เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผ่านการฆ่าเชื้อเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในกระบวนการอุตสาหกรรมหลายแห่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยาอาหารและเครื่องดื่มและเทคโนโลยีชีวภาพ การรักษาความสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่ดีที่สุดคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการปฏิบัติตามมาตรฐานด้านกฎระเบียบ อย่างไรก็ตามการพิจารณาว่าควรทำความสะอาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผ่านการฆ่าเชื้อบ่อยแค่ไหนไม่ใช่ขนาดเดียว - พอดี - คำตอบทั้งหมด ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการที่เราจะสำรวจในบล็อกนี้
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความถี่ทำความสะอาด
กระบวนการของเหลวในกระบวนการ
ธรรมชาติของของเหลวกระบวนการไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความถี่การทำความสะอาด หากของเหลวมีของแข็งในระดับสูงเช่นอนุภาคแขวนลอยเส้นใยหรือสเกล - การสร้างสารก็มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ตัวอย่างเช่นในโรงงานแปรรูปอาหารที่มีน้ำผลไม้ที่มีเยื่อกระดาษร้อนหรือเย็นลงเยื่อกระดาษสามารถสะสมบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนเมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้ไม่เพียงลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเท่านั้น แต่ยังสามารถกลายเป็นแหล่งเพาะพันธุ์สำหรับจุลินทรีย์ ในกรณีเช่นนี้จำเป็นต้องมีการทำความสะอาดบ่อยขึ้นบางทีอาจเป็นรายวันหรือรายสัปดาห์ขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิต
ในทางกลับกันหากของเหลวกระบวนการค่อนข้างสะอาดเช่นน้ำกลั่นที่ใช้ในกระบวนการผลิตยาบางอย่างอัตราการเปรอะเปื้อนจะต่ำกว่ามาก การทำความสะอาดอาจจำเป็นเพียงรายเดือนหรือรายไตรมาสเท่านั้น
เงื่อนไขการดำเนินงาน
อุณหภูมิและความดันในการทำงานยังส่งผลต่ออัตราการเปรอะเปื้อน การทำงานของอุณหภูมิสูงสามารถทำให้เกิดการตกตะกอนของเกลือที่ละลายและการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารประกอบอินทรีย์ในของเหลวกระบวนการซึ่งนำไปสู่การเปรอะเปื้อน ตัวอย่างเช่นในกระบวนการทางเคมีที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทำงานที่อุณหภูมิสูงการก่อตัวของโค้กหรือน้ำมันดินบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนสามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ในทำนองเดียวกันการดำเนินงานที่สูง - ความดันสามารถเพิ่มโอกาสในการกัดเซาะและการกัดกร่อนซึ่งอาจต้องมีการตรวจสอบและทำความสะอาดบ่อยขึ้น
อัตราการไหลของของเหลวกระบวนการเป็นอีกปัจจัยสำคัญ อัตราการไหลต่ำอาจส่งผลให้การผสมของเหลวไม่ดีและเวลาที่อยู่อาศัยที่เพิ่มขึ้นของของเหลวในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนส่งเสริมการสะสมของของแข็งและการเจริญเติบโตของแผ่นชีวะ ในทางตรงกันข้ามอัตราการไหลที่สูงสามารถช่วยป้องกันการเปรอะเปื้อนได้โดยการขัดผิวพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน ดังนั้นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำงานในอัตราการไหลต่ำอาจต้องทำความสะอาดบ่อยขึ้น
ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนทางจุลชีววิทยา
ในอุตสาหกรรมที่การฆ่าเชื้อของผลิตภัณฑ์มีความสำคัญเช่นภาคเภสัชกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพความเสี่ยงของการปนเปื้อนทางจุลชีววิทยาเป็นปัญหาสำคัญ จุลินทรีย์สามารถยึดติดกับพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนและสร้างแผ่นชีวะซึ่งยากต่อการลบและสามารถปนเปื้อนของเหลวกระบวนการ การปรากฏตัวของสารอาหารในของเหลวในกระบวนการพร้อมกับอุณหภูมิและเงื่อนไขที่เหมาะสมสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียเชื้อราและยีสต์
เพื่อป้องกันการปนเปื้อนทางจุลชีววิทยาการทำความสะอาดเป็นประจำและการฆ่าเชื้อโรคของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นสิ่งจำเป็น ความถี่ของการดำเนินการเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับระดับของการฆ่าเชื้อที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่นในการผลิตยาที่ฉีดได้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอาจต้องได้รับการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อหลังจากทุกชุดหรืออย่างน้อยวันละครั้งเพื่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์
วิธีการทำความสะอาดและผลกระทบต่อความถี่
วิธีการทำความสะอาดที่ใช้สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผ่านการฆ่าเชื้อยังสามารถมีอิทธิพลต่อความถี่ที่จำเป็นต้องทำความสะอาด การทำความสะอาดหลักสองประเภท: การทำความสะอาดทางเคมีและการทำความสะอาดเชิงกล
การทำความสะอาดสารเคมี
การทำความสะอาดทางเคมีเกี่ยวข้องกับการใช้สารทำความสะอาดเช่นกรดอัลคาลิสและผงซักฟอกเพื่อละลายและกำจัดสิ่งของที่เปรอะเปื้อน วิธีนี้มีประสิทธิภาพในการกำจัดสารปนเปื้อนที่หลากหลายรวมถึงสเกล, สนิมและแผ่นชีวะ อย่างไรก็ตามการใช้สารเคมีอาจมีข้อเสียบางอย่าง สารเคมีที่ก้าวร้าวอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของวัสดุแลกเปลี่ยนความร้อนหากไม่ได้ควบคุมอย่างเหมาะสม ดังนั้นความถี่ของการทำความสะอาดสารเคมีจะต้องมีความสมดุลอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์
ตัวอย่างเช่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเหล็กคาร์บอนการใช้กรดที่แข็งแรงบ่อยครั้งอาจนำไปสู่การเจาะและการทำให้ผอมบางของจาน โดยทั่วไปการทำความสะอาดสารเคมีอาจดำเนินการเป็นรายเดือนหรือรายไตรมาสขึ้นอยู่กับอัตราการเปรอะเปื้อนและประเภทของสารเคมีที่ใช้
การทำความสะอาดเชิงกล
วิธีการทำความสะอาดเชิงกลเช่นการแปรงฟันขูดและการเจ็ทน้ำแรงดันสูงใช้เพื่อกำจัดการตกเป็นของสารพิษออกจากพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน วิธีนี้มักใช้ร่วมกับการทำความสะอาดทางเคมี การทำความสะอาดเชิงกลมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการกำจัดเงินฝากขนาดใหญ่และพื้นที่ยากถึง - ถึง - อย่างไรก็ตามอาจเป็นเวลา - การบริโภคและอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหากไม่ได้ดำเนินการอย่างถูกต้อง
ความถี่ของการทำความสะอาดเชิงกลขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการเปรอะเปื้อน ในบางกรณีอาจดำเนินการเป็นประจำทุกปีหรือครึ่งปีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีอัตราการเปรอะเปื้อนค่อนข้างต่ำ
กรณีศึกษา
ลองดูตัวอย่างของโลกเพื่อแสดงให้เห็นว่าปัจจัยต่าง ๆ มีผลต่อความถี่ทำความสะอาดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผ่านการฆ่าเชื้ออย่างไร
อุตสาหกรรมยา
ในโรงงานผลิตยาที่ผลิตยาปฏิชีวนะ316 เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลือกหอยและท่อใช้ในการทำให้น้ำซุปหมักเย็นลง น้ำซุปมีสารอาหารและจุลินทรีย์หลากหลายชนิดทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดการปนเปื้อนและการปนเปื้อนทางจุลชีววิทยา เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์เป็นหมันเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะได้รับการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อหลังจากทุกชุดซึ่งโดยทั่วไปจะผลิตในชีวิตประจำวัน การทำความสะอาดสารเคมีด้วยผงซักฟอกอัลคาไลน์อ่อนตามมาด้วยการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนที่เหลืออยู่และฆ่าจุลินทรีย์ทั้งหมด
อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
บริษัท ผลิตน้ำผลไม้ใช้กเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นสองหลอดเพื่อพาสเจอร์สน้ำผลไม้ น้ำผลไม้มีเยื่อกระดาษและน้ำตาลธรรมชาติซึ่งอาจทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้รับการทำความสะอาดทุกสัปดาห์โดยใช้การผสมผสานระหว่างการทำความสะอาดสารเคมีกับน้ำยาทำความสะอาดด้วยกรดและการทำความสะอาดเชิงกลด้วยเจ็ทน้ำแรงดันสูง ตารางการทำความสะอาดปกตินี้ช่วยรักษาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
บทสรุป
การกำหนดความถี่ที่ควรทำความสะอาดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผ่านการฆ่าเชื้อเป็นการตัดสินใจที่ซับซ้อนซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงลักษณะของของเหลวในกระบวนการสภาพการทำงานความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนทางจุลินทรีย์และวิธีการทำความสะอาดที่ใช้ ไม่มีคำตอบที่เป็นสากลและระบบแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละระบบจะต้องได้รับการประเมินในกรณี - โดยพื้นฐาน
การตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างสม่ำเสมอเช่นประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนการลดลงของแรงดันและคุณภาพทางจุลชีววิทยาของของเหลวในกระบวนการสามารถช่วยเพิ่มตารางการทำความสะอาดให้เหมาะสม ด้วยการใช้กลยุทธ์การทำความสะอาดที่เหมาะสมอุตสาหกรรมสามารถสร้างความมั่นใจในการทำงานที่เชื่อถือได้ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ
หากคุณต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผ่านการฆ่าเชื้อที่มีคุณภาพสูงหรือมีคำถามเกี่ยวกับการทำความสะอาดและบำรุงรักษาเราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยเหลือคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถให้บริการโซลูชั่นที่กำหนดเองตามข้อกำหนดเฉพาะของคุณ ติดต่อเราเพื่อเริ่มการอภิปรายเกี่ยวกับความต้องการเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคุณและสำรวจตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมของคุณ
การอ้างอิง
- Incropera, FP, & Dewitt, DP (2002) พื้นฐานของความร้อนและการถ่ายโอนมวล John Wiley & Sons
- สีเขียว, DW, & Perry, RH (2007) คู่มือวิศวกรเคมีของเพอร์รี่ McGraw - Hill
- ASME Bioprocessing Equipment Standard (BPE) สมาคมวิศวกรเครื่องกลอเมริกัน