Umfassendes Wissen über Hydraulikpumpen

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Überblick: Die Lebensmittelverarbeitung lässt sich in drei Hauptprozesse einteilen, nämlich die Eingangsbearbeitung, die Verarbeitung von Halbfertigprodukten und die Herstellung der Endprodukte. In jedem dieser Schritte ist mehr oder weniger eine Pumpe beteiligt. Auch die Anforderungen an die Pumpentypen sind dabei unterschiedlich. Zum Beispiel erfordert die Schokoladenverarbeitung Pumpen, die in der Lage sind, hochviskose Flüssigkeiten zu transportieren. Bei der Abwasserbehandlung sind Pumpen erforderlich, die abriebfest und korrosionsbeständig sind. Bei der Herstellung von Arzneimitteln wiederum werden Pumpen benötigt, die eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Für verschiedene Hersteller von Produkten sind in unterschiedlichen Phasen auch unterschiedliche Pumpenmaterialien erforderlich. Sanitärpumpen werden hauptsächlich zum Befüllen, Entleeren, Mischen und Verdünnen verwendet. Außerdem wird es zur Übertragung des Prozessfluids aus Geräten wie Membranfiltern verwendet. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Reinigungs-pumpen: Zentrifugalkraftpumpen und Volumenpumpen. Hygienepumpen sind im Ausland bereits weit verbreitet. Hersteller solcher Pumpen sind unter anderem Alfa Laval, Bominox, CSF, SPX, Grundfos usw. In unserem Land gibt es ebenfalls viele Hersteller von Hygienepumpen – beispielsweise die Hersteller von Bierproduktionsausrüstung stellen auch Hygienepumpen her. Einige relevante Standards: Pumpen in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie müssen bestimmte Hygienestandards erfüllen. Diese Standards legen die Materialien, aus denen die Pumpen hergestellt werden, sowie die Anforderungen an deren Reinheit fest. Im Gegensatz zu anderen Industrieanwendungen müssen Pumpen, die in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt werden, strengen Hygienestandards entsprechen. Der 3-A-Standard wird in den USA weit verbreitet angewandt und international anerkannt. In Europa legen die „Vorschriften für die Lieferung von Maschinen (Sicherheit)“ die Sicherheits- und Hygienanforderungen für Geräte in der Agrar- und Lebensmittelindustrie fest. Die Norm für Zentrifugalhygienepumpen in unserem Land ist „QBT 1826-2010 Zentrifugalhygienepumpen“. Für die Herstellung von Hydraulikpumpen werden häufig Austenitstähle (316L/304), Fluorkunststoffe, Polyethylen mit sehr hoher Molekülmasse, Keramik sowie Glasemaille verwendet. Bei Pumpen für hochreine Materialien (z. B. Destilliertes Wasser) werden die Durchflusskomponenten aus ultraniedrigkohlenstoffhaltigem Austenitstahl hergestellt. Die Materialien für Saugpumpen unterscheiden sich von gewöhnlichen Materialien. Denn das Material für die Pumpe muss nicht nur korrosionsbeständig sein, sondern auch keine schädlichen Elemente/Stoffe durchsickern lassen sowie keine Medien aufnehmen, die sich verfärben könnten. Unser Land hat spezielle Vorschriften für Gummiprodukte festgelegt. Wie in den Hygienestandards für Gummiprodukte für Lebensmittel sind auch für Stahlrohre Standards wie QB2003 festgelegt. Die Methoden zur Sicherheitsbewertung sind GB17219-1998 oder ähnliche Verfahren. GB17219 verwendet hauptsächlich die Einweichmethode, um den Gehalt an Ausflussstoffen zu bestimmen. Die Standards für Materialien sind nicht umfassend. Zum Beispiel kann 316L in der Regel in Hygienezapfen verwendet werden. Wenn jedoch die Herstellung der 316L-Stahlplatten nicht nach den Anforderungen für hygienische Anwendungen erfolgt, ist es durchaus möglich, dass geringe Mengen an schädlichen Elementen ausgetreten werden. Daher verbieten die Vorschriften GB16798 „Sicherheit und Hygiene von Lebensmittelmaschinen“ sowie GB12073 „Sicherheit und Hygiene von Milchverarbeitungsmaschinen“ den Einsatz von Materialien, die nach dem Schweißen anfällig für Rostbildung sind. Edelstahl muss zudem nicht toxisch sein und keine Stoffe aufnehmen. Einige Hersteller haben außerdem die FDA- und 3A-Zertifizierung. Es gibt viele verschiedene Designs und Arten von Reinigungs-Pumpen – und das liegt an der Vielfalt der Medien, die sie transportieren müssen. Von sauberem Trinkwasser bis zu Milch und Marmelade. Diese Materialien sind säurehaltig oder basisch. Es gibt solche mit guter Liquidität und solche, die nur schwer liquide sind. Die wichtigsten Arten von Saugpumpen sind: Zentrifugalpumpen, Kammpumpen, Einzelschraubenpumpen und Peristaltikpumpen. Ihre Konstruktionsmethode ist weitgehend identisch mit der von herkömmlichen Pumpen. Aber es ist auch nicht völlig identisch; hier wird anhand einer Zentrifugalpumpe kurz auf die wichtigsten Punkte hingewiesen, auf die man achten muss. 1. Im Fluss gibt es keine toten Winkel. Im Lebensmittelherstellungsprozess der Ort, an dem das Medium mit der Pumpe in Berührung kommt. Diese Medien müssen fließfähig sein. In herkömmlichen Pumpen ist die mechanische Dichtkammer oft ein Todeswinkel; in solchen Fällen sind offene oder kegelförmige Dichtkammern erforderlich. 2. Die Rauheit der Schweißnahtoberfläche muss 3,2 betragen, wobei die allgemeine Oberflächenrauheit bei 0,8 liegen sollte. Das bedeutet, dass die Strömungskanäle des Pumpenkörpers sowie die Strömungskanäle der Laufräder poliert werden müssen. Herkömmliche gegossene Bauteile erfüllen diese Anforderungen nur schwer. Deshalb werden Zentrifugal-Abwasserpumpen in der Regel mit einer Nieten- und Schweißkonstruktion hergestellt. Manchmal ist das Laufrad offen oder halboffen. 3. Erfüllt die CIP-Anforderungen. Die meisten Fülllinien müssen täglich gereinigt werden. Spülen Sie die Rückstände weg, die sich verderben und Bakterien bilden können. Bei vielen wird sauberes Wasser für eine bestimmte Zeit zur Pumpeinbetrieb oder zum Rückspülen verwendet. Das hängt mit dem zuvor erwähnten Fehlen von toten Winkeln zusammen. Während einer Spülphase muss der Mediumfluss an den Stellen, an denen er langsamer ist (z. B. das Material in den Dichtkammern), vollständig abfließen. 4. Erfüllt die COP-Anforderungen. Diese Anforderung besteht einfach darin, die Pumpe auseinanderzunehmen (z. B. bei Türen an der Rückseite: Die Lagergehäuse sowie die Rotorkomponenten werden aus dem Pumpenkörper entfernt). Das Hochdruck-Reinigungswasser kann direkt die zu reinigenden Oberflächen erreichen. 5. Erfüllt die SIP-Anforderungen. Neben der Verwendung von sterilisierenden Strahlen wird bei der Online-Desinfektion auch heißes Wasser/Dampf häufig eingesetzt. Die Sterilisierungs Temperatur liegt in der Regel über 121 Grad. Sanitäre Pumpen, die mit Dampf sterilisiert werden, müssen dieser hohen Temperatur standhalten (einschließlich der Dichtungen). Pumpen, die Hochtemperaturwasser (Wasser mit einer Temperatur von über 121 °C – dabei ist sicherlich ein gewisser Druck erforderlich, um es flüssig zu halten) fördern, müssen sowohl hohe Temperaturen als auch einen bestimmten Druck aushalten (Offizielle Plattform: Pumpen-Manager). Für die Herstellung von Hygienepumpen sind neben den üblichen Ausrüstungen für Stanzpumpen auch fortschrittliche Schweiß- und Poliergeräte erforderlich. Zentrifugale Sanitärpumpen gibt es in Bezug auf die Montageart in zwei Hauptkategorien: vertikal und horizontal. Je nach Anzahl der Laufräder lassen sie sich wiederum in Einstufen- und Mehrstufenpumpen einteilen. Aufgrund ihrer einfachen Konstruktion, geringen Kosten, kontinuierlichen Betriebsfähigkeit sowie Leichtigkeit bei der Reinigung werden Zentrifugalreinigungs Pumpen in sterilen Prozessen sehr häufig eingesetzt. Da sich das Laufrad im Medium befindet und seine hohe Drehzahl zu hohen Scherkräften führt, kann dies Transportmedien beeinflussen, die empfindlich auf Scherkräfte reagieren (Offizielle Plattform: Pumpen-Manager). Vorteile: Einfache Konstruktion, langlebig und leicht zu reinigen vor Ort ； Es kommt nicht zu Überdruck durch das Schließen der Entlastungsventile ； Kann in Reihe geschaltet werden, um den Druck zu erhöhen ； Man kann sie parallel schalten, um den Durchfluss zu erhöhen. Nachteile: Haben in der Regel keine Selbstansaugfunktion (außer bei Modellen mit Selbstansaugfunktion) ； Sollte nicht in Anwendungen mit einer Viskosität von mehr als 500 cP verwendet werden ； Produkte mit Schersensitivität sollten nicht verarbeitet werden ； Flüssigkeiten mit hohem Gasgehalt sollten nicht verarbeitet werden ； Die Förderhöhe ändert sich mit dem Durchfluss nicht konstant. Volumetrische Sanitärpumpen werden eingesetzt, wenn die Viskosität zu hoch ist und Zentrifugalpumpen nicht geeignet sind, sowie in Fällen, in denen eine Regulierung des Durchflusses erforderlich ist. Volumenpumpen verfügen über eine Selbstansaugfunktion und können gashaltige Medien verarbeiten. Aber alle Volumenpumpen benötigen Druckschutzvorrichtungen, um Schäden an der Pumpe und am System zu vermeiden, falls die Ausgangsöffnung geschlossen oder verstopft ist. Vorteile: Einfache und kompakte Konstruktion, zuverlässige Funktionsweise, lange Lebensdauer, einfache Herstellung, leicht zu warten, selbstansaugend ； Die Fördermenge der Zahnradpumpe mit Innenzahnrädern ist konstant und die Vibrationen sind sehr gering ； Kann in beide Richtungen transportiert werden ； Der Durchfluss ändert sich kaum mit der Viskosität und dem Druck ； Kann Medien mit hoher Viskosität transportieren. Nachteile: Kann nur saubere Flüssigkeiten transportieren ； Sobald sich die Zähne abnutzen, ist es schwierig, sie zu reparieren ； Nicht im Leerlauf laufen lassen ； Hohe Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit ； Die Zahnräder sind dem ungleichmäßigen radialen Druck des Flüssigkeitsdrucks ausgesetzt. Die Lager sind stark abgenutzt, wodurch eine Erhöhung des Betriebsdrucks eingeschränkt wird ； Bei Zahnradpumpen mit Außenverzahnung sind die Durchfluss Schwankungen groß, was zu großen Druckschwankungen im System sowie zu hohem Lärm führt ； Es tritt ein Phänomen des Flüssigkeitsstaus auf. Rothsche Sauberwasserpumpe, Kammrotorpumpe: Die Rothsche Pumpe verfügt über zwei Rotoren. Die Form der Rotoren ist zweilappig oder dreilappig. Die Rotoren drehen sich in entgegengesetzte Richtungen. Zwischen den Rotoren sowie zwischen den Rotoren und der Innenwand der Pumpenkammer befinden sich kleine Abstände, sodass die Rotoren nicht miteinander in Berührung kommen. Der Rotor der Nockenpumpe weist Blätter auf, die aus dem Raddurchmesser hervorragen. Je nach Anzahl der Läuferblätter pro Rotor unterscheidet man bei Kammpumpen zwischen Einlaufrad-Kammpumpen und Zwei-Laufrad-Kammpumpen. Vorteile: Kann kurzfristig im Leerlauf betrieben werden; die Dauer hängt von der Qualität der Abdichtung ab ； Kann sich selbst ansaugen ； Kann Feststoffschwämme verarbeiten ； Mit einer relativ guten Nettopositiven Saugdruckhöhe (NPSH) ； Kann Flüssigkeiten mit hoher Viskosität verarbeiten (im Vergleich zu Zentrifugalpumpen) ； Es kann in beide Richtungen transportiert werden. Nachteile: Aufgrund der festen Spalte führt die Abnutzung dazu, dass die Leistung der Pumpe schnell nachlässt ； Es gibt zwei Achsen sowie zwei entsprechende Achsverschlüsse ； Die Saugleistung ist gering; es kann nur bei niedriger Geschwindigkeit und bei Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität betrieben werden. Die flexible Laufrad-Schmutzwasserpumpe gehört zu den Volumenpumpen, genauer gesagt zu den Rotationspumpen. Sie erhielt ihren Namen aufgrund der Tatsache, dass die Blätter des elastischen Rotors in einer gebogenen Weise arbeiten. Sie wird auch als flexible Rotationspumpe oder Pumpe mit flexiblem Laufrad bezeichnet. Die ersten Entwürfe stammen aus mehr als einem halben Jahrhundert vergangener Zeit; damals wurden sie hauptsächlich zur Beseitigung von Ölverschmutzungen und Wasseransammlungen in den Kabinen der Barken sowie zur Reinigung der Decks eingesetzt. Doch aufgrund ihrer hervorragenden Leistungsmerkmale sowie der Entwicklung der Elastomer-Technologie werden flexible Pumpen zunehmend in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt. Die flexible Pumpe weist sowohl die wichtigsten Eigenschaften von Volumenpumpen auf als auch gehört zu einer besonderen Art von Volumenpumpe. Der pulsationsfreie Flussverlauf sowie die Tendenz, dass der Durchfluss mit zunehmendem Auslassdruck und der Viskosität des Mediums abnimmt, weisen Ähnlichkeiten mit Zentrifugalpumpen auf. In vielen Anwendungsbereichen der Industrie dient es meist als Ersatz für Zentrifugalpumpen, um Probleme zu lösen, die mit Zentrifugalpumpen nicht bewältigt werden können (Medien, die nicht transportiert werden können, oder Betriebsbedingungen, die nicht erfüllt werden können). Der flexible Rotor besteht aus flexiblen Materialien. Der Pumpenkörper hat eine asymmetrische Form. Wenn sich der Rotor dreht, dehnt er sich aus, wodurch sich das Volumen der Kammer verändert, die durch die Blätter und den Pumpenkörper gebildet wird. Dadurch wird das zu transportierende Medium bewegt (Offizielle Plattform: Pumpenmanager). Vorteile: Kann selbstansaugend arbeiten ； Beim Pumpen von Flüssigkeiten sind die Druckschwankungen gering ； Kann in beide Richtungen transportiert werden ； Kann gasförmige Medien und Suspensionen transportieren ； Einfach zu reinigen. Nachteile: Nur für Niedrigdruckbedingungen geeignet ； Eignet sich nicht zur Behandlung von Fluiden mit Eigenschaften des Schleifverschleißes. Die Schraubenhygienepumpe transportiert Flüssigkeiten durch Änderungen des Volumens des Arbeitsraums (Arbeitskammern), der durch das Zusammenspiel der Schrauben miteinander (oder zwischen den Schrauben und den Lagern) entsteht. Vorteil: Kann selbst ansaugen ； Die Abgasmengen sind konstant und die Vibrationen gering ； Kann in beide Richtungen transportiert werden ； Kann gashaltige Flüssigkeiten verarbeiten ； Kann Suspensionen verarbeiten ； Breites Viskositätsbereich des Transportmediums ； Starke Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung durch Schleifkörner ； Kann Flüssigkeiten mit Scherempfindlichkeit besser verarbeiten. Nachteil: Kann nicht im Leerlauf laufen ； Die Leistung der Pumpe ist empfindlich gegenüber Veränderungen der Viskosität ； Hohe Anforderungen an die Verarbeitung und Montage. Vorteile der peristaltischen Reinigungs-pumpe: Die Flüssigkeit kommt nur mit dem Schlauch in Berührung – es kommt somit zu keiner Kontamination ； Kann gasgefüllte Flüssigkeiten verarbeiten ； Kann schneidempfindliche, oxidations- und korrosionsempfindliche Medien transportieren ； Starke Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung durch Schleifkörner ； Es ist zulässig, dass der Durchmesser der in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe 40 % des Innendurchmessers der röhrenförmigen Komponenten beträgt ； Keine Abdichtungen und Ventilteile erforderlich ； Hohe Genauigkeit ； Selbstansaugung möglich ； Kann im Leerlauf laufen ； Verfügt über eine gleichmäßige Durchflussfähigkeit in beide Richtungen ； Ein Betrieb ohne Flüssigkeit verursacht keinen Schaden an irgendwelchen Komponenten der Pumpe ； Kann ein Vakuum von bis zu 98 % erzeugen ； Nur die Schlauch ist der Ersatzteil, und der Austausch ist äußerst einfach. Nachteile: Aufgrund der Verwendung von Flexschläuchen ist die Belastbarkeit eingeschränkt ； Ein Versagen der Transportrohre kann zu Produktverlusten führen ； Die Pumpleistung ist niedrig ； Beim Arbeiten entsteht ein pulsierender Strömungsbereich, wodurch starke Vibrationen auftreten ； Der Durchflussbereich ist ziemlich eng.