[实用新型]一种CIP清洗工艺管线

说明书

技术领域

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种乳制品CIP清洗工艺管线。

背景技术

CIP清洗即不分解生产设备，又可用简单操作方法安全自动的清洗系统，几乎被引进到所有的食品，饮料及制药等工厂。CIP清洗不仅能清洗机器，而且还能控制微生物。

如图1所示，CIP清洗工艺管线全长71米左右，两端是自由端，有90°的自然拐弯，形成了管道的自然应力补偿，弯点之间的直管段为49米，使用时管路震动，瞬间发生位移，产生巨大响动，管卡崩裂，管路位移及回位拉力大而导致管路损坏严重且有裂口，清洗时时常发生管路接口损坏酸碱液泄露，存在安全隐患与环境危害，同时造成清洗压力不够，对设备清洗的效果产生无形的影响，使得产品存在质量隐患。

CIP食品工艺管线设计安装时温度为18-24℃，清洗时水温为95℃左右，管路温度瞬间增长；管路采用的是Φ63.5，不锈钢304的材质，通过实际测量观察与理论测算，根据管道的热伸长量计算公式：

△x=a×L×△T

式中：△x为管道热伸长量，a为304不锈钢的线膨胀系数，参见表1，计算时取0.000016mm/m（16.0×10-6mm/m·℃），L为补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度，△T为温差（介质温度-安装时环境温度）。

表1、304不锈钢特性

按照上式计算，管道理论伸长量为55.664mm～60.368mm，即管道发生很大的位移，再加上回位拉力，管道承受巨大应力，容易导致管路使用时破裂、损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决直线型CIP清洗工艺管线自然应力补偿无法满足要求时，增加方形胀力弯，利用管道本身自然弯曲来解决CIP清洗工艺管道因温度升高，管道自然延伸产生的轴向应力增大所导致的管路损坏的情况。

本实用新型的CIP清洗工艺管线包括一个以上的应力补偿器和不少于两个的固定支架，所述直管段固定于固定支架上，所述应力补偿器位于固定支架间的直管段上。

优选的，所述应力补偿器为方形补偿器，所述方形补偿器通过方形胀力弯来补偿所受应力。

所述CIP管线按下述方法安装：在直管段的中间位置，利用管路原有的固定支架，在每根管路上依次增加一个方形补偿器，利用热胀冷缩的原理，通过管道本身自然弯曲来补偿管道的热伸长改变轴向应力，来减缓在膨胀量增加的情况下导致的管路伸长位移变化。

优选的，所述方形补偿器的平行臂长度c，平行臂最小值B，长臂长度H，长臂最小值或伸长量a间存在如下关系：a=H-工艺管线弯头半径×2；B=c-工艺管线弯头半径×2。

优选的，所述方形补偿器由整根金属管制得或由不少于两根的金属管热弯而成。对于尺寸较小的方形补偿，应用整根无缝钢管制得，对于尺寸较大的方形补偿，可由两根或三根金属管子热弯而成，其焊口应设在垂直臂的中间位置

优选的，所述方形补偿器两端直管与连接末端之间预留伸长量的1/4。预留伸长量可以减少补偿的膨胀应力，提高补偿能力，预留量可以通过在方形胀力弯安装时进行预拉伸，预拉伸方法可选用拉管器进行冷拉。

优选的，所述方形补偿器与管道的坡度、坡向一致。

本实用新型通过对CIP清洗管路的改造，解决了因温度变化产生的管路震荡、断裂、巨响、管卡崩裂等问题，无保证了清洗压力、清洗及时性，消除了因清洗效果差而产生的产品质量隐患。

附图说明

图1、CIP清洗管线示意图。

图2、含有方形补偿器的CIP清洗管线示意图。

图3～6、常见的方形补偿器。

附图标识：

a、长臂（最小值）；B、平行臂（最小值）；c平行臂；H长臂；L工艺管线长度。1、固定支架；2、直管段；3、方形补偿器。

具体实施方式

以下为本实用新型的一个优选实施例，其仅用作对本申请的解释而不是限制。

如图2所示，CIP清洗工艺管线全长71米左右，两端是自由端，有90°的自然拐弯，形成了管道的自然应力补偿，该管线包括一个以上的应力补偿器和不少于两个的固定支架1，所述直管段2固定于固定支架1上，其长度为L，所述方形补偿器3位于固定支架间的直管段上。方形补偿器3安装在两固定支架中间，水平安装时，与管道的坡度、坡向一致。

当温度变化时，随着温度升高，管道自然延伸，为了消除轴向产生的应力，通过对管路的测量计算，根据CIP清洗工艺管线中两固定支架间直管段所受伸长量，确定选用方形补偿器，即方形胀力弯来补偿所受应力；