Artikel ini mempertimbangkan bagaimana perpindahan panas dan perpindahan massa dapat dinaikkan dengan menggunakan laju aliran volumetrik pada proses pembersihan clean in place (CIP). Ini dapat dilakukan tanpa meningkatkan laju aliran volumetrik tipikal di seluruh CIP, tapi fokus pada gaya dengan laju aliran volumetrik yang ada. Atau dilakukan dengan menaikkan laju aliran volumetrik yang memerlukan tambahan biaya.

Perpindahan panas dan massa sangat penting dalam peningkatan proses pembersihan CIP. Pendekatan yang berbeda untuk meningkatkan perpindahan massa dan perpindahan panas ke permukaan dibandingkan dengan perpindahan massa dan panas untuk keadaan aliran turbulent yang stasioner. Beberapa hal yang harus dipertimbangkan adalah sebagai berikut:

1. Desain geometris
Desain yang menghasilkan aliran dan memecah fenomena fisik atau aliran yang berkembang total (misalnya, pipa lurus) sehingga pembentukan fenomena fisik harus dimulai dari awal. Contoh dari gaya tersebut adalah unit area penyisipan winglet, menghasilkan pusaran yang mengganggu fenomena fisik hilir perangkat. Contoh lainnya batang pengaduk berbentuk arbitrer, selama aliran silang yang menghasilkan vortisitas Von Karman yang juga mengganggu fenomena fisik hilir perangkat. Baca paramter cleaning yang berpengaruh pada proses pembersihan CIP.

2. Variasi pada ruang penampang
Mengarah ke zona pusaran tiga dimensi, misalnya rumah katup atau rumahan yang berbentuk bola untuk pengukuran probe. Keberadaannya mengganggu perpindahan panas dan massa secara keseluruhan di dalam zona tersebut.

3. Modifikasi prosedur CIP
Modifikasi proses pembersihan CIP yang memecah fenomena fisik, seperti teknik stop go stop go yang menghasilkan aliran di dalam pipa kembali sampai selesai untuk periode waktu yang singkat. Saat aliran dimulai kembali, fenomena fisik harus kembali dibangun.

4. Aliran yang berdenyut
Atau disebut juga pulsating flow dengan gelombang yang lebih besar dari yang memecah fenomena fisik saat arah aliran dibalik.

5. Menaikkan laju aliran volumetric
Melipatgandakan laju aliran volumetrik dalam proses pembersihan CIP juga berarti melipatgandakan biaya yang dikeluarkan.

Satu kelemahan dengan beberapa opsi fitur design tersebut yang mempromosikan perpindahan panas dan massa adalah bahwa mereka juga memperkenalkan area bayangan (shadow zone) saat dipasang di aliran. Oleh karena itu, tegangan geser dinding yang rendah menciptakan zona ekstra yang sulit dibersihkan. Saat ini kami akan mengkhususkan diri dalam meningkatkan aliran pemukulan yang didukung perpindahan panas dan massa.

Dari penelitian yang ada sebelumnya telah menunjukkan bahwa aliran yang berdenyut (pulsating flow) selama jalur proses akan meningkatkan tingkat pembersihan. Unit area hasil saat ini sangat menjanjikan ketika gelombang seharusnya lebih besar dari satu (arah aliran balik diperlukan dalam waktu singkat). Keadaan ini sering diperlukan untuk mengganggu fenomena fisik.

Penelitian lainnya telah menemukan bahwa aliran yang berdenyut (pulsating flow) selama arah yang seragam hanya memiliki sedikit hasil pada kebersihan. Masalahnya di sini adalah bahwa fenomena fisik tidak cukup terganggu untuk memungkinkan perpindahan massa dan perpindahan panas berlipat ganda. Dan juga, fakta sebenarnya bahwa aliran yang berdenyut (pulsating flow) tidak mengubah penempatan zona yang unit areanya terkena tegangan geser dinding rendah (misalnya, pusat putaran dari zona resirkulasi) menurunkan hasil aliran yang berdenyut.

Baca artikel clean in place lainnya. Untuk diskusi lebih lanjut mengenai proses pembersihan sistem CIP, silakan chat dengan klik tombol WA yang tersedia di bawah.