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Ciclo CIP: caudal, solución y costo de la limpieza

Indique la tubería, el tanque y las etapas del ciclo para saber el caudal mínimo de la bomba, cuánto concentrado y agua preparar, cuánto calor pide cada etapa y cuánto cuesta cada limpieza y el año entero, contando el tiempo de línea parada.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminarRevisión 02/11/2026
Circuito
Etapas del ciclo
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Temperatura en °C. Concentración cero = aclarado con agua (paso único); con concentración = solución recirculada. El producto se reconoce por el nombre (sosa, ácido, desinfectante).

Productos concentrados
Costos

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—Costo por ciclo de limpieza
—

Costo del ciclo por partida

Cuánto pesa cada partida en el costo de un ciclo CIP.

Toque el gráfico para ver los valores.

Agua por etapa

Agua nueva usada en cada etapa: aclarados a paso único y reposición de las soluciones recirculadas.

Toque el gráfico para ver los valores.

Etapas del ciclo

Volumen, producto, energía y costo de cada etapa (incluye la bomba y la parada por la duración de la etapa).

Preparación de las soluciones en el tanque CIP

Concentrado y agua para llenar el volumen en circulación a la concentración de cada etapa.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Caudal en la línea: Q = v_mín · π · d² ÷ 4 (1,5 m/s en 47,5 mm → 9,6 m³/h)
Bola de lavado: Q = π · D_depósito · q_perímetro; caudal de la bomba = el mayor de los dos
Volumen en circulación = π·d²/4 · L_líneas + volumen mínimo en tanque y equipo; aclarado = Q · t
Concentrado = V · ρ_sol · c ÷ c_producto (ρ_sol ≈ 1 kg/L); calor = V · ρ · 4,18 · (T − T_agua) · (1 + pérdidas); vapor = calor ÷ h_fg(p)
Costo del ciclo = agua · (precio + efluente) + concentrado · precio + calor + P_bomba · t · tarifa + t · costo horario de parada; anual = ciclo · ciclos/semana · semanas/año

Hipótesis y límites

  • Aclarados a paso único, directos al efluente; las etapas con producto recirculan el volumen en circulación y van al efluente al terminar la carga (uso único o tras el número de ciclos indicado). El desinfectante es siempre de uso único.
  • Soluciones diluidas con la densidad y el calor específico del agua; la solución se recalienta desde la temperatura del agua de reposición en cada ciclo (conservador). El tiempo de vaciado entre etapas, el soplado con aire y la verificación no están en el tiempo; súmelos a las etapas si son relevantes.
  • La velocidad y el caudal mínimos son criterios de práctica sanitaria, no validación: la eficacia de la limpieza debe verificarse (inspección, ATP, hisopos, riboflavina) según el plan de higiene de la planta.

Normas y documentos técnicos

  • Tamime, A. Y. (ed.). Cleaning-in-Place: Dairy, Food and Beverage Operations, 3rd ed. Blackwell, 2008
  • Seiberling, D. A. Clean-in-Place for Biopharmaceutical Processes. Informa Healthcare, 2008
  • 3-A Accepted Practices 605: Permanently Installed Product and Solution Pipelines and Cleaning Systems Used in Milk and Milk Product Processing Systems
  • EHEDG Guideline Doc. 8: Hygienic Equipment Design Criteria
  • ASME BPE: Bioprocessing Equipment (CIP design and spray devices)
  • IAPWS-IF97: Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Qué resuelve esta calculadora?

Dimensiona el caudal mínimo de un ciclo CIP (limpieza in situ) y calcula lo que consume y cuesta cada limpieza: agua, efluente, sosa, ácido, desinfectante, calor, energía de la bomba y tiempo de línea parada. Sirve para comprobar que la bomba atiende el circuito, preparar las soluciones a la concentración correcta y ver dónde está el costo de la limpieza para reducirlo.

¿Cómo se define el caudal mínimo del CIP?

Por la mayor de dos exigencias. En la tubería, la velocidad mínima de 1,5 m/s: en un tubo de 47,5 mm de diámetro interior son 9,6 m³/h. En el tanque, la bola de lavado necesita unos 27 a 32 L/min por metro de perímetro: en un tanque de 2 m con 30 L/min/m, 188 L/min, o 11,3 m³/h. La bomba debe dar 11,3 m³/h, y con ese caudal la línea queda a 1,77 m/s.

¿Cómo se preparan la sosa y el ácido a partir del concentrado?

Concentrado = volumen de solución × concentración deseada ÷ riqueza del producto, suponiendo solución diluida de cerca de 1 kg/L. En el ejemplo, el volumen en circulación es de 542 L (142 L de líneas más 400 L en el tanque CIP y el equipo): al 1,5% pide 16,3 kg de sosa al 50% (10,7 L) y 531 L de agua; el ácido nítrico al 0,8% pide 8,2 kg del producto al 53%. Ponga primero el agua y después el concentrado, despacio.

¿Cuánto cuesta un ciclo CIP en el ejemplo?

El ciclo de 50 minutos cuesta 142,61 US$: 100 US$ de línea parada (120 US$ por hora) y el resto en productos, agua, efluente, vapor y bomba. Con 5 ciclos por semana y 50 semanas, son unos 36.000 US$ al año. Cada 5 minutos menos de ciclo valen unos 2500 US$ al año.

¿Cómo reducir el costo de la limpieza?

Donde pesa la parada, acorte el ciclo: termine los aclarados por conductividad o turbidez en el retorno, caliente la solución antes de parar la línea y limpie solo con la frecuencia que exija la validación. Donde pesan los insumos, reutilice la sosa en un tanque de recuperación (campo ciclos por carga), use el aclarado final como preaclarado del ciclo siguiente y aísle tanques y líneas calientes.

¿De dónde saco tiempos, temperaturas y concentraciones de las etapas?

Del procedimiento de limpieza y desinfección de la planta o de la recomendación del proveedor de los productos. Valores habituales en la industria alimentaria: preaclarado de 5 a 10 minutos; sosa del 1% al 2% entre 70 °C y 85 °C durante 10 a 20 minutos; ácido del 0,5% al 1% entre 50 °C y 70 °C; desinfectante a la dosis de la etiqueta. La lista admite cualquier secuencia: pegue desde Excel una etapa por línea.

¿Qué límites tiene y qué precauciones?

La calculadora no valida la limpieza: su eficacia debe comprobarse por inspección, ATP o hisopos según el plan de higiene (Reglamento (CE) 852/2004). Supone soluciones diluidas con propiedades del agua y recalentamiento en cada ciclo, lo que es conservador. La sosa y el ácido concentrados causan quemaduras graves: use bomba dosificadora o EPI completo, no mezcle nunca ácido con sosa ni con hipoclorito y respete los límites de vertido de la autorización de la planta.