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Optimierung von Cleaning-In-Place Prozessen in der Lebensmittelindustrie

Zeit- und Kostenersparnis durch innovative Sensortechnik für die CIP-Reinigung

Innovative Sensoren helfen bei der Optimierung Ihres Cleaning-in-Place Reinigungsprozesses

Angesichts steigender Kosten für Rohstoffe und Energie wird die Anlagenauslastung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie immer wichtiger. Viele Lebensmittelhersteller betreiben noch immer Cleaning-In-Place (CIP) Systeme mit einem geringen Automatisierungsgrad und verlassen sich dabei auf einen rein zeitgesteuerten Prozess und einer manuellen Verifikation. Der Einsatz von Inline-Messgeräten ermöglicht die Überwachung und Steuerung in Echtzeit und trägt dazu bei, Reinigungszeit, Produktverluste und Ressourcen zu reduzieren und gleichzeitig eine vollständige Rückverfolgbarkeit sicherzustellen.

Schlüsselfaktoren

30 %

Einsparungen bei den Reinigungsmittelkosten

durch Gewährleisten der richtigen Konzentration des Reinigungsmittels und der Phasentrennung mit Leitfähigkeits- und optischen Messungen von Endress+Hauser.

Messung der Reinigungsmittelkonzentration ©Monty Rakusen/Cultura Images RF/Strandperle
Einblicke

Genaue Konzentrationsmessung

Um die optimale Leistung eines CIP-Systems sicherzustellen, muss die Reinigungsmittelkonzentration im jeweiligen Reinigungsschritt und im Aufbereitungstank unbedingt bekannt sein.

Unsere Kompetenz im Feld

Die Leitfähigkeitsmessung hat einen geringen Wartungs- und Kalibrieraufwand, mit ihr lassen sich Energie-, Chemikalien- und Wasserverbrauch senken. Endress+Hauser bietet unterschiedliche Leitfähigkeitssensoren- und Messumformeroptionen, speziell für CIP-Applikationen, an. Vom einfachen kompakten bis zu Mehrkanalsystemen mit Ethernet-Integrationsfähigkeiten.

  • Optimieren Sie die Konzentrationsmessung mit dem für Ihre Anwendung richtigen Leitfähigkeitssensor oder Messumformer.
Effiziente Phasentrennung ©Juice Images/Strandperle
Einblicke

Effiziente Phasentrennung

Verlassen Sie sich nicht mehr auf Vermutungen – wissen Sie genau, was sich in der Leitung befindet. Sensoren zur Erfassung von Phasenwechseln detektieren Anfang und Ende jedes Reinigungsschrittes.

Unsere Kompetenz im Feld

Mithilfe von Leitfähigkeits-, Trübungs- oder pH-Sensoren wird festgestellt, ob sich Produkt oder Spülwasser in der Leitung befindet, und das CIP-System nur gestartet, wenn sich nach dem Spülvorgang kein Produkt mehr in der Leitung befindet. Eine schnelle Ansprechzeit ist sehr wichtig, um den Produktverlust und Wassereinsatz zu reduzieren und Zeit zu sparen.

  • Verbessern Sie Ihre Phasentrennung durch Auswahl des optimalen Sensors aus dem Portfolio für Flüssigkeitsanalyse von Endress+Hauser.
Füllstandserfassung in einem Tank ©Endress+Hauser
Einblicke

Zuverlässige Füllstandsmessung

Der Vorrat an CIP-Reinigungsmitteln muss für eine lückenlose Versorgung überwacht werden.

Unsere Kompetenz im Feld

Ultraschall, geführtes oder Freifeldradar sind übliche Methoden zur Füllstandsmessung in Lagerbehältern für Reinigungsmittel. Tanks zur Bereitstellung und Stapelung von Reinigungsmittel und Spülwasser werden üblicherweise mit hydrostatischen oder kapazitiven Sensoren überwacht, die Auswahl hängt von der Tankgröße und der persönlichen Präferenz ab. Die Systemsicherheit wird gewährleistet durch Meldung der Min.- und Max.-Grenzstände sowie die Leerrohrdetektion (Pumpenschutz), wobei für die Messungen meistens ein Vibronik-Sensor, gelegentlich auch konduktive/kapazitive Sensoren eingesetzt werden.

  • Ermitteln Sie die auf Ihre Anwendung optimal abgestimmte Füllstandinstrumentierung aus einem kompletten Produktportfolio, welches alle Messprinzipien abdeckt.
Rücklaufleitung im CIP-Prozess Promag ©Endress+Hauser
Einblicke

Robuste Durchflussmesstechnik

Die Durchflussmessung ist von grundlegender Bedeutung für ein effizientes CIP-System. Durch Sicherstellung einer turbulenten Strömung wird der gewünschte Reinigungseffekt erzielt.

Unsere Kompetenz im Feld

Die Promag-H-Sensoren sind entsprechend ausgelegt, um aggressiven Chemikalien bei höheren Temperaturen und verstärkten Vibrationen aufgrund der turbulenten Strömung standzuhalten. Endress+Hauser garantiert eine zuverlässige Leistung der Messgeräte auch bei jahrelangem CIP-Einsatz. Neben dem Durchflussmesswert erfassen die Sensoren auch die Temperatur und Leitfähigkeit der Medien.

  • Profitieren Sie von magnetisch-induktiven Durchfluss-Messgeräten, die zusätzlich zum Durchflussmesswert auch die Messwerte für Temperatur und Leitfähigkeit ausgeben.
Temperaturmessung im CIP-Prozess ©Endress+Hauser
Einblicke

Temperaturmessung mit Einsparpotenzialen

Die Temperatur im CIP-Prozess wird an allen wichtigen Stellen überwacht, um den optimalen Reinigungserfolg bei minimalem Energieverbrauch zu gewährleisten. Die Temperatur als kritischer Regelpunkt muss regelmäßig kalibriert werden.

Unsere Kompetenz im Feld

iTHERM QuickNeck - unser patentiertes Thermometer-Halsrohr mit Schnellverschluss für eine schnelle und einfache Kalibration. Die Öffnung erfolgt durch eine einfache Drehbewegung und ebenso der Wiedereinbau nach der Kalibration.

Gewährleisten Sie die Reinigungseffizienz durch Installation unseres Multiparametergeräts Liquitrend QMW43 ©Endress+Hauser
Einblicke

Belagsbildungserkennung zur Sicherstellung der Reinigungseffizienz

Die Reinigungseffizienz wird beeinflusst durch Temperatur, Konzentration des Reinigungsmittels und der Fließgeschwindigkeit/Scherkräften an den Installationswänden. Da aber die Leitungen nicht immer gerade sind und die Reichweite der Sprühkugeln nicht immer ideal ist, gibt es Stellen, die schwierig zu reinigen sind. Um die Reinigungseffizienz insgesamt zu ermitteln und zu verbessern, ist es notwendig, auch das Reinigungsverhalten an diesen Stellen zu überwachen.

Unsere Kompetenz im Feld

Unser kompaktes Multiparametergerät Liquitrend QMW43 kann gleichzeitig die Belagsdicke und die Leitfähigkeit der Medien messen. Das an kritischen Stellen in der Anlage installierte Gerät überwacht zuverlässig das Reinigungsverhalten und informiert, ob anschließend noch Restbeläge vorhanden sind. Diese innovative Technologie ermöglicht die maßgeschneiderte Anpassung der Reinigungsintervalle und der -intensität an den Bedarf einer Anlage und erhöht somit die Reinigungseffizienz.

Vorteile

Zusammen mit unseren Kunden haben unsere Mitarbeiter bemerkenswerte Ergebnisse bei der Optimierung von Clean-in-Place-Prozessen erzielt. Unser Branchen- und Anwendungs-Know-how und unser komplettes Produktportfolio garantieren einen Erfolg von Anfang an. Das Ziel von Endress+Hauser ist es, ein zuverlässiger Partner zu sein.

Schlüsselfaktoren

25-30 %

Zeitersparnis pro CIP-Zyklus.

Schlüsselfaktoren

30 %

geringerer Chemikalienverbrauch durch den Einsatz optischer Messverfahren bei der Phasentrennung.

Schlüsselfaktoren

> 100

Länder profitieren von unserem Anwendungs- und Branchen-Know-how.

Zusammenfassung

Unser Angebot

Wir sind mit Ihren Herausforderungen in anspruchsvollen CIP-Prozessen vertraut und bieten Ihnen eine umfassende Palette hygienischer Messlösungen. Unser bewährtes Geräteportfolio für die Messung von Durchfluss, Füllstand, Druck und Temperatur sowie für analytische Messungen wird unter Einhaltung höchster Qualitätsstandards hergestellt und erfüllt sämtliche Anforderungen und Auflagen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Unser Angebot:

  • Robuste, zuverlässige und applikationsoptimierte Instrumentierung im hygienischen Design
  • Leicht zu reinigende und absolut dichte Messsensoren
  • Innovative Selbstdiagnose, die volles Vertrauen in die Messwerte sicherstellt
  • Nahtlose Integration in alle Steuerungsplattformen
Detergent concentration measurement ©Monty Rakusen/Cultura Images RF/Strandperle
Insights

Accurate concentration measurement

To ensure optimal performance of a CIP system, it is critical to know the detergent concentration both in the loop and the make-up tank.

Our expertise in the field

Conductivity has the lowest maintenance and calibration requirements and enables you to reduce energy, chemical, and water usage. Endress+Hauser offers multiple conductivity sensor and transmitter options specifically designed for CIP applications. From compact entry-level to multi-channel systems with Ethernet integration capabilities.

Phase separation of whey ©Juice Images/Strandperle
Insights

Efficient phase separation

Know exactly what is in the line and remove the guesswork. Transition sensors determine when each phase of the CIP cycle ends and the next should begin.

Our expertise in the field

Conductivity, optical turbidity or pH sensors are used to determine when product or rinse water is in the line, starting the CIP system only if zero product remains after rinsing. Fast response is very important to reduce product and water loss and save time.

Level detection in a tank ©Endress+Hauser
Insights

Reliable level measurement

Inventory of CIP detergents need to be monitored to ensure stable supply.

Our expertise in the field

Ultrasonic, guided or free-space radar are common methods for inventory monitoring of cleaning agents. Make-up, rinse and recovery tanks are commonly monitored with hydrostatic or capacitive sensors; selection is based on tank size and personal preference. Inventory safety is ensured by low/high level alarms and empty pipe detection (pump protection) and are usually done with tuning fork or conductive/capacitive sensors.

  • Identify the best-fit level instrumentation for your application from a broad range of measuring principles and the associated portfolio of products.
CIP return line with Promag H ©Endress+Hauser
Insights

Robust flow measurement

Flow measurement is fundamental for an efficient CIP system. By ensuring a strong and turbulent flow, the desired scrubbing effect is reached.

Our expertise in the field

The Proline Promag H line is designed to handle the aggressive chemicals at elevated temperatures and higher than normal vibration due to turbulent flow. Endress+Hauser ensure performance for many years in CIP service. The flowmeters also include a temperature and conductivity output in addition to the flow value.

Temperature measurement in CIP system ©Endress+Hauser
Insights

Cost saving temperature measurement

Temperature within the CIP process can be measured at several locations and is closely controlled to ensure balance of the effectiveness of the cleaning and energy consumption. Often seen as a critical control point, temperature needs frequent calibration.

Our expertise in the field

iTHERM QuickNeck - our patented thermometer extension neck with quick release for fast and easy recalibration. One simple turning movement for opening and easy re-installation after calibration.

Liquitrend QMW43 application to ensure cleaning efficiency ©Endress+Hauser
Insights

Build-up recognition to ensure cleaning efficiency

Cleaning efficiency is based on temperature, detergent concentration and flow velocity/shear forces at the installation walls. But as the pipes are not always straight and the reach of the spray balls is not always ideal, there are spots which are difficult to clean. To determine and improve the overall cleaning efficiency, it is necessary to also monitor the cleaning behaviour at these spots.

Our expertise in the field

Our compact multiparameter device Liquitrend QMW43 can simultaneously measure the adhesion thickness and conductivity of media. Installed at critical points in the food processing plant, it reliably monitors fluid behavior and informs whether residual buildup is present after cleaning. This innovative technology allows the cleaning frequency and intensity to be tailored to the needs of a plant, thus increasing efficiency.

Takeaway

Our offering

We understand your challenges in demanding CIP processes and provide you with a full line of hygienic, sanitary measurement solutions. Our proven portfolio of flow, level, pressure, temperature and analytical instrumentation is manufactured to the highest quality standards and meets all food and beverage requirements and regulations. We offer you:

  • Robust, reliable and industry-optimized sensors in hygienic design
  • Easy to clean and absolutely tight measuring sensors
  • Innovative self-diagnostics to ensure full confidence in measurements
  • Seamless integration into any control system

Endnoten

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