提取量的变化曲线。立即得出，蒸汽网中的蒸汽的最大提取量明显降低，使得能够降低蒸汽网的峰值负荷。以所述方式能够实现，能够降低用于设施的蒸汽网的蒸汽发生器的尺寸，使得相应地整个饮料罐装设施能够更有效地构成。

只要可行，在各个实施例中示出的全部单独的特征能够彼此组合和/或互换，而不脱离本发明的范围。

附图标记列表：

1用于清洁要清洁的设施部件的设备

20介质入流部

22介质出流部

24循环回路管路

26缓冲箱

27旁路

28输送管路

29泵

30酸输送部

32碱输送部

34新鲜水接口

36废水接口

4加热装置

40蒸汽管路

42浓缩物管路

5热量回收器

Claims (7)

1.一种用于清洁饮料灌装设施中的要清洁的设施部件的设备(1)，所述设备包括：介质入流部(20)，用于将清洁介质输送给所述要清洁的设施部件；和介质回流部(22)，用于将用过的所述清洁介质从所述要清洁的设施部件中引出，其中在所述介质入流部(20)中设有用于加热所述清洁介质的加热装置(4)，

其特征在于，

设有热量回收器(5)，用于将经由所述介质回流部(22)引出的所述清洁介质中的热能传递给要输送给所述加热装置(4)的所述清洁介质，其中所述加热装置(4)是借助通过饮料罐装设施提供的工艺蒸汽或工艺热水运行的换热器。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，

其特征在于，

所述热量回收器(5)在所述介质入流部(20)中设置在所述加热装置(4)的上游。

3.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，

其特征在于，

所述介质回流部(22)与废水接口(36)能开关地连接，并且所述废水接口(36)在所述介质回流部(22)中设置在所述热量回收器(5)的下游。

4.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，

其特征在于，

所述介质回流部(22)经由缓冲循环回路与所述介质入流部(20)连接，所述缓冲循环回路包括缓冲箱(26)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，

其特征在于，

在所述热量回收器(5)上游，将新鲜水接口(34)连接在所述介质入流口(20)的上游。

6.一种用于清洁饮料灌装设施的要清洁的设施部件的方法，包括：将清洁介质输送给要清洁的设施部件，并且将用过的所述清洁介质从所述要清洁的设施部件引出，其中在将所述清洁介质输送给所述要清洁的设施部件之前，借助于加热装置(4)加热所述清洁介质，

其特征在于，

在借助于所述加热装置(4)加热所述清洁介质之前，将引出的所述清洁介质中的热能传递到要输送给所述加热装置(4)的所述清洁介质上，其中所述加热装置(4)是借助通过饮料罐装设施提供的工艺蒸汽或工艺热水运行的换热器。

7.根据权利要求6所述的方法，

其特征在于，

借助于在所述加热装置(4)的上游设置的热量回收器(5)执行热能的传递。