摘要： 节能减排是我国啤酒、饮料工业可持续发展的一项重要战略,也是我国节能控制实现由末端治理向全过程控制转变的重大举措。CIP (在位清洗) 是一种较为理想的啤酒、饮料生产设备清洗方法，目前在啤酒、饮料企业中的应用已经是越来越广泛。本文主要介绍了一款新型螺纹螺管换热器在CIP系统中是如何为企业减少能耗、降低生产成本的。
关键词：换热器； CIP；节能

作者简介： 张璐，男，山东人，工程师，主要从事换热器在食品、发酵行业的应用及CIP系统的设计、研发。通讯地址： zhanglu821110@163.com

1.引言

啤酒、饮料是一种营养丰富、口感清爽、广泛被人们所接受的饮品，它含有蛋白质、脂肪、维生素、酶等物质。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国人均啤酒、饮料需求量正日益增加。相关生产企业在我国也取得重大进展，目前国内已有青岛、燕京、华润、汇源、荣氏、娃哈哈等大型集团性龙头生产企业。随着我国加入世贸组织，啤酒、饮料市场的竞争变得更加激烈国外知名大企业如英博雪津、可口可乐、百事可乐等纷纷抢滩中国市场，而我国的啤酒、饮料企业也正努力走出国门朝着国际化的方向发展。市场竞争的残酷性也日益加剧。因此，企业要想利于不败之地，节能、减排是今后的必由之路。

本文主要介绍了一款高效汽-水螺纹螺管换热器以及其在CIP清洗工艺中无可替代的优势。它可以帮助企业减少CIP清洗系统的能耗、降低生产成本、为企业创造更多的利润、提高企业的整体竞争实力。

2.CIP在啤酒、饮料生产中的应用及其工艺

2.1 设备表面污垢的组成及结垢的危害

流体与设备表面接触后，由于表面吸附、温度及化学作用的影响，将在设备表面结垢，成为污染菌生长繁殖的温床，是CIP清洗的重点。设备表面污垢的最终组成取决于物料的化学组成，以啤酒为例通常会有两种组分:
①有机物组分:在高温及表面吸附的作用下，高分子蛋白质、多酚、酒花树脂等成分聚合并凝聚于设备表面成为啤酒厂常见污垢的一种形式。由于大多数高分子有机物可以被碱水解，所以碱洗工艺至今仍然占有很大的比例。
②无机物组分:主要由水中的离子及外加的钙、镁离子等导致的。

2.2 设备表面结垢的危害主要表现在以下几个方面:

污垢大幅度降低器壁的传热系数，影响热消毒效果，增加能量消耗。污垢的生成使表面粗糙度增加，不利于清洗、灭菌及质量管理；表面受热结垢以后，如不及时清洗，会加速沉积物形成，表面粗糙度将进一步加大；表面粗糙的污垢，为啤酒、饮料腐败菌如足球菌、乳酸菌等提供了容身之所，严重的结垢会使清洗、消毒操作失败，不利于微生物管理。
因此，人们需要投入大量的人力、物力、时间对设备表面的污垢进行彻底清洗、灭菌，在CIP工艺的制定时，认真考虑各种设备结垢的原因及污垢的种类，选用适当的酸洗或碱洗剂，适时清洗，达到去除污垢的目的。
所以，啤酒、饮料生产设备在使用之后， 必须对其进行彻底地清洗和消毒。

2.3 CIP的应用工艺

在位清洗(cleaning in place) 简称CIP , 是一种高效而又方便的设备清洗方法, 它的特点是在设备清洗时不需拆卸管道和设备，可直接对设备进行清洗，从而降低了劳动强度，减少了设备清洗时间，提高了产品的卫生质量。可以说，实现产品生产线的原地清洗是保证产品卫生质量和设备正常运转的必要手段。目前，CIP 清洗系统在我国大中型啤酒、饮料生产企业中已得到了非常广泛的应用。在啤酒、饮料生产线中在位清洗程序根据清洗路线是否包括热的表面而有所不同， 一般可分为两类。
第一类: 用于带有热表面的巴氏杀菌器和其他设备线路的在位清洗程序。这一类设备的清洗过程必须有一个较长时间的酸洗循环阶段， 以除去设备及管道热表面蛋白质的结壳。所以，用于带有热表面设备的原地清洗程序为：
①用清水预冲洗约5 分钟；
②用75 ℃的碱液(一般用NaOH溶液) 循环15 分钟；
③用清水冲洗约5 分钟；
④用70 ℃酸溶液(通常用稀硝酸溶液) 循环15分钟；
⑤用90 ℃热水冲洗约15 分钟。

第二类:用于不带热表面的管道、罐和其它加工设备的原地清洗
①用清水预冲洗约5 分钟；
②用75 ℃碱液循环约10 分钟；
③用90 ℃热水冲洗约10 分钟。

3.换热器在CIP上的应用

CIP (在位清洗) 是一种较为理想的乳品设备清洗方法，目前在啤酒、饮料生产企业中的应用已经是越来越广泛。在CIP的运行当中，要频繁地对酸、碱、清洗剂、洗涤水等进行加热。
    换热器作为一种能量转化设备，也被广泛运用在CIP清洗工艺之中。目前，在CIP系统之中普遍采用板式换热器作为加热装置。由于在实际生产过程中清洗的频率较高，传统的板式换热器自身所存在的先天不足在生产过程中暴露无遗，比如：密封所用橡胶圈的频繁更换、换热系数低下、加热时间长、长期使用的结垢现象、后期的维护费用较高等；这给国内啤酒、饮料生产企业带来了巨大的经济损失。

节能减排是我国啤酒、饮料工业可持续发展的一项重要战略，也是企业节能控制实现由末端治理向全过程控制转变的重大举措和长期健康发展的必由之路。结合工程技术人员长期实践经验，发现SECESPOL换热器在汽-水换热领域具有无可替代的特性及其强大优势。这恰好满足CIP在线清洗系统的工艺要求，成为传统板式换热器的取代者。