Rozmowa z ekspertem (Q&A)

W branżach takich jak przetwórstwo spożywcze, produkcja napojów, kosmetyków czy farmaceutyków, gdzie higiena jest absolutnym priorytetem, systemy czyszczenia na miejscu (Clean-In-Place, CIP) stanowią niezbędny element procesu. Dla browarów jednak znalezienie pompy, która spełnia wszystkie wymagania procesów CIP – pod względem higieny, wysokiej prędkości przepływu środków myjących, odporności chemicznej oraz trwałości węża – pozostawało wyzwaniem.

Zmiana następuje wraz z wprowadzeniem na rynek pompy Bredel CIP firmy Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) – przełomowej pompy perystaltycznej zaprojektowanej specjalnie z myślą o rygorystycznych wymaganiach procesów CIP, zapewniającej właściwą prędkość przepływu roztworów myjących oraz wydłużoną żywotność węża.

Steffen Knoedler, Global Business Development Manager – Food & Beverage w WMFTS, wyjaśnia, w jaki sposób pompa Bredel CIP wyznacza nowy standard w zastosowaniach procesowych o podwyższonych wymaganiach higienicznych.

Dlaczego firma WMFTS wprowadziła pompę Bredel CIP i jakie są jej możliwości?

W naszych rozmowach z firmami inżynieryjnymi projektującymi systemy i instalacje dla browarów podkreślano, że wymagana prędkość przepływu w obiegu CIP wynosi 2,5 m/s – i to jest parametr, w którym ich klienci nie godzą się na kompromisy.

Żadna perystaltyczna pompa przewodowa na świecie, która nie ma funkcji CIP, nie jest w stanie osiągnąć prędkości 2,5 m/s, dlatego firmy inżynieryjne zawsze były zmuszone do ustępstw.

W przypadku pompy Bredel CIP jest inaczej. Zastosowano w niej nowy wirnik, który pozwala użytkownikom osiągać prędkości przepływu wymagane w procesach CIP. Czyszczenie pompy przy wymaganej prędkości przepływu płynu myjącego jest możliwe dzięki automatycznemu wycofywaniu ślizgów i pozostawieniu otwartego światła węża roboczego na czas czyszczenia. Ponieważ podczas CIP pompa nie pracuje i wąż nie jest zgniatany w podwyższonej temperaturze stosowanej w tym procesie, jego żywotność zostaje wydłużona, a koszty związane z okresową wymianą zostają obniżone.

W ostatnich latach wzrosło również stężenie środków chemicznych stosowanych w procesach CIP, zwłaszcza kwasów, co powoduje bardziej agresywne oddziaływanie na węże robocze. U niektórych klientów obserwowaliśmy skrócenie ich żywotności nawet o połowę ze względu na kombinację agresywnej chemii, temperatury oraz sił mechanicznych działających na wąż podczas pompowania w trakcie trwania CIP.

Pompy przewodowe Bredel wspierają także efektywną pracę instalacji dzięki prostej obsłudze serwisowej i maksymalizacji czasu dostępności, co jest idealnym rozwiązaniem dla zastosowań wymagających CIP.

Pompa Bredel CIP – dostępna w rozmiarach 20 (do 600 l/h), 25 (do 1800 l/h) i 32 (do 3200 l/h) – umożliwia zautomatyzowane czyszczenie w procesie CIP, co czyni ją unikatowym rozwiązaniem.

Czy istnieje „idealna” pompa do zastosowań CIP – w browarach, zakładach spożywczych i innych procesach higienicznych?

W kontekście procesów CIP pompy muszą sprostać dwóm kluczowym wyzwaniom. Pierwsze dotyczy tego, czy po zakończeniu cyklu czyszczenia CIP wnętrze pompy jest faktycznie czyste. Ze względu na specyficzną konstrukcję wewnętrzną pompy membranowe nigdy nie zostają w pełni doczyszczane w trakcie CIP. Podobnie jest w przypadku pomp śrubowych, które mają przeguby U-kształtne oraz martwe strefy: nie zawsze są one całkowicie domywane.

Z kolei pompy przewodowe, takie jak Bredel CIP, nie mają martwych stref ani innych zakamarków, dzięki czemu po zakończeniu procesu CIP są całkowicie czyste.

Drugim wyzwaniem jest prędkość przepływu. Każdy proces i każda branża wymagają określonej prędkości przepływu wody przez pompę – w przemyśle spożywczym zwykle mieści się ona w przedziale 1,2–1,5 m/s.

Standardowa pompa przewodowa po zakończeniu cyklu czyszczenia jest czysta, jednak dotychczas nie byliśmy w stanie spełnić wymogu odpowiedniej prędkości przepływu, ponieważ jej konstrukcja nie pozwala na pracę z tak wysoką prędkością. W pompie Bredel CIP podczas procesu czyszczenia wąż jest całkowicie otwarty, a woda doprowadzana z instalacji CIP może przepływać przez rurociąg i przez pompę z wymaganą prędkością. Pompa Bredel CIP jest więc nie tylko dokładnie myta, ale także umożliwia osiągnięcie wymaganej wysokiej prędkości przepływu, ponieważ wąż nie jest w tym czasie ściskany i nie blokuje swobodnego przepływu. To ogromna przewaga pompy Bredel CIP.

Jeśli konstrukcja pompy nie jest dostosowana do CIP, kolejną wadą jest skrócona żywotność węża ze względu na stosowaną w tym procesie wysoką temperaturę oraz środki chemiczne. Podczas realizacji procesu CIP temperatura środków myjących przekracza 80°C. Nawet czysta woda o takiej temperaturze przyspiesza zużycie węża, a w połączeniu z cyklami zgniatania i rozprężania podczas pracy pompy oraz z chemikaliami stosowanymi w tym procesie powoduje gwałtowny spadek żywotności węża roboczego. W pompie Bredel CIP wąż nie jest zgniatany podczas czyszczenia, ponieważ rotor jest zatrzymany, a woda może swobodnie przepływać przez pompę. Dzięki temu żywotność węża jest znacząco wyższa niż w standardowych pompach przewodowych, co stanowi istotną zaletę w zastosowaniach wykorzystujących CIP.

Jakie są kluczowe kryteria doboru pompy CIP dla browaru i o czym należy pamiętać, planując modernizację?

Kluczowe jest to, czy można jednocześnie osiągnąć wymaganą prędkość przepływu i wydłużyć żywotność węża. Przykładowo, jeśli system CIP dostarcza 5000 litrów wody do standardowej pompy przewodowej, a ta przy maksymalnej wydajności jest w stanie przepompować jedynie 2000 litrów, pozostaje 3000 litrów nadmiarowej wody, z którą trzeba coś zrobić. Można ją skierować przez zawór obejściowy, tak aby woda, która nie może przejść przez pompę, popłynęła przez pozostałą część instalacji, jednak wymaga to zastosowania dodatkowych elementów sterowania, zaworów i rur.

W przypadku pompy Bredel CIP użytkownik może zatrzymać pompę, odwrócić kierunek jej pracy w celu wycofania ślizgów i przy całkowicie otwartym wężu umożliwić przepływ przez pompę pełnych 5000 litrów – bez konieczności budowy dodatkowego obejścia. Pozwala to firmom ograniczyć koszty oraz czas projektowania instalacji, a jednocześnie wydłużyć żywotność węża.

Czy dzięki pompie Bredel CIP można uzyskać oszczędności energii?

Obliczenia firmy Bredel pokazują, że użytkownicy pompy Bredel CIP mogą osiągać znaczące oszczędności energii, co przekłada się na niższą emisję CO₂ i mniejszy ślad środowiskowy. Przykładowo w browarach pracujących w trybie 24/7 pompa Bredel CIP pozwala zaoszczędzić energię zużywaną przez pompę podczas mycia, czyli przez około cztery godziny dziennie– ponieważ po wycofaniu ślizgów pompę można wyłączyć na czas CIP. Oznacza to o cztery godziny pracy pompy mniej każdego dnia, co w skali roku przekłada się na 1460 godzin pracy pompy oraz redukcję zużycia energii o 16%.

W jakich zastosowaniach można wykorzystywać pompę Bredel CIP?

Ta higieniczna i wydajna pompa doskonale sprawdza się w zakładach przemysłu spożywczego i produkcji napojów, w tym w szerokim zakresie procesów browarniczych, a także do tłoczenia takich produktów jak przeciery owocowe. W przemyśle piwowarskim pompy Bredel są powszechnie wykorzystywane do dozowania, odzysku i transferu gęstwy drożdżowej, a także do dozowania aromatów, barwników, ziemi okrzemkowej, PVPP (poliwinylopolipirolidonu), żelu krzemionkowego i innych dodatków. Poza browarami pompy Bredel CIP znajdują szerokie zastosowanie w mleczarniach, zakładach produkcji kosmetyków oraz w zastosowaniach przemysłowych, takich jak produkcja farb, gdzie wymagane są częste, nawet codzienne zmiany pompowanego medium.

Dlaczego pompa Bredel CIP jest tak istotnym rozwiązaniem w procesach wymagających CIP?

Efektywność procesów zależy od łatwości obsługi oraz wysokiej dostępności urządzeń – to właśnie zapewniają pompy przewodowe Bredel w zastosowaniach wymagających CIP. W pompach z rodziny Bredel jedynym zużywającym się elementem jest wąż roboczy, a żadna z ruchomych części pompy nie ma kontaktu z pompowanym medium – w odróżnieniu od pomp membranowych, rotacyjnych pomp krzywkowych czy pomp śrubowych. Przekłada się to na niezawodną pracę przy minimalnych wymaganiach konserwacyjnych: tłoczone medium pozostaje zawsze zamknięte w trwałym wężu, a sama pompa jest dodatkowo wyposażona w funkcję CIP.

Czy funkcję CIP można dodać do już zainstalowanych pomp Bredel?

Tak. Obecni użytkownicy pomp Bredel mogą w prosty sposób samodzielnie je zmodernizować, wymieniając rotor na wersję CIP, zgodnie z czytelną instrukcją – bez konieczności demontażu pompy z linii produkcyjnej i bez powodowania dodatkowych przestojów.

​