Studio e ottimizzazione processo Cleaning-In-Place

Ottimizzazione del design di un sistema di Cleaning-In-Place (CIP) mediante simulazione fluidodinamica

FMB ha supportato la società Latticini Parma Srl nell’analisi e ottimizzazione del ciclo di lavaggio automatico (Cleaning-In-Place) di una delle loro macchine per l’estrusione di prodotti caseari.



Lattici Parma è una realtà produttrice di alimenti derivati del latte, e in particolare di mozzarella, in differenti formati. La società ha sviluppato internamente il proprio know-how impiantistico e brevettato la propria tecnologia di produzione, definita Mipp System (video).

La macchina oggetto di analisi si inserisce in tale sistema. Si tratta di un estrusore con più camere parallele, dotato di un collettore per il lavaggio automatico che prevede una serie di ugelli che devono garantire la sanificazione di tutte le superfici a contatto col prodotto.

Lo studio si è concentrato appunto sul sistema di CIP. Le simulazioni CFD hanno sfruttato la modellazione “Eulerian Wall Film” per riprodurre la formazione del film di detergente a parete partendo dalle nebulizzazioni di goccioline liquide generate dagli ugelli. L’analisi ha quindi simulato il passaggio dalla fase discreta micro-dispersa delle singole gocce alla fase continua del film fluido.

Le simulazioni si sono quindi basate sulla caratterizzazione del profilo di spruzzo e delle nebulizzazioni generate da diversi modelli di ugelli. Sono state ovviamente introdotte anche le proprietà reologiche e di interfaccia del fluido detergente.

Le simulazioni inoltre hanno tenuto conto della variabilità della conformazione geometrica della camera per effetto della rotazione della coclea interna, e quindi i suoi effetti di deviazione e riflessione degli spruzzi.

Risultati ottenuti:

• Tipologia di ugelli da montare nella macchina
• Numero e posizionamento corretto degli ugelli sui collettori
• Orientamento dei coni di spruzzo all’interno della camera
• Pressione e portata di alimentazione del fluido detergente

Oltre a ciò si sono ricavate indicazioni sulla sequenza corretta di gestione delle fasi di lavaggio e sulla loro durata.

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