Głowice myjące do zbiorników

Głowice myjące (ang. spay-balls) są ważny elementem wyposażenia zbiorników procesowych. We wpisie tym opiszemy zagadnienia istotne z punktu widzenia czyszczenia zbiorników. Opiszemy dostępne rozwiązania stosowane w myciu zbiorników: głowice myjące i dysze myjące. Opiszemy różnic pomiędzy głowicami myjącymi nieruchomymi i ruchomymi.

Głowice myjące do zbiorników – dostępne rozwiązania

Głowice myjące unieruchomione i obracające się, dysze myjące, cechuje inny mechanizm działania, inna skuteczność i koszt. Głowice myjące nieruchome myją zbiornik głownie poprzez „rozmaczanie” produktu obecnego na ściankach zbiornika. Głowice myjące obracające się i dysze myjące działają w trakcie mycia CIP zbiornika głównie poprzez dostarczające siły mechanicznej podawanemu roztworowi myjącemu. Większość głowic myjących (spray-ball’i) potrafi skutecznie domyć zbiornik, ale niestety nie są w stanie się same doczyścić.

Dlaczego głowice myjące się budzą?

Często zostaną ochlapane lub są zanurzone pod powierzchnią produktu. Może też nie być filtru przed głowicą myjącą i w ten sposób kule myjące zapchają się od środka.

Co jest ważne aby doczyścić kule myjące?

Dla skutecznego czyszczenia głowic myjących ważna jest mała chropowatość powierzchni (<0,8um Ra), brak szczelin, praktyczne testy przeprowadzone z wykorzystaniem danej kuli myjącej i danej grupy zanieczyszczeń. Ważna jest również możliwość opróżniania głowicy myjącej z cieczy (otwór na dole głowicy myjącej), obecność filtra na nitce zasilającej (CIP+). Dobierając głowicę myjącą do danego zastosowania warto udać się specjalistycznego dostawcy. Należy zauważyć, że dysze myjące są zazwyczaj nieistotnym kosztem w stosunku do całkowitego kosztu zbiornika, ale mają kluczowe znaczenie dla skuteczności czyszczenia, a tym samym higieny systemu. Zaleca się, aby na etapie projektowania skontaktować się z firmą produkującą spray ball’e w celu określenia odpowiedniego urządzenia, zamiast polegać na producencie zbiornika. Głowice myjące nie są one wymienne - wiele spray ball’i jest zaprojektowanych do konkretnych zadań.

Głowice myjące nieruchome

Wzór natrysku dla każdej kuli jest stały - nie wszystkie powierzchnie wewnętrzne zbiornika są bezpośrednio spryskiwane. Obszary pomiędzy nimi są myte przez film spływającego roztworu myjącego. Przepływ w dół jest wystarczający dzięki odpowiedniemu zwilżeniu wszystkich powierzchni styku i turbulentnemu przepływowi wewnątrz filmu cieczy. Przede wszystkim mycie opiera się tu na rozmakaniu. Głowice myjące nieruchome sprawdzają się tam, gdzie proces czyszczenia ma charakter bardziej chemiczny i nie wymaga uderzenia w zanieczyszczenia dużą siłą mechaniczną. Głowice myjące nieruchome wymagają stosunkowo niskiego ciśnienia w trakcie mycia, co skutkuje dłuższym czasem czyszczenia (czas czyszczenia 30-40 minut nie jest niczym niezwykłym). Dostępna jest szeroka gama wzorów natrysku, które pasują do szerokiej gamy kształtów zbiorników.

Głowice myjące nieruchome cechuje:

• Niski koszt zakupu
• Niskie wymagania serwisowania
• Dość duże zużycie wody i dłuższy czas mycia

Atomizacja

Niezależnie od wybranego urządzenia natryskowego, należy przestrzegać zaleceń producenta dotyczących ciśnienia roboczego. Zbyt niskie ciśnienie w trakcie mycia może skutkować nieodpowiednim przepływem roztworu myjącego, podczas gdy nadciśnienie może powodować atomizację, czyli rozbicie strumienia na mniejsze, mniej efektywne cząstki. Na atomizację ma wpływ grubość materiału z którego jest wykonana kula (cieńsza stal - otwór tworzy krótki kanał i powstaje większe ryzyko przerwania strumienia na końcu; grubsza stal - dłuższy kanał, mniejsze ryzyko atomizacji). Trochę na korzyść cieńszych działa to że strumień jest wprowadzany w ruch wirowy co również pomaga w myciu.

Obrotowe głowice myjące

Głowica myjąca obraca się w wyniku mechanicznego działania roztworu na otwór w kuli. Rozwiązania wykorzystujące obrotowe głowice myjące wymagają  wyższych ciśnień roztworu myjącego. Stosując obracające się głowice myjące działamy wyższą siłą mechaniczną na myte powierzchnie – są więc odpowiednie do usuwania silniejszych zanieczyszczeń. Obracające się głowice myjące pozwalają również na redukcję czasu mycia.

Dysze myjące

Dysze myjące umożliwiają silne działanie mechaniczne roztworu myjące i krótsze czasy mycia zbiornika (czasami możliwe jest nawet wykonanie mycia zbiornika w czasie 5 minut). Dysze myjące to wyższe ciśnieni ale mniejsze przepływy  i mniejsze zużycie roztworu myjącego - przepływy w głowicach obrotowych to ok. 15m3/h a w dyszach myjących np. 7m3/h. Koszt zakupu dysz i ich utrzymania jest jednak wyższy niż w przypadku nieruchomych lub obracających się głowic myjących.

Ile głowic myjących potrzebuję?

Wybór rodzaju, liczby i umiejscowienia głowic myjących w zbiorniku zależy m.in. od:

• wymiarów zbiornika
• ilości i ułożenia wewnętrznych elementów zbiornika
• specyfiki usuwanego produktu
• dostępnego ciśnienia roztworu myjącego
• czasu jaki możemy poświęcić na czyszczenie

Dla większości zbiorników z wewnętrznymi elementami jedna głowica będzie to za mało. Często potrzebne są dwie, trzy lub cztery głowice myjące. Jeśli dysze myjące zostaną źle rozlokowane wewnątrz zbiornika, to powstaną

• strefy, które będą zasłonięte i do których nie będzie docierał środek myjący
• mogą się nie domyć wybrane elementy zbiornika (mieszadło, właz, przyłącza)

Aby potwierdzić poprawny dobór typu i ilości głowic myjących w zbiorniku, warto wykonać test skuteczności mycia zbiornika z ryboflawiną lub fluoresceiną.