EN
熱交換器は、食品・飲料、製薬、化学プロセスなどの多くの産業で使用されています。その結果、これらのプロセスの一般的な性能や費用は熱交換器の出力によって左右されます。熱交換器では、時間とともに発生する汚染（フーリング）が損失の一部の原因となり、これが増加することもあります。このフーリングにより、スケール、泥、油性フィルムなどが堆積し、それが蓄積することでパフォーマンスが大幅に低下し、効率が落ち、システムや機器に計画外のダウンタイムが発生することがあります。Clean-in-Place (CIP) システムは、これらの問題に対処するための現在の最良の解決策の一つです。本論文では、CIPによる熱交換器のクリーニングとは何か、そしてそれがどのようにして熱交換器におけるさまざまな問題を回避する手助けをするのかについて説明します。
CIPの利点
装置を分解したり分解せずにクリーニングできる。
これはおそらくCIPシステムの主要な強みの一つです。システムを必ずしも開けずに熱交換器を洗浄できる点が挙げられます。従来の断面洗浄プロセスでは、装置のすべての部品を取り外し、その後の洗浄と再設置の手順は完全に手作業で行われます。これにより稼働停止時間が増加するだけでなく、人為的なエラーの可能性も高まり、結果として生産プロセスが延長される要因となります。
一方、CIPシステムは、人間の介入を必要とせずに設備その場で洗浄を行うシステムです。この非侵襲的なアプローチにより、生産を止めることなく異なる洗浄を通常かつ効率的に実施することができます。CIPシステムは、熱交換器周辺の環境条件を管理し、安定した洗浄を維持し、装置の腐食や早期の摩耗を防ぎます。
効率的なスケール、泥、およびその他の油性沈殿物の除去
どの掃除方法を使うかは、そのプロセスがすべての汚れとその残留物を取り除く能力によって決まります。特に熱交換機は、硬水による結晶や泥、油など、さまざまなプロセス流体から得られる様々な種類の堆積物に対して脆弱です。これらの堆積物は熱伝導効率を妨げ、エネルギー消費を増加させ、使用中の設備に故障の可能性を引き起こします。
CIPシステムは、溶けにくい堆積物を取り除くために正確で選択的な溶液供給を提供します。したがって、熱交換機に清掃液などの特殊な剤を循環させることで、CIPシステムのすべての作業面が適切に清掃され、堆積物が洗い流されます。このレベルの清掃精度は、熱交換機の効果を向上させるだけでなく、予測可能な新たな汚染層の形成を防ぎ、清掃作業の間隔を延ばすことができます。
ダウンタイムと労働コストの削減
原価計算の枠組み内のいかなる産業活動における非活性期間も無駄とされ、その結果生産出力以上のコストが増加します。過去には、古いクリーニングシステムが非常に汚い設備や多くの労力を必要とするため、出力に悪影響を及ぼしていました。このため、CIPシステムは非常に簡単なクリーニングで済み、クリーニングにかかる時間が少なく、多くの人的リソースを節約できます。
保守期間中の自動クリーニングにCIPを含めることは有用ですが、生産ライン内で同じシステムを繰り返し行うことができる場合、システムが稼働中であってもプロセスを実行することができます。これにより、清掃スケジュールを削減し、完全なシャットダウンを行う必要がなくなります。また、手動でのクリーニングの必要性が低下し、運用コストとエラーのリスクが低減されます。
結論
CIP熱交換器洗浄システムは、長年にわたり電力発電業界で課題となってきた熱交換器の効率低下や膨張問題に対する最適な解決策を提供してきました。装置の分解を必要としない非侵襲的なクリーニングを提供するだけでなく、ほとんどの不溶性スケール沈殿物を簡単に除去し、設備のダウンタイムと再稼働に必要なマンアワーを大幅に削減します。さらに、これらのシステムはプロセス全体の運用効率と信頼性を向上させます。
作業環境において、計画的なスケジュールに組み込まれることが多く、これにより熱交換器が製造プロセス中の生産活動に必要なときに適切な状態で利用できる可能性が大幅に高まります。効率向上と運転コスト削減を目指す産業が増加する中、CIPシステムを用いた熱交換器の清掃が標準となり、投資に対する具体的なリターンが遠からず得られることが予測されます。