2015 09-16 tank rengøring - reduceret tco og øget rengøringseffekt

2015-10-01

© Alfa Laval 1

TankrengøringReduceret TCO og øget rengøringseffekt

Bo Boye Busk Jensen

2015-10-01

© Alfa Laval 2

www.alfalaval.com

Bo Boye Busk Jensen

• R&D Ingeniør, Alfa Laval A/S

– Tankrensemaskiner til hygiejniske applikationer

– Tankrengøring i hygiejniske applikationer

• EHEDG, 3-A og ASME BPE

• BioCentrum-DTU (2002-2007): Hyg. Des. & Food Proc. Tech.

• Ph.d.: Hygienic Design of Closed Proc. Equip. by use of CFD

• M.Sc.: Fluid mekanik

© Alfa Laval Slide 3

www.alfalaval.com

Program

• Tankrensningsteknologier

• TCO – eksemplificeret

• Tankrensningsteknologier

– Hvorfor er TCO teknologi drevet?

• TCO – burst rengøring


2015-10-01

© Alfa Laval 3

www.alfalaval.com

TankrensningsteknologierStatiske Spray

Kugler

SSB

Roterende Spray Hoveder

RSH

Roterende Jet Hoveder

RJH

Flow index: 100 75 50

www.alfalaval.com


Kugler

SSB


RSH


RJH

Flow index: 100 75 50

2015-10-01

© Alfa Laval 4

www.alfalaval.com


Kugler

SSB


RSH


RJH

Korrekt teknologi = Vand, energi og tid besparelse

www.alfalaval.comSlide 8

4 tanke a 5.000 l

2 x statiske spray kugler

• Tryk - 2 bar

• Flow - 25 m3/h

• Forskyl - 5 min

• Rengøringstid - 90 min

– 100% genbrug

– Temp. tab: 5°C

• Resultat: Biofilm i tankene

Syrningskultur tanke i Frankrig

2015-10-01

© Alfa Laval 5

www.alfalaval.comSlide 9

4 tanke a 5.000 l

1 x roterende jet hoved

• Tryk - 5 bar

• Flow - 6 m3/h

• Forskyl - 5 min

• Rengøringstid - 45 min

– 100% genbrug

– Temp. tab: 5°C

• Resultat: Biofilm fjernet


www.alfalaval.com


• Besparelser pr. CIP pr. tank


SSB RJH Diff. % SparetPr. År

Vand [m3] 2,0 0,5 1,5 75 375

Eopvarm [MJ] 52 12 40 75 10.000

Etab i rør [MJ] 26 13 13 50 3.250

Epump [kWh] 6,5 1,2 5,3 80 1.325

Sum

Tid 95 min 50 min 45 min 45 188 h

Antagelser:

– 5 CIP pr uge

– 100 m rør, 100 m ækvivalent rør (fittings osv.), ø63,5 mm

– Størrelse af CIP tank - 10% af flow rate

Mere rengøringfor mindreenergi og

tid

2015-10-01

© Alfa Laval 6

www.alfalaval.com


• Besparelser pr. CIP pr. tank

• Årlig besparelse v. 5 CIP pr. uge: 11.500,- kr


SSB RJH Diff. % Sparet [kr]

Vand [m3] 2,0 0,5 1,5 75 35,40

Eopvarm [MJ] 52 12 40 75 6,20

Etab i rør [MJ] 26 13 13 50 2,05

Epump [kWh] 6,5 1,2 5,3 80 4,75

sum 48,30

Tid 95 min 50 min 45 min

Investering 3000 kr 19.000 kr -16.000 kr 533 -16.000

Antagelser og priser:

– Vand: 22,3 kr/m3, Termisk energi: 0,157 kr/MJ, Elektrisk energi: 0,9 kr/kWh

– 100 m rør, 100 m ækvivalent rør (fittings osv.), ø63,5 mm

– Størrelse af CIP tank - 10% af flow rate

www.alfalaval.com

Syrningskultur tanke i Frankrig - TCO

Tal benyttet i eksemplet.

• RJH: 2500 Euro

• Service kit for RJH: 300 Euro (every 500 hours)


2015-10-01

© Alfa Laval 7

www.alfalaval.com

Korrekt valg fra starten…


Installation with 2 x SSB Installation with 1 x RJH

SizeNo of or mtr´s

Unit price

Total price Size

No of or mtr´s

Unit price

Total price

Pipework 4" 25 44,2 1105 Pipework 2" 25 14,5 362,5Bends 4" 3 46,9 140,7 Bends 2" 3 19,8 59,4Valve(s) 4" 1 6248 6248 Valve(s) 2" 1 2751 2751Tees 4" 1 139 139 Tees 2" 0 0 0Pump PumpTotal inst. Material price in Euro 7633 Total inst. Material price in Euro 3173

SSB LKRK 2 200 400 RJH TJ 20G 4x5,5 1 2500 25008033 5673

Installation 1385 Installation 422Total price in Euro incl Installation 9417 Total price in Euro incl Installation 6095

Valve P/P Valve P/P

www.alfalaval.com

Syrningskultur tanke i Frankrig – TCONy installation.


• SSB: 200 Euro

• RJH: 2500 Euro

• Service kit for RJH: 300 Euro (every 500 hours)© Alfa Laval Slide 14

2015-10-01

© Alfa Laval 8

www.alfalaval.com


Kugler

SSB


RSH


RJH

www.alfalaval.com

Mekaniske kræfter under tank CIP


Rengørings-mekanisme

Fill-and-dump

SSB RSH RJH

Trykkraft x x x

Forskydningskraft(Transport kemi/energi)

• Radial flow zone x x

• Film – pulserende x x

• Film – fuldt udviklet x

• Omrøring x

• Naturlig konvektion xRen

gørin

gsef

fekt

ivite

t

Rengøringseffektivitet

Pris på udstyr

2015-10-01

© Alfa Laval 9

www.alfalaval.com

Mekaniske kræfter under tank CIP


SSB RSH RJH Pipe (1.5 m/s)

Tryk kraft [N] 0.1 1.0 10 -

τFoot print [Pa] 100-102 - 100-103 -

hFoot print [W/(m2·K)] 6,000 - 16,000 -

ØFoot print [mm] ~100 - ~300 -

τFilm [Pa] 1-5 1-5 1-5 1-5

hFilm [W/(m2·K)] 5,000 5,000 >5,000 10,000

Flow rate [m3/h pr. m)] ~ 2 ~1.5 ~1

Dækning Partiel Fuld Fuld Fuld (partiel)

KraftTidTemperaturKemi

www.alfalaval.com© Alfa Laval Slide 1838 Pa 12 Pa

Forskydningskraft RFZ

Nutella, statisk dyse, koldt vandNiels Vegger (DTU)

Rengøring af tankvæg med RJH

2015-10-01

© Alfa Laval 10

www.alfalaval.com

TCO for burst rengøring

• Burst-rengøring med statisk spray kugle

– befugt, vent, befugt, vent, befugt, vent, rens

• NYT: Burst-rengøring med roterende jet hoved

– Som statisk spray kugle + kraft fra jets

• Burst-rengøring reducere vand-forbrug


Patenteret løsning

www.alfalaval.com

Burst rengøring med statisk spray

• For smuds der er svært at fjerne med statisk spray

• Reducerer vandforbrug

• Kemien får lov at arbejde

• Befugter ”hele” omkredsen af tanken med det samme – MEN - problem områder:

– Skyggezoner i toppen

– Skyggezoner på væggen pga. ujævnheder/smuds


2015-10-01

© Alfa Laval 11

www.alfalaval.com

Burst rengøring med traditionel RJH

• Reducere vandforbrug

• Kemien får lov at arbejde

• Traditional RJH: Befugter dele af tanken i hvert burst (flere cyklusser krævet for hel befugtning)


1. cyklus 3. cyklus

www.alfalaval.com

Burst rengøring med ny RJH feature

• Ny RJH m. burst dyse: Befugter hele tanken i hvert burst-trin


1. cyklus

Patenteret løsning

2015-10-01

© Alfa Laval 12

www.alfalaval.com

Ny RJH burst – fordele og ulemperI forhold til SSB burst:

• Bedre fordeling af væske på tankoverflade

• Høj kraft (tryk og forskydning)

• Mindre vandforbrug

• Samme eller mindre tid for burst

I forhold til traditionel RJH burst:

• Mindre vandforbrug

• Kortere CIP-tid (applikations afhængig)


www.alfalaval.com

SSB burst vs. RJH burst

• Øl fermenteringstank:


Assumptions:

– Caustic: 26 GBP pr. m3

2015-10-01

© Alfa Laval 13

www.alfalaval.com

Øl fermentering - TCO


• 1xSSB: 200 Euro

• 1xRJH: 2500 Euro

• Service kit for RJH: 300 Euro (every 500 hours)© Alfa Laval Slide 25

www.alfalaval.com

RJH burst vs. RJH


2015-10-01

© Alfa Laval 14

www.alfalaval.com

Konklusion

• Gevinster at hente ved tankrengøring

– Valg af korrekt udstyr spare vand, kemi og tid

– Kraft for rengøring afhænger af teknologi-valg

– Valg af korrekt udstyr = bedre rengøring

– Installations materiale besparelses potentiale

• Burst rengøring kombineret med RJH

– Kemi effekten + kraft effekten = optimeringspotentiale – reduceret vand, kemi og tid = bedre TCO


2015 09-16 tank rengøring - reduceret tco og øget rengøringseffekt

Science

Transcript of 2015 09-16 tank rengøring - reduceret tco og øget rengøringseffekt