Полный справочник по насосам для водоочистки

Thread Content

Обзор. Переработка пищевых продуктов в основном делится на три основных этапа: прием сырья, переработка полуфабрикатов и получение готовой продукции. Во всех этих этапах в той или иной степени участвуют насосы. При этом требования к типам насосов также различаются. Например, для переработки шоколада требуются насосы, способные перекачивать среды с высокой вязкостью, для обработки сточных вод — насосы, устойчивые к износу и коррозии, а для производства лекарственных препаратов — насосы с хорошей стойкостью к коррозии и так далее. Для производителей разных продуктов в разных этапах требуется разный материал для насосов. Санитарные насосы в основном используются для заполнения, опорожнения, подготовки смесей и их смешивания. Кроме того, он также используется для передачи технологической жидкости из устройств, таких как мембранные фильтры. Санитарные насосы бывают в основном двух типов: центробежные и объемные. Санитарные насосы уже давно являются распространенным продуктом за рубежом. Производителями таких насосов являются компании Alfa Laval, Bominox, CSF, SPX, Grundfos и другие. В нашей стране тоже много производителей санитарных насосов; например, производители оборудования для производства пива также выпускают санитарные насосы. Некоторые соответствующие стандарты: насосы, используемые в пищевой, напиточной и фармацевтической промышленности, должны соответствовать определенным санитарным нормам. Эти стандарты регламентируют материалы, из которых изготавливаются насосы, а также требования к уровню их чистоты. В отличие от других промышленных приложений, насосы, используемые в пищевой и напиточной промышленности, должны соответствовать строгим санитарным нормам. Стандарт 3-A широко применяется в США и признан на международном уровне. В Европе «Спецификации по поставкам оборудования (безопасность)» устанавливают требования к безопасности и санитарии для оборудования, используемого в сельскохозяйственной и пищевой промышленности. Стандарт на центробежные санитарные насосы в нашей стране — «QBT 1826-2010 Центробежные санитарные насосы». Для изготовления санитарных насосов часто используется аустенитная нержавеющая сталь (316L/304), фторопласты, полиэтилен с очень высокой молекулярной массой, керамика, эмаль и т. д. Для насосов, предназначенных для перекачки высокочистых сред (таких как дистиллированная вода), элементы, через которые проходит поток жидкости, изготавливаются из нержавеющей стали с очень низким содержанием углерода из класса аустенитных сталей. Материалы для санитарных насосов отличаются от обычных материалов. Поскольку материалы, используемые в насосах, должны не только быть устойчивыми к коррозии, но и не допускать выделения вредных элементов/веществ, а также не поглощать среду, способную к порче. В нашей стране разработаны специальные стандарты для резиновых изделий. Как и в «Стандартах гигиены резиновых изделий для пищевой промышленности», для стальных труб также установлены стандарты QB2003 и другие. Методы оценки безопасности основаны на стандарте GB17219-1998 или аналогичных методах. GB17219 в основном использует метод замачивания для определения содержания экссудата. Стандарты для материалов не являются полными. Например, сталь 316L обычно используется в насосах для санитарных целей, но если листы из этой стали произведены не в соответствии с требованиями, предъявляемыми к материалам для таких целей, возможен выход незначительного количества вредных элементов. Поэтому в стандартах GB16798 «Безопасность и гигиена пищевых машин» и GB12073 «Безопасность и гигиена оборудования для производства молочных продуктов» предусмотрено, что нельзя использовать материалы, которые могут ржаветь после сварки. Нержавеющая сталь должна быть нетоксичной и не иметь способности к поглощению веществ. Некоторые производители также используют сертификаты FDA и 3A. Существует множество видов санитарных насосов, разработанных и произведенных для использования в различных целях. Это обусловлено разнообразием сред, которые они перекачивают. От чистой питьевой воды до молока и джема. Эти материалы бывают кислыми и щелочными. Есть те, что легко продаются, и те, что продать очень сложно. Основными типами гидравлических насосов являются: центробежные насосы, камертонные насосы, однорезьбовые насосы и перистальтические насосы. Их метод проектирования во многом схож с методом обычных насосов. Но они не совсем одинаковы, здесь в качестве примера приводится центробежный насос, чтобы кратко объяснить несколько моментов, на которые следует обратить внимание. 1. В потоке нет мертвых зон. В процессе производства пищевых продуктов — место контакта среды с насосом. Эти среды должны быть текучими. В обычных насосах камера механического уплотнения часто является «мертвой зоной», поэтому требуется камера уплотнения открытого или конического типа. 2. Шероховатость поверхности сварного шва должна составлять 3,2, а для обычной поверхности — 0,8. Другими словами, каналы в корпусе насоса и каналы лопастей необходимо отшлифовать. Обычным литым деталям трудно соответствовать этим требованиям. Поэтому центробежные санитарные насосы обычно имеют конструкцию, полученную путем штамповки и сварки. Иногда рабочее колесо бывает открытым или полуоткрытым. 3. Соответствует требованиям CIP. Большинство линий для производства и расфасовки требуют ежедневной промывки. Смойте остатки, которые могут портиться и стать источником бактерий. Часто используется чистая вода для определенного времени промывки или обратной промывки. Это связано с тем, о чем говорилось ранее — отсутствием «мертвых зон». В течение периода промывки вся жидкость, находящаяся в участках с медленным потоком среды (например, в зоне уплотнения), должна вытечь. 4. Соответствует требованиям COP. Это требует простого демонтажа насоса (например, у насосов с задним доступом — извлечения корпуса подшипников и элементов ротора из корпуса насоса). Вода под высоким давлением может напрямую попадать на поверхность, которую необходимо промыть. 5. Соответствует требованиям SIP. Помимо использования стерилизующих лучей, для онлайн-дезинфекции также часто применяется горячая вода/пар. Температура стерилизации обычно превышает 121 градус. Санитарные насосы, подвергаемые стерилизации паром, должны выдерживать такую высокую температуру (включая уплотнения). Для использования воды высокой температуры (вода при температуре выше 121°C, которая, безусловно, должна находиться в жидком состоянии под определенным давлением), насосы должны выдерживать высокую температуру и определенное давление (официальный аккаунт: Пум-Джиа-Хуа). Для производства санитарных насосов, помимо оборудования для обычных прессовых насосов, необходимы также современное оборудование для сварки и полировки. Центробежные санитарные насосы по способу монтажа делятся на вертикальные и горизонтальные; в зависимости от количества лопастей они бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Благодаря простой конструкции, низкой стоимости, непрерывной работе и легкости очистки, центробежные санитарные насосы широко используются в процессах, требующих стерильности. Поскольку лопасти находятся в среде, а их высокая скорость вращения создает значительные силы сдвига, это может повлиять на среду транспортировки, чувствительную к силам сдвига (публичный аккаунт: Помощник насосов). Преимущества: простая конструкция, долговечность и возможность легкой очистки на месте ； Не будет перенапряжения при закрытии выпускного клапана ； Можно соединять последовательно для увеличения давления ； Можно подключить параллельно для увеличения потока. Недостатки: обычно не обладают способностью к самовсасыванию (за исключением моделей с самовсасыванием) ； Не рекомендуется к использованию в ситуациях, когда вязкость превышает 500 цП ； Не рекомендуется обрабатывать продукты, чувствительные к сдвигам ； Не рекомендуется обрабатывать жидкости с высоким содержанием газа ； Напор изменяется при изменении расхода и не является постоянным. Объемные санитарные насосы. Объемные насосы используются в тех случаях, когда вязкость жидкости слишком высока и центробежные насосы не могут быть применены, а также там, где необходимо регулировать расход жидкости. Объемные насосы обладают функцией самовсасывания и могут использоваться для перекачки сред с газами. Но все объемные насосы требуют устройств безопасности под давлением, чтобы избежать повреждения насоса и системы в случае закрытия или засорения выхода. Преимущества: простая и компактная конструкция, надежность в эксплуатации, долгий срок службы, легкость производства, удобство технического обслуживания, способность к самовсасыванию ； Насос с внутренним зацеплением обеспечивает постоянный расход жидкости и минимальные вибрации ； Может осуществлять двунаправленную транспортировку ； Поток практически не изменяется при изменении вязкости и давления ； Может транспортировать среды с высокой вязкостью. Недостаток: может транспортировать только чистые жидкости ； Как только зубья шестерни износятся, их трудно восстановить ； Нельзя работать вхолостую ； Требуется высокая точность обработки ； Зубчатые колеса подвергаются действию неравномерного радиального гидравлического давления; подшипники сильно изнашиваются, что ограничивает возможность повышения рабочего давления ； У насосов с внешним зацеплением зубчатых колес большие колебания расхода, что приводит к значительным колебаниям давления в системе и высокому уровню шума ； Возникнет явление застоя жидкости. Ротационные гигиенические насосы, насосы с камертонными роторами. У ротационных насосов имеются два ротора; форма роторов может быть двулопастной или трехлопастной. Роторы вращаются в противоположных направлениях. Между роторами, а также между роторами и внутренней стенкой корпуса насоса имеются небольшие зазоры, поэтому роторы не соприкасаются друг с другом. Ротор камерной помпы имеет лопасти, выступающие из центрального вала. В зависимости от количества лопастей на каждом роторе, камерные насосы делятся на насосы с одной лопастью и насосы с двумя лопастями. Преимущества: возможность работать в холостом режиме в краткосрочной перспективе; продолжительность времени определяется качеством уплотнения ； Может самовсасываться ； Может обрабатывать твердые суспензии ； Имеет довольно высокий чистый положительный давление всасывания (NPSH) ； Может обрабатывать жидкости с высокой вязкостью (по сравнению с центробежными насосами) ； Может осуществлять двунаправленную передачу. Недостатки: из-за фиксированного зазора износ приводит к быстрому снижению эффективности насоса ； Есть две оси и два соответствующих уплотнения для осей ； Глубина всасывания невелика, работать можно только при низких скоростях и низкой вязкости жидкости. Гидравлический насос с гибким рабочим колесом относится к разряду объемных насосов с роторным механизмом. Он получил свое название из-за того, что лопасти эластичного ротора двигаются путем изгиба. Его также называют насосом с гибким ротором или насосом с гибким рабочим колесом. Первые проекты восходят к более чем полувеку назад, когда они использовались в основном для удаления нефтяных пятен и стоячей воды из трюмов барж, а также для промывки палуб. Однако благодаря их выдающимся характеристикам и развитию технологий эластомеров гибкие насосы все чаще используются в различных отраслях промышленности. Гибкий насос обладает основными характеристиками объемного насоса, в то же время являясь специальным типом объемного насоса. Поток жидкости без пульсаций, а также снижение расхода при повышении давления на выходе и вязкости среды — свойства, схожие с центробежными насосами. Во многих промышленных областях они используются в качестве замены центробежным насосам для решения проблем, с которыми не могут справиться центробежные насосы (среда, которую невозможно перекачивать, или условия работы, к которым насосы не приспособлены). Гибкий ротор изготовлен из гибкого материала, а корпус насоса имеет асимметричную форму. При вращении ротора он деформируется, в результате чего меняется объем камеры, образованной лопастями и корпусом насоса; это способствует транспортировке жидкости (официальный аккаунт: Помповый управляющий). Преимущества: возможен самовсасывание ； При перекачке жидкости колебания давления незначительны ； Возможна двунаправленная транспортировка ； Может транспортировать газообразные среды и суспензии ； Легко моется. Недостатки: подходит только для работы при низком давлении ； Не подходит для обработки жидкостей с характеристиками абразивного износа. Гидропумпа с шнеком работает за счёт изменения объёма рабочей камеры, которая образуется в результате зацепления шнеков между собой (или шнека с втулкой), что позволяет перекачивать жидкость. Преимущества: способен к самовсасыванию ； Уровень выбросов стабилен, вибрации минимальны ； Возможна двунаправленная транспортировка ； Может обрабатывать газообразные жидкости ； Может обрабатывать суспензии ； Широкий диапазон вязкости транспортируемой среды ； Высокая устойчивость к износу от абразивных частиц ； Позволяет эффективно обрабатывать жидкости с чувствительностью к сдвигу. Недостаток: нельзя работать в холостом режиме ； Эффективность насоса чувствительна к изменениям вязкости ； Требуются высокие стандарты обработки и сборки. Преимущества перистальтического гигиенического насоса: среда находится в контакте только с шлангом, отсутствие загрязнений ； Может обрабатывать газоносные жидкости ； Может транспортировать среды, чувствительные к сдвигу и окислительной коррозии ； Высокая устойчивость к износу от абразивных частиц ； Допускается, чтобы диаметр твердых частиц в жидкости составлял 40% от внутреннего диаметра трубчатого элемента ； Не требуется уплотнение и фитинги с клапанами ； Высокая точность ； Самовсасывание возможно ； Может работать в холостом режиме ； Обладает способностью к двунаправленной передаче трафика с одинаковой скоростью ； Работа на холостом ходу без жидкости не приведет к повреждению каких-либо компонентов насоса ； Может создавать вакуум с уровнем в 98% ； Только шланг является деталью, которую необходимо заменить; процедура замены крайне проста. Недостатки: из-за использования гибкой трубы нагрузка, которую она может выдерживать, ограничена ； Сбой в трубопроводах приводит к потере продукции ； Скорость насоса низкая ； Во время работы возникает импульсный поток, вибрации значительные ； Диапазон пропускной способности довольно узкий.