本發(fā)明屬于cip清洗系統(tǒng),具體地說,涉及一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在食品工業(yè)生產(chǎn)過程中,立式灌裝機(jī)作為核心設(shè)備,廣泛應(yīng)用于乳制品、含果粒飲料及復(fù)合型流體食品的在線混合與定量灌裝作業(yè)。此類設(shè)備通常配置多個(gè)獨(dú)立金屬儲(chǔ)罐,分別用于暫存液態(tài)基質(zhì)如牛奶、糖漿以及固體或半固體輔料如果醬、椰果和顆粒果肉等,通過活塞定量泵、輸送管道及混合單元實(shí)現(xiàn)物料的精確配比與連續(xù)灌裝。
2、然而,生產(chǎn)周期結(jié)束后,灌裝組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜區(qū)域極易殘留食品成分,特別是含糖、含蛋白或帶顆粒的物料會(huì)牢固附著于滑閥閥芯間隙、活塞定量泵以及出料閥等部件。這些殘留物在設(shè)備死角和縫隙中形成生物膜,為微生物繁殖提供溫床,不僅導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品風(fēng)味劣變和品質(zhì)下降,更嚴(yán)重違反食品安全衛(wèi)生規(guī)范,引發(fā)潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。
3、現(xiàn)有cip清洗技術(shù)主要依賴單一介質(zhì)如純水、堿液、酸液或蒸汽進(jìn)行正向沖洗,但在灌裝組件的微小結(jié)構(gòu)區(qū)域,由于幾何形狀復(fù)雜且存在臺(tái)階、凹槽等特征,流體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)易產(chǎn)生低流速或停滯區(qū),形成“流體屏蔽”現(xiàn)象。傳統(tǒng)清洗方法的剪切力無法有效作用于頑固附著物,反而在高速流體作用下,柔性顆粒如果肉纖維或粘稠介質(zhì)如果醬被進(jìn)一步推擠并壓實(shí)于縫隙深處,造成清洗盲區(qū)擴(kuò)大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),用于清洗包含滑閥、活塞定量泵一及出料閥的灌裝組件,還包括:逆向反沖流路,其入口端連接至所述出料閥的出口側(cè),用于建立與物料灌裝方向相反的清洗介質(zhì)流向;三相流體供應(yīng)單元,用于向所述逆向反沖流路提供清洗介質(zhì),其包括:無菌氣體消毒設(shè)備,用于提供無菌高溫氣體;純水罐、堿液罐、酸液罐,用于提供純水、堿性、酸性清洗液;清潔載體,用于提供可隨流體運(yùn)動(dòng)的柔性球體;其中,所述無菌高溫氣體、堿液、酸液與柔性球體在逆向反沖流路中混合,形成氣、液、固三相清洗流體,并依次逆向流經(jīng)所述出料閥、活塞定量泵一、滑閥,形成機(jī)械擦洗、化學(xué)分解及熱力沖擊的復(fù)合清洗機(jī)制。
3、優(yōu)選地,包括:主管路,所述純水罐、堿液罐、酸液罐分別與所述主管路相連,所述無菌氣體消毒設(shè)備分別與罐體一、罐體二相連;所述逆向反沖流路包括兩端分別與無菌氣體消毒設(shè)備以及出料閥出口側(cè)相連的無菌氣體反沖管,兩端分別與所述主管路、出料閥出口側(cè)相連的液體反沖管。
4、優(yōu)選地,包括罐體一,所述罐體一頂部設(shè)置有與主管路連通的噴淋一,所述罐體一上設(shè)置有與主管路連通的下沖洗管一,所述罐體一上設(shè)置有的排水管一;罐體二,所述罐體二頂部設(shè)置有與主管路連通的噴淋二,所述罐體二上設(shè)置有與主管路連通的下沖洗管二,所述罐體二上設(shè)置有排水管二;活塞定量泵二,分別與所述罐體一、罐體二相連,所述活塞定量泵二與主管路通過沖洗管一相連。
5、優(yōu)選地,包括混合器,所述混合器分別與主管路、灌裝組件連通,所述出料閥設(shè)置有排水管三,所述活塞定量泵一、出料閥分別通過沖洗管三、沖洗管四與主管路相連。
6、優(yōu)選地,還包括與所述無菌氣體反沖管、液體反沖管連通的清潔載體輸料機(jī)構(gòu),所述柔性球體通過清潔載體輸料機(jī)構(gòu)向無菌氣體反沖管、液體反沖管中輸送;所述混合器上設(shè)置有排水管四,所述排水管四上安裝有過濾盒,用以對(duì)混合器排出的廢液中的柔性球體進(jìn)行收集。
7、進(jìn)一步地,所述柔性球體上開設(shè)有若干凹區(qū)。
8、優(yōu)選地,所述凹區(qū)呈圓形內(nèi)凹狀,所述凹區(qū)包括開設(shè)在柔性球體表面的錐形敞口以及開設(shè)在柔性球體內(nèi)的圓形聚集腔,所述錐形敞口與圓形聚集腔之間形成有頸口并形成微空化載子區(qū)。
9、優(yōu)選地,所述凹區(qū)呈長條內(nèi)凹狀,所述凹區(qū)包括開設(shè)在柔性球體內(nèi)的梯形聚集腔,所述梯形聚集腔包括對(duì)稱的傾斜壁以及底壁一,所述梯形聚集腔靠近柔性球體表面呈收窄狀形成微空化載子區(qū)。
10、優(yōu)選地,所述凹區(qū)呈錐形圓柱內(nèi)凹狀,所述凹區(qū)包括開設(shè)在柔性球體上的錐形圓柱聚集腔形成微空化載子區(qū)。
11、優(yōu)選地,所述清潔載體輸料機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)料盒,所述儲(chǔ)料盒底部設(shè)置有下料管,所述下料管中轉(zhuǎn)動(dòng)連接有分料輪。
12、采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
13、1、該立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),通過設(shè)計(jì)逆向反沖流路,入口接出料閥出口側(cè),清洗介質(zhì)與物料灌裝方向相反,避免殘留物被推擠壓實(shí),反向沖刷剝離精密結(jié)構(gòu)內(nèi)附著物;逆向反沖流路打破正向流體的流動(dòng)死角,并結(jié)合柔性球體表面設(shè)計(jì)凹區(qū)微空化載子區(qū),捕獲氣泡并受控潰滅產(chǎn)生微射流,作用于微觀死角;氣液混合形成氣泡流,空化效應(yīng)撬動(dòng)剝離內(nèi)壁殘留物;設(shè)置三相流體供應(yīng)單元,提供無菌高溫氣體、堿/酸液、柔性球體,形成氣液固三相清洗流體,實(shí)現(xiàn)三種作用協(xié)同。
14、2、該立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),三相清洗介質(zhì)(氣/液/固)通過無菌氣體反沖管和液體反沖管的分路定向輸送,在逆向反沖流路中精準(zhǔn)混合,逆向流經(jīng)灌裝組件時(shí),氣體的高溫特性讓堿/酸液的化學(xué)分解效率提升,液體的流動(dòng)為柔性球體提供運(yùn)動(dòng)動(dòng)力,柔性球體的機(jī)械擦洗讓熱力沖擊和化學(xué)分解更易作用于設(shè)備內(nèi)壁,三者形成效果顯著的復(fù)合清洗機(jī)制。
15、3、該立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),柔性球體表面凹區(qū)(圓形/長條/錐形圓柱)?既作為微空化載子區(qū)捕獲氣泡,在與設(shè)備抵觸時(shí)產(chǎn)生局部空化效應(yīng),強(qiáng)化清洗效果,又作為殘留物暫存區(qū),避免剝離的殘留物再次卡塞/附著,保證清洗流路通暢。
16、4、該立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),在堿/酸液中混入無菌高溫氣體形成的氣泡流,利用空化效應(yīng)剝離殘留物;氣泡在產(chǎn)生、膨脹、潰滅過程中,不僅釋放微射流和沖擊波,還能帶動(dòng)清洗液在精密縫隙中形成微湍流,讓化學(xué)清洗液充分滲透到殘留物與設(shè)備內(nèi)壁的接觸界面,打破傳統(tǒng)清洗中液體無法滲透的?界面屏蔽,進(jìn)一步提升化學(xué)分解的效果,實(shí)現(xiàn)空化和湍流的二次清洗;此外,部分氣泡流還能夠被微空化載子區(qū)捕獲,并在柔性球體與結(jié)構(gòu)內(nèi)壁接觸時(shí),擠壓微空化載子區(qū),迫使被捕集的氣泡在極近壁面處受控釋放或潰滅,產(chǎn)生局部微射流和沖擊波,直接作用于傳統(tǒng)清洗力無法觸及的微觀殘留物。
17、5、該立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),主管路作為清洗介質(zhì)中央輸送干線,既為灌裝組件的逆向反沖流路供應(yīng)堿/酸/純水,又通過噴淋/下沖洗管為罐體一/罐體二提供清洗介質(zhì),同時(shí)無菌氣體消毒設(shè)備為儲(chǔ)罐和灌裝組件同步提供無菌高溫氣體,實(shí)現(xiàn)灌裝機(jī)核心部件(灌裝組件和罐體一/二)的清洗介質(zhì)統(tǒng)一供應(yīng)、復(fù)合清洗機(jī)制全覆蓋,避免多路獨(dú)立供應(yīng)的管路冗余和協(xié)調(diào)困難,提升整體清洗效率。
18、下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
1.一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),用于清洗包含滑閥(61)、活塞定量泵一(62)及出料閥(63)的灌裝組件,其特征在于,還包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,包括罐體一(3),所述罐體一(3)頂部設(shè)置有與主管路(2)連通的噴淋一(31),所述罐體一(3)上設(shè)置有與主管路(2)連通的下沖洗管一(33),所述罐體一(3)上設(shè)置有的排水管一(32);
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,包括混合器(6),所述混合器(6)分別與主管路(2)、灌裝組件連通,所述出料閥(63)設(shè)置有排水管三(64),所述活塞定量泵一(62)、出料閥(63)分別通過沖洗管三(621)、沖洗管四(65)與主管路(2)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,還包括與所述無菌氣體反沖管(11)、液體反沖管(21)連通的清潔載體輸料機(jī)構(gòu)(8),所述柔性球體(10)通過清潔載體輸料機(jī)構(gòu)(8)向無菌氣體反沖管(11)、液體反沖管(21)中輸送;
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,所述柔性球體(10)上開設(shè)有若干凹區(qū)(101)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,所述凹區(qū)(101)呈圓形內(nèi)凹狀,所述凹區(qū)(101)包括開設(shè)在柔性球體(10)表面的錐形敞口(1011)以及開設(shè)在柔性球體(10)內(nèi)的圓形聚集腔(1012),所述錐形敞口(1011)與圓形聚集腔(1012)之間形成有頸口,并形成微空化載子區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,所述凹區(qū)(101)呈長條內(nèi)凹狀,所述凹區(qū)(101)包括開設(shè)在柔性球體(10)內(nèi)的梯形聚集腔(1023),所述梯形聚集腔(1023)包括對(duì)稱的傾斜壁(1021)以及底壁一(1022),所述梯形聚集腔(1023)靠近柔性球體(10)表面呈收窄狀形成微空化載子區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,所述凹區(qū)(101)呈錐形圓柱內(nèi)凹狀,所述凹區(qū)(101)包括開設(shè)在柔性球體(10)上的錐形圓柱聚集腔(1031)形成微空化載子區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種立式灌裝機(jī)用cip清洗系統(tǒng),其特征在于,所述清潔載體輸料機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)料盒(82),所述儲(chǔ)料盒(82)底部設(shè)置有下料管(83),所述下料管(83)中轉(zhuǎn)動(dòng)連接有分料輪(84)。