Насоси в харчовій промисловості

Размещено на http://www.allbest.ru

Призначення та галузь застосування насосів у харчовій промисловості

На даний момент стратегічно важливою для країни галуззю, що найбільш динамічно розвивається є харчова промисловість. Частка харчової індустрії в загальному промисловому виробництві країни наближається до 20%.

Але на тлі вражаючого зростання галузі стають очевидні і проблеми. Головна з них - невідповідність технічного оснащення ряду підприємств, особливо старих, сучасним вимогам харчового виробництва. Застаріле обладнання, низька енергоефективність - все це підвищує витрати, негативно впливає на якість і знижує конкурентоспроможність продукції. Тому питання модернізації стоїть надзвичайно гостро.

Серед іншого оснащення підприємств харчопрому особливе місце відводиться насосного устаткування. З урахуванням того, що саме воно вимагає більш 20% споживаної електроенергії, важливість застосування сучасних агрегатів стає очевидною.

Насосне обладнання в харчовій промисловості призначене для перекачування і транспортування харчових продуктів в широкому діапазоні температури і ступеня в'язкості, забезпечуючи при цьому зниження енергозатрат, підвищення продуктивності та як наслідок - зниження собівартості готової продукції, що являється основним показником її конкурентоспроможності.

Так звані харчові насоси використовуються не тільки, згідно своїй назві, на підприємствах з виробництва продуктів, але й в таких галузях, як фармацевтика, медицина, хімічна промисловість. Спільним для всіх цих гідравлічних пристроїв є те, що вони гігієнічні.

У зв'язку зі специфікою галузі до харчових насосів пред'являються вкрай суворі критерії вибору.

По-перше, це жорсткі гігієнічні вимоги до матеріалу, з якого виготовлений насос. Якісне насосне обладнання для харчових виробництв має задовольняти міжнародним нормам і стандартам, таким як, наприклад, Керівництву по машинобудуванню Євросоюзу, Правилам і нормам GMP, Нормам FDA, Санітарним нормам 3A, Гігієнічним нормативам харчової промисловості, стандартам DIN EN 12462 Біотехнології, рекомендаціям EHEDG (European Hygienic Equipment Design Group - Єврокомісія з проектування і виробництва санітарно-технічного обладнання) і QHD (Qualified Hygienic Design - проектування з дотриманням правил гігієни).

По-друге, це високогігієнічна конструкція проточної частини насоса (без застійних зон і мікротріщин), повністю розбірна.

По-третє, можливість швидкого доступу до проточної частини насоса і промивки робочих органів дезінфікуючими засобами, а також придатність для автоматичної CIP-мийки та стерилізації. І, нарешті, мінімальний вплив на перекачується продукт з точки зору зміни його структури, отже, і якості.

Класифікація

На сьогоднішній день харчові насоси застосовуються для самих різних по в'язкості середовищ і в достатньо широкому інтервалі температур: від молока до варення з ягодами, і від 0 до 120 градусів за Цельсієм. Гідравлічні пристрої, що працюють з гарячими середовищами, широко застосовуються у виноробстві, пивоварінні, переробці молока та молочних продуктів. Для виробництва горілчаної продукції та інших міцних напоїв застосовуються спеціальні вибухозахищені агрегати. Вони влаштовані таким чином, що навіть при витоку схильної до самозаймання речовини (в даному випадку - спирту) при підвищених температурах, вона вловлюється в додаткових елементах конструкції. Використовуються і дозуючі насоси, які здатні з високою точністю дозувати продукти навіть з великими твердими складовими, наприклад, соки або молочні продукти з шматочками овочів і фруктів. При цьому стан компонентів продукту практично не змінюється. В цілому, гігієнічні насоси можуть бути відцентровими, роторними, вихровими, поршневими, гвинтовими.

Найбільш поширені перекачуються середовища:

Насосом називають механічний пристрій, що використовується для переміщення різних рідин.

Основний параметр насоса - маса і об'єм рідини, що переміщуються насосом за певну одиницю часу.

В залежності від того, яка в'язкість середовища, що транспортується, насоси ділять на:

динамічні;

об'ємні.

Динамічні насоси працюють з мало-і середньов'язкими рідинами, наприклад, з молоком або пивом. Вони характеризуються великим потоком перекачування при порівняно малому тиску нагнітання. Найбільш часто вживаним динамічним насосом є відцентровий. Такі агрегати складають близько 80% всіх застосовуваних харчових насосів. На великих підприємствах (наприклад, на заводі з виробництва морозива) в цілому може бути встановлено порядку декількох десятків насосів. Він забезпечують безперебійну роботу близько трьох продуктивних ліній. Також до динамічних насосів відносять вихрові, відцентрово-вихрові, насоси тертя, ежектори.

Об'ємні насоси використовуються в тому випадку, коли витрати робочого середовища невелика, а тиск нагнітання середовища значний. Такі пристрої застосовуються для перекачування в'язких продуктів - сметани, майонезу, кетчупу, сиропів, морозива, сиру. Серед об'ємних пристроїв найчастіше можна зустріти роторні насоси (вони займають друге місце після відцентрових). Для високов'язких середовищ (паштет, пасти, сир, фарш) з наявністю твердих і волокнистих включень застосовується одноступінчастий гвинтовий насос. До об'ємних насосів також відносяться плунжерні та шестеренні.

Особливу групи складають насоси, здатні як нагрівати, так і охолоджувати робочі середовища. У них застосовується принцип рекуперації енергії, яка в пристрої здійснює цикл зміни температури води, використовуваної як носій-теплообмінник. За допомогою таких насосів, зокрема, пастеризують молоко, а також проводять дозрівання сирів і ковбас.

Конструкція та принцип дії

Почнемо з динамічних.

Відцентрові насоси.

Перекачування рідини в такого типу насосах проводиться обертанням одного або декількох робочих коліс. Необхідний тиск на виході з насоса забезпечується за допомогою передачі енергії від робочого колеса рідини.

За кількістю робочих коліс такі насоси бувають одно-і багатоступінчасті. Одноступінчаті насоси (насоси з одним робочим колесом) здатні забезпечувати невеликий натиск. Якщо необхідний високий напір, то слід використовувати багатоступінчастий агрегат з розташованим послідовно поруч робочих коліс.

Виконання насоса може бути з відкритим і закритим робочим колесом. Використання насоса з відкритим робочим колесом виключає утворення застійних зон і забезпечує хорошу промиваємість, а також дає можливість перекачувати рідини з вмістом зважених частинок.

Відцентрові насоси використовуються, як правило, при виробництві мало-і середньов'язких продуктів - молока і молочних продуктів, пива та безалкогольної продукції і т.д.

Не менш часто відцентрові насоси застосовуються на лініях подачі і проштовхування рідин через теплообмінні апарати, фільтри та сепаратори, в установках для циркуляційної безрозбірного промивки і безрозбірного стерилізації (SIP).

Іншим типом динамічних насосів є вихровий насос.

гвинтовий роторний насос харчовий

Робоче колесо вихрового насоса аналогічно колесу відцентрового насоса засмоктує рідину з внутрішньої частини каналу і нагнітає її в зовнішню, в результаті чого виникає поздовжній вихор. Як правило, таке колесо має радіальні або похилі лопатки. Особливістю даного типу насосів є відносно низький ККД (не більше 45% в робочому режимі) та непридатність для транспортування рідини, що містить абразивні домішки. Таким чином, вихрові насоси використовують при необхідності створення великого напору при малій подачі та для перекачування продуктів малої в'язкості, які можуть містити гази. Подібний тип насосів застосовують для розвантаження молока, пива, спирту та інших рідин з автомобільних цистерн, а також для CIP-мийки.

Об'ємні насоси

Гвинтові насоси досить добре відомі.

Гвинтові насоси придумав свого часу Архімед. Тому вважається, що вони є пращурами всіх насосів. Характерними рисами даного типу є низька чутливість до абразивних властивостях перекачується рідини і наявності в ній твердих і волокнистих включень, а також здатність перекачувати середовища з високим рівнем в'язкості без порушення структури середовища і без помітного зниження продуктивності насоса. Таким чином, основною областю застосування одногвинтових насосів стає перекачування високов'язких і важкотекучих рідин, таких як паштет, сир, пасти, фарш. При правильному підборі технічних параметрів вихрові насоси не надають механічного впливу на перекачуване середовище. Дані насоси мають високу самовсмоктуючу здатністю. Вони широко використовуються для подачі начинок в цукерки, морозиво, глазуровані сирки.

Ще одним типом об'ємних насосів є роторні насоси.

Даний вид не замінює гвинтові пристрої, а доповнює їх. Вони також здатні дбайливо перекачувати продукт без порушення структури. Їх перевагами перед іншими об'ємними типами механізмів є співвідношення габаритних розмірів і продуктивності, а також тихохідних при експлуатації. Конструкція роторних насосів допускає їх виготовлення з сорочкою обігріву або охолодження, в залежності від вимог технології перекачується продукту.

Размещено на Allbest.ru