Reinigungstechnologien
Die Reinigung von Maschinen und Anlagen der lebensmittelverarbeitenden Industrie ist ein entscheidender Prozessschritt zur Aufrechterhaltung der Produktqualität. Parallel steigen die Anforderungen an den Umweltschutz und an die Effizienzerhöhung, wodurch sich eine Diskrepanz zwischen Sicherheit für den Verbraucher und minimalem Ressourceneinsatz ergibt. Somit kommt der Optimierung von Reinigungsvorgängen eine hohe Bedeutung zu. Neben der lebensmitteltechnischen Fokussierung verstehen wir uns als branchenübergreifender Kompetenzträger für automatisierte, industrielle Reinigungsaufgaben.
In enger Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern des Fraunhofer IVV Dresden sind wir auf nationaler als auch auf internationaler Ebene bestens vernetzt. Dies sichert Ihnen als Industriepartner einerseits den interdisziplinären Zugang zu internationaler Forschung als auch vielfältige Möglichkeiten auf dem Gebiet der Forschungsförderung.
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Die Arbeitsgruppe widmet sich unter anderem der Methodenentwicklung zur Untersuchung des Reinigungsverlaufs und der Prozesseinflüsse bei offenen und geschlossenen Reinigungsvorgängen unter Verwendung neuartiger Strömungsregime. Dies beinhaltet Lösungen für folgende Teilschritte/ Vorgänge:
- Auswahl und Entwicklung von Modellverschmutzungen,
- reinigungsrelevante Charakterisierung von Verschmutzungen,
- definiertes Auftragen der Verschmutzungen auf komplexe Oberflächen,
- Charakterisierung von Flüssigkeitsstrahlen und -filmen,
- quantifiziertes Monitoring des Reinigungsverlaufs,
- Bewertung der Reinigungseffizienz,
- automatisierte Datenauswertung und Ergebnisinterpretation sowie
- Reinigungssimulation zur Erhöhung des Prozessverständnisses und zur zielgerechten Optimierung.
Weiterhin dienen die Versuchsstände zur Beurteilung der reinigungsgerechten Gestaltung von Bauteilen und produktberührenden Oberflächen.
Wir leisten einen Beitrag zur Entwicklung innovativer Produkte und geben Entwicklungsimpulse für Komponentenhersteller. Ferner optimieren wir die Reinigbarkeit Ihrer Maschinen und Anlagen, sowie erforschen die ressourcenschonende Produktion in verarbeitenden Betrieben.
Der Spritzreinigungsversuchsstand ermöglicht die Nachstellung von automatisierten Reinigungsprozessen bis zu einem Volumenstrom von 10 l/min, einem Druck von 8 bar und einer Medientemperatur von 60 °C. Über eine Monitoringeinheit kann der Reinigungsfortschritt an Testbauteilen im cm-Maßstab dokumentiert und damit die Wirkung von Einflussfaktoren analysiert werden. In diesem Versuchsstand kann sowohl eine intermittierende als auch kontinuierliche Reinigung mit Düsen unterschiedlicher Bauart untersucht werden.
Zur Nachstellung industrieller Cleaning in Place (CIP) Prozesse steht der Modulare Rohreinigungsversuchsstand zur Verfügung. Über Standardanschlüsse DN50 kann die Reinigung von Bauteilen und Baugruppen mit Volumenströmen bis 5,5 m³/h untersucht werden.
Der Fallfilmversuchsstand ermöglicht die Untersuchung von Reinigungsvorgängen mittels gravitationsgetriebenen Flüssigkeitsfilms. Zusätzlich sind mit dem Versuchsstand Untersuchungen von Benetzungszuständen und die Bestimmung von Strömungsparametern (z.B. Filmdicke) möglich. Es können kontinuierliche und diskontinuierliche Strömungen untersucht werden.
Der Spülversuchsstand bietet die Möglichkeit den Spülprozess hochviskoser Verarbeitungsgüter (Lebensmittel, Kosmetika) in geschlossenen Leitungssystemen zu untersuchen. Mithilfe der integrierten Messtechnik und der entwickelten Messmethodik ist es möglich, die industrielle Spülreinigung zu verbessern und den notwendigen Verbrauch zu verringern. Der modulare Aufbau ermöglich außerdem die Untersuchung von unterschiedlichen Anlagenkomponenten.
Die Waschkabine ermöglicht Spritzreinigungstests an komplexen Bauteilen mit den maximalen Abmaßen von 1 m x 1 m x 1,5 m (Breite x Höhe x Länge), bei regelbarem Volumenstrom bis 16 m³/h oder Betriebsüberdruck bis 4 bar. Zusätzlich ist ein Klöpperboden mit industrienahen Einbauten für Tests von Behälterreinigern vorhanden.
- Sprühkammer mit Roboter
- 10 m³ Versuchstank
- Hochdruckpumpe
- Schaumapplikator
- Messgeräte zur Sprüh- und Strahlcharakterisierung
- Equipment zum Verschmutzungsauftrag und -charakterisierung
Eine Übersicht zu weiteren Forschungsprojekte finden Sie hier.
Publikationen
2016
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Study on the Application of Cleaning Models From High Speed Water Jets to the Working Ranges of CIP-Processes , 2016, in: Tehnički vjesnik : znanstveno-stručni časopis tehničkih fakulteta Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku = Technical gazette : scientific professional journal of technical faculties of the Josip Juraj Strossmayer University of Osijek. 23, 2, S. 349-355, 7 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Fachzeitschrift > Konferenzartikel
2015
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Cleaning of a Model Food Soil From Horizontal Plates by a Moving Vertical Water Jet , 2015, in: Chemical Engineering Science. 123, S. 450-459, 10 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Fachzeitschrift > Forschungsartikel
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Cleaning of Food Fouling Layers From Tank Walls by Impinging Liquid Jets , 2015, EHEDG Yearbook 2015/2016: European Hygienic Engineering & Design Group. S. 92-94, 3 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Buch/Konferenzbericht/Sammelband/Gutachten > Beitrag in Buch/Sammelband/Gutachten
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Description of the cleaning mechanism of a model food soil using an optical detection method and the FDG technique , 2015, Proceedings of the 11. International Conference on Heat Exchanger Fouling and CleaningElektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Buch/Konferenzbericht/Sammelband/Gutachten > Beitrag in Konferenzband
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Experiments and Simulations on the Cleaning of a Swellable Soil in Plane Channel Flow , 2015, Proceedings of International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning - 2015. Malayeri, M. R., Müller-Steinhagen, H. & Watkinson, A. P. (Hrsg.).S. 281-288, 8 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Buch/Konferenzbericht/Sammelband/Gutachten > Beitrag in Konferenzband
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How to Assess Cleaning? Evaluating the Cleaning Performance of Moving Impinging Jets , 2015, in: Food and Bioproducts Processing. 93, S. 327-332, 6 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Fachzeitschrift > Konferenzartikel
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Local cleaning time measurements of food based soil in a sudden expansion: effects of process parameters , 2015, 11. International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning. S. 350, 356 S.Publikation: Beitrag in Buch/Konferenzbericht/Sammelband/Gutachten > Beitrag in Konferenzband
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Vereinfachte Berechnung der Strömung bei der Strahlreinigung , 2015, Tagungsband zur VVD 2015 - Wissenschaftliche Fachtagung Verarbeitungsmaschinen und Verpackungstechnik in Dresden. S. 195-208, 14 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Buch/Konferenzbericht/Sammelband/Gutachten > Beitrag in Konferenzband
2014
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Untersuchungen zur Steigerung der Reinigungseffizienz durch pulsierende Spritzreinigung , Mai 2014, in: Chemie-Ingenieur-Technik. 86, 5, S. 707-713, 7 S.Elektronische (Volltext-)VersionPublikation: Beitrag in Fachzeitschrift > Forschungsartikel
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A comparison of local phosphorecence detection and fluid dynamic gauging methods for studying the removal of cohesive fouling layers , 2014, in: Food and Bioproducts Processing. 92, S. 46-53, 8 S.Publikation: Beitrag in Fachzeitschrift > Forschungsartikel