В современной пивоварне трубопроводная система связывает между собой такие производственные процессы, как затирание, фильтрация сусла, варка сусла, вихревая очистка, брожение, хранение пива, фильтрация, розлив, очистка CIP и другие. Она является неотъемлемой частью всей пивоваренной установки.
Сусло, пиво, технологическая вода, пар, сжатый воздух, углекислый газ, охлаждающие среды и растворы для очистки по системе CIP должны транспортироваться по соответствующим трубопроводным системам. Поэтому проектирование трубопроводов влияет не только на эффективность перекачки материалов, но и на гигиену производства, эффективность очистки, использование энергии и стабильность работы оборудования.
Основные компоненты трубопроводной системы пивоваренного завода
В зависимости от типа транспортируемой среды и назначения трубопроводы на пивоваренном заводе в основном подразделяются на технологические, инженерные и трубопроводы системы CIP.
Технологические трубопроводы
Технологические трубопроводы в основном используются для транспортировки затора, сусла, пива, дрожжей и других производственных сред.
Поскольку эти трубы находятся в прямом контакте с продуктом, особое внимание следует уделять гигиене, возможности слива и эффективности очистки методом CIP. Трассировка трубопроводов должна быть максимально простой, при этом следует свести к минимуму количество ненужных колен, тройников и чрезмерно длинных ответвлений.
Инженерные трубопроводы
К инженерным трубопроводам относятся трубопроводы для технологической воды, горячей воды, пара, сжатого воздуха, углекислого газа и охлаждающих сред.
Диаметр трубы следует определять с учетом температуры, давления и расхода каждой среды. Также необходимо должным образом учитывать вопросы теплоизоляции, теплового расширения и требования безопасности.
Трубопроводы CIP
Трубопроводы CIP используются для транспортировки щелочных и кислотных растворов, горячей воды и других моющих сред, соединяя Станция CIP с различным производственным оборудованием.
Система трубопроводов должна быть спроектирована таким образом, чтобы рабочий раствор мог охватывать весь контур очистки, а также беспрепятственно возвращаться и сливаться.
Основные принципы проектирования трубопроводов на пивоваренных заводах
Оптимизация схемы трубопроводов
Трубопроводы следует проектировать с учетом технологического процесса и расположения оборудования. При соблюдении производственных требований необходимо свести к минимуму расстояние транспортировки и сократить количество ненужных колен и точек соединения.
Это позволяет снизить сопротивление потоку, уменьшить количество остатков продукта и сократить объем необходимых очистных работ.
Определите подходящий диаметр трубы
Диаметр трубы следует определять с учетом типа рабочей среды, расхода, допустимого перепада давления, производительности насоса и требований к очистке по системе CIP.
Если диаметр трубопровода для продукта слишком мал, сопротивление потоку увеличится. Если он слишком велик, скорость потока может оказаться недостаточной, что может привести к увеличению задержки продукта.
Обеспечить возможность слива и свести к минимуму санитарные мертвые зоны
В трубопроводах для продукта и системы CIP следует избегать ненужных низких точек, зон скопления жидкости и чрезмерно длинных мертвых участков. Необходимо обеспечить соответствующий уклон в соответствии с технологическими требованиями.
Клапаны, приборы и точки отбора проб также следует устанавливать с соблюдением гигиенических требований, применимых к пивоваренному производству.
Материалы трубопроводов и способы соединения
Трубопроводы, контактирующие с продуктом, на пивоваренных заводах, как правило, изготавливаются из нержавеющей стали марки 304 или 316L. Конкретный материал следует выбирать с учетом характера среды, условий очистки и требований проекта.
Внутренняя поверхность трубопроводов должна быть гладкой, а качество сварки — тщательно контролироваться, чтобы предотвратить образование наплавок, трещин и других дефектов, которые могут повлиять на гигиенические характеристики и эффективность очистки.
Трубопроводы для гигиенических продуктов, как правило, монтируются с использованием методов санитарной сварки и фитингов. В зависимости от конкретных условий эксплуатации санитарные зажимные соединения могут применяться на стыках с оборудованием, на арматуре и в местах, где требуется возможность разборки.
В местах соприкосновения различных материалов, таких как трубопроводы из нержавеющей стали и опоры из углеродистой стали, также следует принять соответствующие меры по изоляции для снижения риска коррозии.
Клапаны, приборы и схема прокладки трубопроводов
Пивоваренное оборудование обычно устанавливается на относительно компактной площади, поэтому схема прокладки трубопроводов должна соответствовать требованиям к производству, эксплуатации, техническому обслуживанию и безопасности.
Трубопроводы для различных сред должны быть надлежащим образом разделены. Между трубопроводами для продукта, паровыми трубопроводами, трубопроводами охлаждения и электрическими линиями следует соблюдать надлежащее расстояние, чтобы избежать взаимных помех.
Клапаны и приборы следует устанавливать в местах, удобных для эксплуатации и технического обслуживания.
Автоматизированные системы варки также требуют правильной компоновки автоматических клапанов, расходомеров, манометров, датчиков температуры и других приборов. Вокруг компонентов, требующих регулярного осмотра или технического обслуживания, следует предусмотреть достаточное пространство для проведения технического обслуживания.
Требования CIP к проектированию трубопроводов пивоваренных заводов
Система CIP, как правило, состоит из резервуаров для моющего раствора, насосов, клапанных узлов, подающих и обратных трубопроводов, а также контуров очистки оборудования.
Схемы CIP должны быть правильно спроектированы с учетом особенностей различных производственных участков, включая варочный цех, система ферментации, система хранения пива, система фильтрации и система розлива.
Конструкция должна обеспечивать попадание моющего раствора во все участки, подлежащие очистке, при этом сохраняя достаточный расход и надлежащие условия обратного потока.
Следует тщательно проверить следующие моменты:
Может ли чистящий раствор покрыть весь контур очистки?
Есть ли чрезмерно длинные ответвления или «мертвые» участки?
Можно ли полностью слить воду из трубопровода после очистки?
Правильно ли спроектированы подающий и обратный трубопроводы?
Имеются ли какие-либо недопустимые перекрестные соединения между различными цепями CIP?
Поэтому прокладку трубопроводов CIP следует планировать одновременно с проектированием технологического процесса и размещением оборудования, а не добавлять их уже после завершения монтажа оборудования.
Монтаж и ввод в эксплуатацию трубопроводов на пивоваренном заводе
Монтаж трубопроводов должен производиться в соответствии со строительными чертежами, технологическими схемами и схемами подключения оборудования.
После установки оборудования перед монтажом магистральных и ответвленных трубопроводов необходимо сначала проверить направление соединений, высоту, размеры патрубков и фактические расстояния на объекте. Это поможет избежать принудительных соединений или чрезмерных нагрузок на патрубки оборудования, вызванных отклонениями в размерах.
В ходе монтажа необходимо тщательно контролировать水平, вертикальное выравнивание и уклон трубопроводов. Особое внимание следует уделять потенциальным высоким и низким точкам, а также местам скопления жидкости в трубопроводах для продукта и системы CIP.
После сварки гигиенических трубопроводов необходимо провести контроль сварных швов, обработку внутренних поверхностей, очистку и пассивацию в соответствии с требованиями проекта.
По завершении монтажа необходимо также провести испытание под давлением, проверку на герметичность, промывку трубопроводов и испытание циркуляции в режиме CIP.
В случае автоматизированных систем следует также проверить автоматические клапаны, насосы, расходомеры, приборы измерения давления и температуры, а также соответствующие функции управления и блокировки, чтобы убедиться в их исправной работе.
Хотя трубопроводы пивоваренного завода не являются самостоятельным производственным оборудованием, они связывают между собой всю пивоваренную систему и играют важную роль в транспортировке сырья, обеспечении гигиены производства, очистке по системе CIP и эксплуатации оборудования.
Благодаря грамотному проектированию, стандартизированному монтажу и полному вводу в эксплуатацию можно создать более гигиеничную, эффективную и надежную систему трубопроводов пивоваренного завода, что обеспечит прочную основу для его долгосрочной эксплуатации и будущего расширения.
