食品機(jī)械中泵的材料和結(jié)構(gòu)的選擇
食品機(jī)械中泵的材料和結(jié)構(gòu)的選擇
如何選擇現(xiàn)代食品加工裝置中泵的流體處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員以及這些裝置的操作人員和經(jīng)理們面臨著各種與健康有關(guān)的責(zé)任，這些責(zé)任已經(jīng)超出了通常的工業(yè)產(chǎn)品制造的范圍。由于最終產(chǎn)品的消費(fèi)者是公眾，產(chǎn)品污染必須避免，腐蝕是不允許的，泵和管道系統(tǒng)中能夠使流體滯留和細(xì)菌滋生的裂縫和死點(diǎn)是不能接受的除了材料選擇和加工過程中食品接觸面的選擇之外，食品工業(yè)還必須選擇系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，用于輸送酸性和堿性清洗流體的管線和儲(chǔ)罐設(shè)備，以及選擇滿足各種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的使用腐蝕性化學(xué)品進(jìn)行污水處理的設(shè)備。 www.bttyby
食品應(yīng)用中要求的泵，其制造材料不能與產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者以任何方式影響產(chǎn)品味道、顏色和其他特點(diǎn)。非食品接觸流體設(shè)備設(shè)計(jì)因素包括減少維修和停車時(shí)間、增加產(chǎn)量和降低成本等，還有與供貨商知識(shí)和服務(wù)有關(guān)的很多難以確定的因素。
一種用途引起另一種用途
人們對(duì)塑料泵的興趣開始于50多年前，當(dāng)時(shí)制造了一種Vanton撓性線型螺狀旋轉(zhuǎn)泵以滿足心臟/肺手術(shù)中對(duì)泵的嚴(yán)格要求。這種原始泵獨(dú)特但簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)限制流體只接觸兩個(gè)基本部件：固體塑料泵體和粗糙的合成橡膠模制襯里。它解決了與無污染處理人體血液或者影響血液相關(guān)的兩個(gè)主要問題。首先，它避免了金屬污染的所有危險(xiǎn)，因?yàn)榻佑|材料對(duì)血液不產(chǎn)生污染或者與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其次，它柔和的運(yùn)動(dòng)在血液輸送過程中也不損害血液細(xì)胞。這種泵被接受的另一個(gè)原因是其結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單。它不包含閥門、密封、填料或者墊片。其拆卸清洗和再組裝簡(jiǎn)單快捷。
此后，在化學(xué)材料制造商巨頭公司的幫助下，新的領(lǐng)域被開拓了。他們?cè)陂_發(fā)用于處理腐蝕化學(xué)品：酸、堿、鹽、溶劑等的大范圍熱塑料材料上走在前列。
前進(jìn)中的技術(shù)
泵的設(shè)計(jì)者把這些新材料結(jié)合到成本-效率泵的設(shè)計(jì)中來，滿足不斷擴(kuò)大的加工工業(yè)的需求。今天大約有150000臺(tái)這種撓性線型泵——總能力為 40GPM——在美國(guó)使用，而且在歐洲大約有一倍數(shù)量的泵在使用。除了需要用這些熱塑料旋轉(zhuǎn)螺狀泵在低流速到中流速條件下來處理大范圍敏感并有腐蝕性的流體外，為了處理化學(xué)品、食品、藥品和相關(guān)工藝和工業(yè)企業(yè)所要求的更高輸送流量，對(duì)非金屬泵的要求是采用新的結(jié)構(gòu)。泵制造商們回應(yīng)了這一要求。
熱塑料離心泵設(shè)計(jì)目前能獲得的形式有臥式和立式結(jié)構(gòu)，可用于流量達(dá)1500GPM、揚(yáng)程達(dá)400ft，在溫度為275°F或者稍高時(shí)可以連續(xù)或間斷使用。他們可以以符合ANSI工藝泵標(biāo)準(zhǔn)的型號(hào)布置，可以布置在電磁驅(qū)動(dòng)無密封機(jī)構(gòu)和自動(dòng)啟動(dòng)裝置中。立式泵有干運(yùn)行的能力，并且有獨(dú)特的分段軸結(jié)構(gòu)其允許長(zhǎng)度為50ft。所有的這些類型都可用于食品工業(yè)，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)沒有金屬組件接觸流體。
典型應(yīng)用
粘稠芥末和清醋
撓性線型螺狀旋轉(zhuǎn)泵允許它處理清澈和6000SSU的粘稠流體、淤漿和有小顆粒的均勻流體。在這種裝置中，清醋以地面液位儲(chǔ)存，然后用泵打入地板上方的一個(gè)儲(chǔ)罐。然后它因重力流入配料罐，往配料罐中加芥末籽和鹽。這些混合配料排入一個(gè)攪拌/混合罐，制成的芥末產(chǎn)品被泵打入一個(gè)料斗并裝入移動(dòng)著的輸送帶上的瓶子中。
August Barer & Sons公司安裝的泵要求在50PSI的壓力和粘度為5000SSU的條件下能處理的流量為10GPM。只有兩個(gè)部件接觸了腐蝕性流體。它們都是塑料。較厚部分的聚丙烯泵體的壽命是無限的，因?yàn)樗慌c食品發(fā)生反應(yīng)而且其光滑的內(nèi)部也減少了磨損。合成橡膠撓性襯里也不與食品發(fā)生反應(yīng)但是襯里皺曲會(huì)抽去產(chǎn)品的一部分，特別是流體中含有研磨粉時(shí)。該公司提供的一份服務(wù)報(bào)告說，處理清醋的這種泵在其運(yùn)行的前20年只需要更換一次襯里。盡管處理粘稠芥末的泵要求定期并按計(jì)劃更換襯里，這種工作可以在現(xiàn)場(chǎng)用幾分鐘完成，而不需要特殊工具。
奶制品加工及其環(huán)境
在奶制品比如牛奶、奶油、酸奶、冰淇淋、豆腐、果汁和很多甜食的生產(chǎn)中，很多用于洗滌設(shè)備的腐蝕性化學(xué)品的處理在很多方面類似于整個(gè)工業(yè)界對(duì)這些化學(xué)品的處理。排放到空氣中或者當(dāng)?shù)厮到y(tǒng)或廢水系統(tǒng)中的污物應(yīng)符合環(huán)境規(guī)范的要求，注意這一點(diǎn)也是非常重要的。這些就要求必須仔細(xì)選擇結(jié)構(gòu)和制造材料以保證這些泵能抵抗流體的腐蝕和磨蝕特性，并且這些流體在使用之后能夠被徹底排放，還要保證清洗工作結(jié)束之后不污染它們所處理的食品。
Tuscan Dairies是一家美國(guó)的較大的地區(qū)奶制品加工商，要求每天的生產(chǎn)結(jié)束之后要進(jìn)行清洗。Tuscan的標(biāo)準(zhǔn)步驟要求洗滌流體處理系統(tǒng)并且拆卸、清洗、再安裝所使用的設(shè)備。這個(gè)過程因使用強(qiáng)堿和強(qiáng)酸溶液以及各種化學(xué)品在廢液流入廢水系統(tǒng)之前進(jìn)行中和而加快。撓性線型泵非常適合于把各種化學(xué)品輸送到儲(chǔ)罐并把它們從這些儲(chǔ)罐中排掉�？捎糜谶@種襯里的合成橡膠材料有7種，可用于泵體的材料有4種。
蘇格蘭的一家現(xiàn)代乳制品廠在符合當(dāng)?shù)厮畽C(jī)構(gòu)要求方面面臨著各種問題。這些問題的產(chǎn)生是因?yàn)閺U水處理系統(tǒng)有稀硫酸的注入以幫助廢牛奶/廢水凝結(jié)。這對(duì)廢液pH值的調(diào)節(jié)和控制要求非常嚴(yán)格。英國(guó)的工藝設(shè)計(jì)公司Steill是這樣解決該奶制品廠的問題的：
為了保證對(duì)所用的化學(xué)品腐蝕性的徹底抵制，所有接觸流體的泵組件都使用均質(zhì)聚丙烯，因?yàn)榕c它不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的pH值范圍很大。
對(duì)于水/牛奶和硫酸的處理，要求泵能滿足Vanton立式離心泵Sump-Gard的規(guī)定，該泵有熱塑料排水立管并有相同材質(zhì)的加強(qiáng)條。泵殼體、殼體蓋和葉輪由純聚丙烯模制而成。沉軸承包括陶質(zhì)內(nèi)套筒和Teflon或陶質(zhì)外套筒。不銹鋼軸的套筒采用相同材質(zhì)。
對(duì)于處理過的廢液，對(duì)泵的要求是要滿足Vanton立式離心泵Sump-Gard的規(guī)定，該泵的殼體、殼體蓋、法蘭和葉輪都由均質(zhì)聚丙烯模制而成，驅(qū)動(dòng)軸承座敞開的密封區(qū)域很大以便簡(jiǎn)化維修，而且有一個(gè)可收縮的前部軸承以使軸的懸垂部分和變形降到最低。
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