专利名称：锥形螺旋混合机自动清洗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型针对锥形螺旋混合机在医药、食品行业的卫生等级需求，为提高设备清洁效果、完成自动化及程序控制而设计的一种应用在专业设备上的自动清洗系统。
背景技术：
锥形螺旋混合机广泛地应用于食品、医药、化工等领域，具有性价比高、能耗低、混合效果好、卫生等级高、适应能力强的特点。然而，在食品、医药行业的应用中，困扰该型混合机使用的问题是由于混合设备为容器固定式搅拌机，筒体内部有一套行星式螺旋搅拌机构，结构比较复杂，且搅拌物料多为各种粒度和物性的粉体，粘壁现象较多，从而导致设备清洗自动化程度低，传统自动清洗系统无法达到清洗效果、容易滋生细菌；而人工清洗费时费力、成本高。随着行业自动化水平的不断提高，锥形螺旋混合设备的清洗自动化程度成为制约设备使用推广的瓶颈，一些企业为提高生产效率，不得不放弃使用锥形螺旋混合机， 改用其他形式的混合设备，然而混合效果却并不理想。为应对市场需要，急需要开发一套应用在锥形螺旋混合机上的CIP自动清洗系统，并结合设备使用工艺，解决混合机清洗上的各种问题，从而切实提高锥形螺旋混合机应用自动化水平。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供锥形螺旋混合机自动清洗系统、工艺。一种锥形螺旋混合机自动清洗系统，其特点是，包括控制系统；混合机筒体侧壁安装的成组的固定喷头；在混合机筒体中心处以及在混合机公转驱动装置顶端向下安装的旋转清洗喷头；在混合机公转驱动装置顶端安装的传感定位装置，传感定位装置与搅拌螺旋桨的位置相关联，搅拌螺旋桨围绕混合机筒体中心旋转至对准固定喷头的位置，传感定位装置根据该对准固定喷头的位置提供电信号至控制系统，控制系统根据该电信号控制驱动装置；以及水处理循环系统，其包括清水储罐、回水储罐、酸碱液储罐、酸碱液添加泵、离心滤机、清洗水泵以及管道阀门，酸碱液添加泵将酸碱液储罐中的酸、碱液供应到水处理循环系统的主管路中，在水处理循环系统的主管道上设置有电导率仪，控制系统通过电导率仪所测得电导率的大小来控制酸碱液储罐的阀的开启与关闭；离心滤机、回水储罐构成回水处理装置，混合机排放出的清洗水经管道至离心滤机再经由管道输送至回水储罐；清洗水泵将清水储罐、回水储罐中的清水供应到水处理循环系统的主管路中，主管路连通至所述固定喷头、旋转清洗喷嘴；主管道上安装有流量计、控制阀门，控制系统控制流量计、控制阀门以切换各清洗工序。所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其进一步的特点是，清水储罐、回水储罐内装有蒸汽换热装置，控制系统通过温度探头控制清水储罐、回水储罐内的水温。所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其进一步的特点是，酸碱液储罐采用埋地式结构。[0008]所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其进一步的特点是，其特征在于固定喷头为一体式超薄清洗喷嘴，旋转清洗喷头在一球面上360度范围内安装有多个高压喷嘴。所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其进一步的特点是，传感定位装置包括指针和光电接近开关，指针与搅拌螺旋桨的位置相关联，搅拌螺旋桨围绕混合机筒体中心旋转对准固定喷头的位置，指针与接近开关测试点重合，接近开关给出电信号给控制系统。一种锥形螺旋混合机自动清洗工艺，其特征在于，包括以下工序步骤a，对清水储罐和回水储罐中的清水加热；步骤b，关闭锥形螺旋混合机的出料阀，使混合机的搅拌螺旋桨进行公转、自转，将清水或回水储罐中的清洗水经由混合机侧壁上的固定喷头和混合机中心位置上的旋转喷头对混合机筒体和搅拌螺旋桨进行冲洗；步骤c，在搅拌螺旋桨对准固定喷头的位置，使搅拌螺旋桨的公转停止，并保持自转，然后正反转短时控制搅拌螺旋桨的公转，使搅拌螺旋桨在固定喷头的阵列的前后来回摆动，形成拍打效果，使固定喷头对搅拌螺旋桨能全面地冲洗；步骤d，打开混合机的出料阀，排出清洗水，清洗水经过滤后返回回水储罐，混合机清洗水排出后，关闭混合机的出料阀，继续供应清水至旋转喷头，同时， 提供酸或碱液至旋转喷头，以冲洗混合机筒体和搅拌螺旋桨，当混合机筒体内的水位达到上限时，停止供应清水、酸或碱液至旋转喷头；此时，使混合机的搅拌螺旋桨进行公转、自转，通过搅拌螺旋桨带动酸或碱液在混合机筒体内流动，清洗混合机内粘附的杂质；混合机浸洗预计时间后，开启混合机出料阀门，酸或碱液经过滤后，返回回水储罐；步骤e，关闭混合机出料阀，供应清水至固定喷头和旋转喷头，以同时对混合机搅拌螺旋桨和筒体进行 360度全方位清洗；清洗完毕后，废水排入回水储罐储存；以及步骤h，搅拌回水储罐中的水，并添加絮凝剂，除去回水中的溶解或悬浮物质，沉淀后通过排污口排出。前述系统可通过高压热水冲扫、酸碱溶剂冲洗等工艺彻底清洁设备表面，达到行业清洗标准，对于清洗后的回水，统一收集后通过离心滤机、回水储罐处理后，可作为清洗再生水利用，大大节约了用水及降低了能耗，自动控制系统可按照既定工艺对系统各个装置进行程序化控制，完成热水冲洗、碱洗、酸洗等多种工艺模式；具有自动化程度高、操作简单、运行可靠的特点；有效的清洗装置能对锥形混合机内部进行自动清洗，无论是筒体侧壁、筒盖还是搅拌螺旋都能达到清洁表面、去除杂质、异味、灭菌除垢的效果，特别是传统清洗不能解决的死角、夹缝也能清洗干净；另外前述清洗系统的经济运行成本低，结构紧凑， 占地面积小.安装.维护方便，能有效地对锥形螺旋混合设备进行就地清洗，无须人工及拆解，其整个清洗过程均在密闭的生产设备，缸罐容器和管道中运行，从而大大减少了二次污染机会。3、回水处理系统利用清洗回水再生，大大减少清洗用水量。4、控制系统可自动切换各工艺参数，自动调节清洗时间、PH、温度等参数，可选择手动控制或自动控制两种操作方式，所有操作均可记录，为工艺运行提供依据。前述工艺具有同样的前述优点。
图1是锥形螺旋混合机自动清洗系统的原理图。图2是中心旋转清洗喷头的原理图。图3是螺旋轴清洗的原理图。
具体实施方式
如图1所示，锥形螺旋混合机自动清洗系统包括在混合机筒体1的内壁成组安装的固定喷头11，在混合机筒体1中心处以及在驱动装置14顶端向下安装的旋转清洗喷头 12，在混合机驱动装置14顶端安装有传感定位装置13，水处理循环系统以及控制系统。固定喷头11在本实用新型的较佳实施例中为一体式超薄清洗喷嘴，其中“超薄” 的含义以不影响混合机内物料的搅拌为准，通常为外形小巧的清洗喷嘴，其清洗冲击力强， 水柱呈扇形分布，用于对筒体1内的搅拌螺旋桨进行定位清洗。在一实施例中，喷嘴11可通过调节水流压力，完成自清洗，从而适应喷嘴被粉体包围的场合使用。旋转清洗喷头12在一球面上360度范围内安装有多个高压喷嘴，旋转清洗喷头连接驱动装置14，旋转清洗喷头12可随着混合机的驱动装置14输出的转动进行自转，从而喷嘴喷出的高压水柱可完全覆盖混合机筒体的每一个角；清洗水通过混合机的驱动装置 14顶端的旋转接头121连接清洗水管道122，清洗水管道122连接旋转清洗喷头12。同时参照图1和图2，传感定位装置13在本实用新型的一实施例中包括指针131 和光电接近开关132，指针131与搅拌螺旋桨15的位置相关联，搅拌螺旋桨15围绕混合机筒体1中心旋转对准固定喷头11的位置，指针131与接近开关132测试点重合，接近开关 132给出电信号给控制系统。指针131可由驱动装置14的动力输出轴驱动。控制系统控制混合机的驱动装置14(例如为公转电机)停转，使固定喷头11可对搅拌螺旋桨15进行清洗作业。继续参照图1，水处理循环系统包括清水储罐2，回水储罐3，酸碱液储罐4、5，酸碱液添加泵9，离心滤机6、清洗水泵8、管道阀门、控制仪表等。清水储罐2、回水储罐3内装有蒸汽换热装置21，通过温度探头控制水温。酸碱液储罐4、5采用埋地式结构，安全可靠，罐4、5内液位自动控制并有溢流保护系统。酸碱液添加泵9将酸碱液储罐4、5中的酸、 碱液供应到水处理循环系统的主管路中。在水处理循环系统的主管道上设置有电导率仪， 通过所测得电导率的大小来控制酸碱液储罐4、5的碱、酸隔膜阀的开启与关闭，从而控制清洗水的酸碱性。离心滤机6、回水储罐3构成回水处理装置，清洗水经过离心滤机6处理后，经由管道输送至回水储罐3，在回水储罐内加溶剂进行二次沉淀处理后，可用于设备冲洗，大大节约了用水量。清洗水泵8将清水储罐2、回水储罐3中的清水供应到水处理循环系统的主管路中，在水处理循环系统的管道上安装有流量计、控制阀门，在控制系统的作用下，可灵活切换清洗工艺，完成加水加温、热水冲洗、碱液清洗、热水冲洗、酸液清洗、热水清洗、回水处理等工艺。控制系统在本实用新型的一实施例中采用PLC控制器、触摸式操作屏、控制柜10。 触摸式操作屏提供可视化人机操作界面，通过工艺图及时模拟工艺执行情况，可人工设置各组件工艺参数并可储存多套工艺方案。PLC控制器将触摸操作屏传递的操作指令转换成混合机控制指令，控制混合设备和水循环处理系统中所有设备、阀门的操作从而自动执行人工设置的清洗工艺。控制柜用于执行PLC控制器的控制指令，包含电源处理、继电器控制、手动控制等功能。前述实施例中的锥形螺旋混合机自动清洗系统具有灵活的工艺性能，可根据生产工艺需要编制清洗程序，现按照通用工艺说明前述实施例的工作原理或者一种自动清洗方法。[0023]锥形螺旋混合机工作完毕后，控制系统发出指令，进入自动清洗工艺1、控制蒸汽源供应蒸汽的蒸汽阀开启，对清水储罐2和回水储罐3加热，温度探头达到系统给定温度时，蒸汽阀关闭，进入保温状态；2、锥形螺旋混合机的出料阀关闭，锥形螺旋混合机公、自转电机全开，回水储罐3 的出水阀开启，经清洗水泵8加压至0. 6mpa后，清洗水经由侧壁上的固定喷头11和中心位置上的旋转喷头12对混合机筒体1和搅拌螺旋桨15进行冲洗，同时传感定位装置13工作， 控制搅拌螺旋桨15在公转运行至筒体侧壁的固定喷头的阵列处时，停止公转(混合机的搅拌螺旋桨的自转电机依然保持运转)，如图3所示并通过公转电机14 (驱动装置)的正反转短时控制，使搅拌螺旋桨在喷嘴11阵列的前后5度方向来回摆动，在高压水柱的作用下，形成拍打效果，使侧壁的固定喷头11对搅拌螺旋桨能全面地被冲洗；3、时间3-5分钟后，混合机出料阀开启，气动三通阀7转向排水状态，带有大量粉料的清洗水经离心滤机6过滤后，返回回水储罐3。混合机清洗水排出后，混合机的出料阀关闭，清洗水泵8继续开机，固定喷头11的供水阀门关闭，将回水储罐3中的回水经由旋转喷头12喷出，同时，酸、碱液储罐4的浓酸、碱液经添加泵9均勻的添加至主管道中，并通过管道处的电导率仪测得的电导率大小来控制碱液的添加量，以达到工艺设定的清洗水酸碱度要求；当筒体1内的料位计测得筒体内的水位达到上限时，水泵8停机，回水储罐3的出水阀门关闭；此时混合机公自转电机全开，通过搅拌桨15带动酸液在筒体1内流动，清洗混合机内粘附的杂质；混合机浸洗10-15分钟，混合机出料阀门开启，酸液经离心滤机6过滤后，返回回水储罐3，如搅拌物料需要碱液清洗，则按同样方法施行；4、混合机内酸洗液排空后，出料阀关闭，清水储罐2出水阀打开，60度左右的清水经由清洗水泵8加压后，通过侧壁的固定喷头11和中心的旋转喷头12同时对混合机搅拌螺旋桨15和筒体1进行360度全方位清洗，混合机传动电机工作模式与前述第2步一致， 清洗时间3-5分钟；清洗完毕后，废水排入回水储罐3储存。5、经过热水冲洗、酸(碱)液浸洗、清水清洗后，设备已经清洗干净，经过风干后能达到气味清新，表面光亮，无膜无污垢粘结，总用时不超过30分钟。6、设备清洗完毕后，系统自动启动回水储罐3的搅拌器，并添加絮凝剂，除去回水中的溶解或悬浮物质，沉淀后通过排污口排出。
权利要求1.锥形螺旋混合机自动清洗系统，其特征在于，包括控制系统；混合机筒体侧壁安装的成组的固定喷头；在混合机筒体中心处以及在混合机公转驱动装置顶端向下安装的旋转清洗喷头；在混合机公转驱动装置顶端安装的传感定位装置，传感定位装置与搅拌螺旋桨的位置相关联，搅拌螺旋桨围绕混合机筒体中心旋转至对准固定喷头的位置，传感定位装置根据该对准固定喷头的位置提供电信号至控制系统，控制系统根据该电信号控制驱动装置；以及水处理循环系统，包括清水储罐、回水储罐、酸碱液储罐、酸碱液添加泵、离心滤机、清洗水泵以及管道阀门，酸碱液添加泵将酸碱液储罐中的酸、碱液供应到水处理循环系统的主管路中，在水处理循环系统的主管道上设置有电导率仪，控制系统通过电导率仪所测得电导率的大小来控制酸碱液储罐的阀的开启与关闭；离心滤机、回水储罐构成回水处理装置，混合机排放出的清洗水经管道至离心滤机再经由管道输送至回水储罐；清洗水泵将清水储罐、回水储罐中的清水供应到水处理循环系统的主管路中，主管路连通至所述固定喷头、旋转清洗喷嘴；主管道上安装有流量计、控制阀门，控制系统控制流量计、控制阀门以切换各清洗工序。
2.如权利要求1所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其特征在于，清水储罐、回水储罐内装有蒸汽换热装置，控制系统通过温度探头控制清水储罐、回水储罐内的水温。
3.如权利要求1所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其特征在于，酸碱液储罐采用埋地式结构。
4.如权利要求1所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其特征在于固定喷头为一体式超薄清洗喷嘴，旋转清洗喷头在一球面上360度范围内安装有多个高压喷嘴。
5.如权利要求1所述的锥形螺旋混合机自动清洗系统，其特征在于传感定位装置包括指针和光电接近开关，指针与搅拌螺旋桨的位置相关联，搅拌螺旋桨围绕混合机筒体中心旋转对准固定喷头的位置，指针与接近开关测试点重合，接近开关给出电信号给控制系统。
专利摘要锥形螺旋混合机自动清洗系统，该系统包括控制系统；混合机筒体侧壁安装的成组的固定喷头；在混合机筒体中心处以及在混合机公转驱动装置顶端向下安装的旋转清洗喷头；在混合机公转驱动装置顶端安装的传感定位装置，传感定位装置与搅拌螺旋浆的位置相关联；以及包括清水储罐、回水储罐、酸碱液储罐、酸碱液添加泵、离心滤机、清洗水泵以及管道阀门的水处理循环系统，在控制系统的作用下，可该系统灵活切换加水加温、热水冲洗、碱液清洗、热水冲洗、酸液清洗、热水清洗、回水处理等工艺。
文档编号B01F7/08GK202263749SQ20112039979
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者李建飞, 翟志鸿 申请人:双龙集团有限公司