Подбор насоса для пищевой промышленности

Немало проблем с перекачиванием жидкости возникает из-за того, что некоторые конструкции насосов, не рассчитаны или не подходят для применения в тех условиях работы, для которых они выбраны. Именно в зависимости от условий работы, необходимо определять тип используемого насоса.

Как только Вы определитесь, с какой перекачиваемой средой будете работать, необходимо учесть другие параметры, включающие в себя: необходимое давление жидкости или пара, температуру и объем перекачиваемой среды, содержание в ней твердых веществ, коррозионную активность, токсичность и санитарные нормы. Правильные материалы выбирают в соответствии со свойствами перекачиваемой среды. В пищевой промышленности, выбор материалов особенно важен, так как соблюдение правил международных регламентирующих органов EHEDG, FDA и 3A, является основным требованием.

Перекачиваемая среда, содержащая в себе твердые вещества, является распространенной проблемой, которая встречается на разных этапах цикла обработки в пищевой промышленности. Твердые вещества необходимо перекачивать без повреждений для насоса, либо перекачивать, предварительно размельчив их. Так же, необходимо учитывать расход и возможные погрешности, которые могут возникнуть в процессе добавления ингредиентов или увеличения их дозировки.

Типы насосов, которые наиболее часто используются на пищевых производствах :
- роторные насосы
- роторно-поршневые насосы
- поршневые (плунжерные) насосы
- жидкостно-измерительные насосы
- перистальтические шланговые насосы
- винтовые насосы
- мембранные (диафрагменные) пневматические насосы

Общим фактором в конструкциях данных насосов, является их способность мягкого перекачивания рабочей среды, даже если она содержит твердые частицы.

В роторных насосах используется распределительная шестерня, которая устраняет контакт между роторами и позволяет им обрабатывать не смазывающие (не содержащие жиры) жидкости, обеспечивая низкий сдвиг и мягкое обращение с жидкостью, тем самым сводя к минимуму разрушение продукта. Существуют различные конструкции ротора, в том числе двухстворчатые и многослойные. Роторные насосы также легко чистятся на месте или очищаются между каждым новым процессом замешивания или перекачивания.

Роторно-поршневой насос обладает большими преимуществами. В этой конструкции поршни или крыльчатка ротора перемещаются в кольцеобразных цилиндрах, в корпусе насоса. Полученный длинный путь уплотнения уменьшает проскальзывание и обеспечивает плавный поток жидкости без разрушительных импульсов или пиков давления.
Поскольку роторы производят зачерпывание, они не сжимают и не уплотняют перекачиваемую среду. Этот тип насоса сочетает в себе очень мягкое, бесшумное, перекачивающее действие с высокой способностью всасывания, необходимой для обеспечения возможности втягивания густых смесей в насос без какого-либо отделения ингредиентов.

Поршневой насос представляет собой совершенно другой способ перекачивания жидкости, благодаря совершающим возвратно-поступательные движения поршням, которые вытесняют жидкость, этот насос является наиболее походящим решением для линий розлива и дозирования жидкостей, обеспечивая максимальный уровень точности и стабильности. Факторы, влияющие на выбор жидкостного измерительного или дозирующего насоса, в отличие от других типов насосов, обычно связаны с точностью по диапазону потоков и с тем, что на мощность не влияют колебания давления в процессе перекачивания.

Жидкостный измерительный насос адаптируется и благодаря своей конструкции идеально подходит для непрерывного, синфазного измерения одиночных или нескольких жидкостных систем с различной скоростью. Это единственный насос с двумя способами регулировки расхода, скоростью и длиной хода, которые можно изменять независимо или одновременно для обеспечения оптимальной производительности. Например, в процессе, когда ингредиент должен быть аккуратно добавлен к переменному основному потоку, пропорция может поддерживаться путем регулировки скорости, в то время как любые корректировки, необходимые для поддержания качества продукта, могут быть сделаны путем регулировки длины хода. Это означает, что дозирующий насос может быть точно настроен под требования системы.

Перистальтический шланговый насос также может быть рассмотрен для использования на пищевом производстве, где сырьё или ингредиенты должны быть добавлены в систему обработки с высокими уровнями точности и стабильности. Используя принцип перемещения среды через шланг, сжимая его между роликами или башмаками с определенными интервалами для создания положительного перемещения, полностью исключая возможность загрязнения перекачиваемой среды . Возможности у этого насоса разнообразны, включая возможность введения чувствительных плотных веществ, дозирование ароматизаторов, приправ и сиропов. Данный насос предусматривает сухой ход и самовсасывание, а также обеспечивает все важные требования к низкому сдвигу.

При необходимости перемещения рабочей среды (сырья или ингридиентов) на малых скоростях, может использоваться винтовой насос, который также обеспечивает низкие характеристики сдвига. При использовании одного ротора для перемещения жидкостей в непрерывном потоке, производительность винтовых насосов в значительной степени зависит от геометрии ротора и статора, в котором он вращается. Материалы, из которых изготовлены эти два элемента, должны быть сопоставлены с перекачиваемой средой, с которой они вступают в контакт. Для достижения максимального жизненного цикла, ротор и статор должны быть устойчивыми к агрессивным жидкостям.

При выборе насоса для пищевой промышленности, стоит также обратить внимание на мембранный (диафрагменный) пневматический насос, поскольку сфер его использования множество. Широкое применение насоса, связано с тем, что он может перекачивать почти всё. Отсутствие плотно прилегающих деталей, позволяет твердым веществам проходить через насос без нанесения ему вреда, в то время как абразивные и вязкие жидкости могут перекачиваться, без какого-либо изменения характеристик перекачиваемой среды.

Мембранный пневматический насос использует сжатый воздух для работы с диафрагмой и втягивает жидкую среду в насосную камеру, а затем выталкивает ее, поэтому в нём нет вращающихся деталей. При работе динамические компоненты, которые входят в контакт с жидкостью, представляют собой две диафрагмы, которые соединены между собой общим валом, двумя шариками впускного клапана и двумя шариками выпускного клапана. Приведение в движение диафрагм сжатым воздухом, а не валом, уравновешивает и равномерно распределяет нагрузку на диафрагму, тем самым устраняя механическое напряжение, благодаря чему увеличивается срок службы самой диафрагмы.

Насосы, предназначенные для перекачивания определенных сред, зачастую более дорогостоящие, но они могут компенсировать дополнительные расходы в будущем, которые обычно возникают в процессе эксплуатации простого и недорогого оборудования. Это достигается за счет снижения затрат на техническое обслуживание, т.к. используется более надежное и высококачественное оборудование, которое специально разработано для перекачивания определенной рабочей среды, а значит и более эффективно выполняет свои функции.

Последствия выбора неправильного и некачественного насоса, сопровождается частыми простоями, расходами на техническое обслуживание и ремонт насосного оборудования, в связи с постоянной заменой запасных частей. Вдобавок, возникают затраты, вызванные неоправданно дорогостоящими и сложными в установке, системами контроля, мониторинга и безопасности, которые, в свою очередь, создают дополнительную статью расходов на техническое обслуживание. Но самое опасное это то, что повышается риск получения некачественного продукта, и возникновения угрозы жизни и здоровья конечного потребителя, если такой продукт окажется в продаже.