CIP-Reinigung muss nicht teuer sein

Kosten im Griff

06.11.2007 Eine CIP-Reinigung ist für jeden Produktionsprozess eine Herausforderung. Die Produktion möchte keine oder kurze Stillstandzeiten, der Betreiber keine unnötigen Kosten für Produktion und CIP. Die Produktqualität hat trotzdem 1a zu sein. Das muss kein Widerspruch sein.

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Zum einen ist ein gut geführter CIP dem Produktionsprozess nicht nachgeschaltet, sondern Bestandteil dessen. Allein diese Betrachtungsweise eröffnet oftmals viele neue Möglichkeiten der Kostenersparnis, wie zum Beispiel Zeitpunkt, Umfang und Häufigkeit eines CIP. Für eine Optimierung eines CIP stehen der Betreiber, der Anlagenbauer und sein Ingenieurteam, der Reinigungsgerätehersteller und der Reinigungsmittelhersteller oftmals gemeinsam in der Diskussion.

Geräte bestimmen Möglichkeitenund Grenzen

Der Hersteller der Reinigungsgeräte beschreibt mit seiner Produktpalette die Grenzen und Möglichkeiten des CIP bezüglich Einbringen und Wirkung von Reinigungsmitteln. Daher ist eine breite Produktpalette an Reinigungsgeräten für einfache wie auch komplexe CIP wichtig.
Der statische Sprühkopf wird seit vielen Jahrzehnten als Sprühkopf mit hohem Verbrauch, guter Spülleistung und geringem Impact, also gute Abreinigungskraft, eingesetzt. Wie die meisten Reinigungsgeräte werden Varianten mit den unterschiedlichsten Sprühwinkeln und für die verschiedenen Behältergrößen angeboten. Eine Weiterentwicklung zum Tanko-RB, die rotierende statische Sprühkugel (rotating ball), optimiert dieses Verfahren. Durch die Rotation kann der Sprühkopf jeden Punkt im Behälter schnell anspülen. Bei eventuellen Verstopfungen der Sprühlöcher sind durch die Rotation des Sprühkopfes weitere Löcher auf der Rotationsachse zum Anspülen der sonst „trocken gebliebenen“ Bereiche verfügbar. Durch die schnellere Verteilung der Reinigungsmittel kann die notwendige Reinigungszeit oftmals um 20% reduziert werden, und das bei gleicher Spülleistung pro Zeit. Varianten wie der Tanko-R64T sind vor allem für ältere Tanks zur Nachrüstung zu empfehlen.

Die konsequente Fortführung der Leistungsfähigkeit bei Spülleistung mit verringertem Verbrauch hatte die Entwicklung des Schwallreinigers zur Folge. Moderne Ausführungen wie der Tanko-S bieten in ihrer Vielfalt in Größe, Sprühwinkel, Atex-Zertifizierung, Anschlussvarianten und Bauform maximale Reduzierung der notwendigen Reinigungsmittel bei guten Impactleistungen. Sehr gute Reinigungsergebnisse bei reduziertem Zeitaufwand und geringeren Gesamtkosten sind das Ergebnis. Durch die geeignete Konstruktion des Schwallreinigers ist maximale Betriebssicherheit und bestmöglicher hygienischer Einbau sichergestellt. Dass diese mit dem neuen CIPMon-SC-II nun auch validierungsfähig von außen überwacht werden können, hilft bei vielen Prozessen. Diese Überwachungssicherheit ermöglicht jetzt ein Einsparpotenzial von 20 bis 40% an Reinigungsmitteln. Schwallreiniger dieser Baureihe können auch bei kritischen Prozessen eingesetzt werden.

Einfacher Aufbau ermöglicht problemlose Wartung

Gerade bei größeren Behältern ist der Zielstrahlreiniger gefragt. Die Anschaffungskosten für diese Geräte sind oft ein Hindernis. Doch es gibt auch einfachere und kostengünstigere Konstruktionen, wie Orbi-G4, Jumbo-6–500 und Tankman, die Reinigungsaufgaben lösen. Die Anlagerung von Lebensmittelhefe wurde mit einem Jumbo-6–500 bei einem Arbeitsdruck von 5 bis 6bar und rund 80°C Wasser problemlos beseitigt. Da diese Geräte aus weniger als zwanzig Teilen gefertigt werden, kann auch ein gegebenenfalls notwendiger Service vom Anwender selbst durchgeführt werden.

In vielen Applikationen sind die mediumgetriebenen Zielstrahlreiniger mit ihrem guten Impact und der guten Abspülleistung – Transport der abgereinigten Verunreinigungen aus dem Behälter – nicht immer die idealen Geräte. Insbesondere die Reinigungsmittelmenge ist in Reaktoren, Wirbelstromtrocknern und ähnlichen Systemen zu hoch. Hier wird hoher Impact mit begrenzter Reinigungsmittelmenge gefordert.
Für diese CIP ist der motorgetriebene Zielstrahlreiniger Tanko-JX die richtige Lösung. Das Baukastensystem ermöglicht Produktlösungen für kleine wie für große Tanks. Typische maximale Behälterbegrenzungen liegen bei rund 6 bis 8m Behälterdurchmesser. Die Einsatzmöglichkeiten der motorgetriebenen Zielstrahlreiniger werden durch die beim Anwender maximal verfügbare Reinigungsmittelmenge definiert. Unabhängig voneinander können der Reinigungsmitteldruck von 3 bis 35bar (optional bis 60bar), der Reinigungsmittelvolumenstrom in Abhängigkeit von Gerätegröße und Düsenanzahl und -durchmesser von 0,2 bis 15m³/h und die Rotationsgeschwindigkeit von 5 bis 60min-1 (Zykluszeiten mindestens 30s) optimiert werden. Aufgrund der Modularität sind die Geräte trotz relativ aufwendiger Bauart – beispielsweise mit Magnetkupplung und Kugellagereigenentwicklung in Edelstahl 1.4571 – wirtschaftlich in der Anschaffung.
Die Konsequenz in der Verwendung von Werkstoffen, die Möglichkeit, neben den üblichen 3.1-Zeugnissen auch Herstellererklärungen über Edelstahlwerkstoffe durch modernste Analysemethoden erstellen zu können sowie Belastungstests mit Wasser als Prüfmittel bis 60bar (Prüfdruck weit darüber) durchführen zu können sind wichtige Voraussetzungen, um CIP-optimierte Reinigungsgeräte zu produzieren.

Sensor trägt zur Optimierung bei

Hohe Kosten bezüglich Personaleinsatz und Ausfallzeiten der Anlage für das Überprüfen von Reinigungsgeräten können vermieden werden. Mit Hilfe des neuen CIPMon-SC-II lassen sich nun die Kontroll-, Prüf- und CIP-Kosten erheblich reduzieren. Ein von außen auf die Behälterwand aufgebrachter Sensor erkennt die durch das Auftreffen des Reinigungsmittels auf die Behälterinnenwand erzeugte Vibration. Die Auswertung dieses Signals, reduziert um die Hintergrundvibrationen, ermöglicht die Messung der Rotationsgeschwindigkeit des Reinigungsgerätes und den Impact des Reinigungsmittels. Der Aus- und Wiedereinbau von Reinigungsgeräten zur Überprüfung ihrer Funktionsfähigkeit ist nicht mehr notwendig. Nach Erstellen einer Referenzaufnahme ist eine Überprüfung im mobilen Einsatz oftmals in weniger als 20 min abgeschlossen. Die Festinstallation wird durch die einfache Netzwerkanbindung über die TCP/IP-Adresse bzw. die Relayalarm-Meldungen vereinfacht.

Fazit: In Betrachtung aller aufgeführten Möglichkeiten muss eine optimierte CIP die Produktionskosten nicht unnötig strapazieren. Die Abkehr von der statischen Sprühkugel zu modernen kostenvernünftigen Reinigungsgeräten bietet hohes Einspar- und Optimierungspotenzial. Bei der Betrachtung der Geamt-CIP-Kosten kann es sogar vorteilhaft sein, mit etwas höherem Druck und niedrigerem Reinigungsmittelverbrauch zu arbeiten. Die reduzierte Gesamtmenge an Reinigungsmittel hat Einfluss auf die Kosten aller zwischengeschalteten Aggregate bis hin zur Verwertung bzw. Entsorgung des verbrauchten Reinigungsmittels. Dass diese Kostenoptimierung in der laufenden Betriebsführung nicht beim Reinigungsgerät endet, zeigt das neue CIPMon-SC-II-Überwachungsgerät, das mehr Sicherheit bei reduziertem Personalbedarf bietet.

Die Geräte bestimmen die Möglichkeiten und die Grenzen einer CIP-Reinigung
Eine gut geführte CIP-Reinigung ist dem Prozess nicht nachgeschaltet, sondern fester Bestandteil dessen

Heftausgabe: November 2007

Über den Autor

Thomas Meierkordt, Produktmanager Reinigungstechnik, AWH
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