Máy phát áp suất nhiệt độ cao cho thanh trùng sữa UHT | 3-A EHEDG Sanitary

Một nhà máy chế biến sữa ở Bavaria, Đức, sản xuất các sản phẩm sữa và kem UHT (Nhiệt độ cực cao). Hệ thống thanh trùng trao đổi nhiệt dạng tấm làm nóng sữa nguyên liệu đến 137°C trong 4 giây trước khi làm lạnh nhanh. Môi trường đo là sữa dạng lỏng có hàm lượng chất béo 3,5–35%, vận hành ở áp suất làm việc 6–10 bar và nhiệt độ khử trùng 135–140°C. Tất cả các bộ phận bị ướt phải tuân thủ tiêu chuẩn vệ sinh EHEDG và 3-A.

Đồng hồ đo áp suất truyền thống của nhà máy có màng ngăn cơ khí gây ra một số vấn đề quan trọng:

• Rủi ro về an toàn sản phẩm:Chất lỏng làm đầy máy đo cơ học (glycerin) có nguy cơ ô nhiễm nếu màng ngăn bị vỡ - một tình huống thu hồi an toàn thực phẩm có thể xảy ra.
• Độ lệch nhiệt độ:Trong giai đoạn thanh trùng ở 137°C, chỉ số của máy đo cơ học chênh lệch tới 0,8 bar do sự giãn nở nhiệt của chất lỏng đổ đầy, gây ra việc xác minh áp suất ống giữ không đáng tin cậy.
• CIP không tương thích:Dung dịch tẩy rửa xút mạnh (NaOH 2–3%) và axit nitric (HNO₃ 1–2%) ở 80°C sẽ làm suy giảm lớp đệm đàn hồi của đồng hồ đo cơ học trong vòng 6 tháng.

Mối quan tâm hàng đầu của người quản lý nhà máy là việc tuân thủ quy định: bất kỳ sai lệch nào về áp suất trong ống giữ thanh trùng đều có thể làm mất hiệu lực tính toán mức độ sát trùng (giá trị F₀), có nguy cơ thu hồi sản phẩm hoặc bị trừng phạt theo quy định từ các cơ quan an toàn thực phẩm của EU.

Nhóm kỹ thuật đã chọn một máy phát áp suất nhiệt độ cao gắn phẳng có kết nối ba kẹp vệ sinh:

• Nguyên tắc đo lường:Cảm biến silicon áp điện với màng chắn Hastelloy C-276 chứa đầy dầu, được bù nhiệt độ trong phạm vi 0–150°C.
• Mẫu đã chọn:Máy phát áp suất nhiệt độ cao, độ chính xác 0,1% FS, 4–20 mA với giao thức HART 7.
• Vật liệu ướt:Thân bằng thép không gỉ 316L được đánh bóng điện hóa (Ra ≤ 0,8 μm), màng ngăn Hastelloy C-276, vòng chữ O EPDM tuân thủ FDA.
• Quá trình kết nối:Phụ kiện vệ sinh Tri-kẹp 1½" DIN 32676, thiết kế có thể thoát nước hoàn toàn và không có kẽ hở.
• Chứng nhận:Tiêu chuẩn vệ sinh 3-A 74-07, EHEDG Loại EL Loại I.

Trong quá trình thanh trùng sữa, bộ truyền áp suất phải đáp ứng hai yêu cầu mâu thuẫn nhau: chịu được các hóa chất CIP mạnh hàng ngày trong khi vẫn duy trì bề mặt tiếp xúc với thực phẩm vô trùng. Thân 316L được đánh bóng bằng điện (Ra ≤ 0,8 μm) với màng chắn Hastelloy C-276 giúp loại bỏ các kẽ hở cực nhỏ nơi vi khuẩn xâm chiếm và kết nối ba kẹp có thể thoát nước hoàn toàn không để lại cặn sau khi làm sạch. Cảm biến áp điện chứa đầy dầu silicon có khả năng bù nhiệt độ đến 150°C đảm bảo số đọc chính xác trong giai đoạn giữ thanh trùng quan trọng ở 137°C, trong đó ngay cả độ lệch 0,5 bar cũng có thể vô hiệu hóa tính toán sát khuẩn F₀. Chứng nhận 3-A và EHEDG cung cấp bằng chứng có thể kiểm tra được về thiết kế vệ sinh — cần thiết cho việc tuân thủ quy định của EU. Điều quan trọng là máy phát đã vượt qua hơn 700 chu kỳ CIP so với chỉ 180 chu kỳ của máy đo cơ học trước đó, trực tiếp giúp giảm chi phí bảo trì và giảm rủi ro về an toàn thực phẩm.

Máy phát được lắp đặt tại đầu ra của ống giữ thanh trùng, ngay sau phần giữ, với một chốt gắn tự thoát nước ngắn. Kết nối ba kẹp cho phép loại bỏ nhanh chóng để xác thực CIP hàng ngày. Cảm biến được đặt sao cho màng ngăn hướng xuống dưới một góc 15° để đảm bảo thoát nước hoàn toàn và ngăn sản phẩm đọng lại.

Kiểm tra sau lắp đặt sau 12 tháng cho thấy:

• Độ chính xác áp suất ống giữ được cải thiện lên ± 0,05 bar, cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho tài liệu tuân thủ quy định.
• Không có sự cố ô nhiễmvà được cơ quan an toàn thực phẩm Bavarian (LGL) kiểm tra thành công.
• Sự sống sót của chu kỳ CIP:Máy phát đã chịu được hơn 700 chu kỳ CIP mà không bị suy giảm vòng đệm, so với 180 chu kỳ của máy đo cơ học trước đó.
• Chi phí bảo trì hàng năm giảm 62%— từ €3,400 đến €1,300.