De juiste vacuümpomp voor uw voedseltoepassing begrijpen 27 mei 2021
7 MIN READ
De mechanica van vacuümpompen
Natte pompen hebben olie in de pompkamer die twee doeleinden heeft. De eerste is het smeren van de bewegende delen, terwijl de tweede het opvullen van de ruimtes in de pomp is om een dieper vacuüm te creëren. Drooglopende pompen hebben olie in de lagers en tandwielen voor smering, maar de pompkamer zelf is vrij van olie. Het diepvacuüm is ontworpen in.
In productiegebieden voor voedingsmiddelen en dranken zijn waterdamp en andere verontreinigingen, zoals suikers of vetzuren, de grootste vijand van pompen. Natte pompen zuigen waterdamp en verontreinigingen aan. Omdat ze bij een temperatuur lager dan 100C/212F werken, zal waterdamp in de pompen condenseren, waardoor vloeibaar water ontstaat dat met de olie emulgeert. De andere verontreinigingen worden altijd opgevangen door de olie en blijven zitten totdat de olie wordt ververst.
"Elk vetzuur zal de pomp aantasten", zegt Ligman. "De suikers zullen andere problemen veroorzaken. En de waterdamp condenseert in de pomp, waardoor u de pompcapaciteit van uw pomp verliest – niet volledig, maar een bepaald deel ervan."
Dit leidt tot meer onderhoud, omdat de verontreinigingen in de waterdamp de behoefte aan frequente olieverversingen doen toenemen. Deze olieverversingen tellen snel op als u rekening houdt met de kosten van de olie, de arbeidskosten en, vooral, de kosten van de stilstandtijd op een productielijn om de vacuümpomp te onderhouden. In toepassingen zoals vriesdrogen, waar waterdamp meer voorkomt dan bij droge verwerking, moet de olie nog vaker worden ververst, wat de kosten verhoogt.
Droge vacuümpompen bevatten geen olie en draaien heet genoeg om de waterdamp te condenseren. De verontreinigingen zoals suikers en vetzuren passeren door de uitlaat in plaats van aan de olie in de pomp vast te kleven. Een overweging die u bij droge vacuümpompen moet overwegen, is of de specifieke pomp heet genoeg zal draaien om suikers en vetzuren op de pomponderdelen te laten verbranden.
De energie-efficiëntie van droge technologie kan met 30% variëren in vergelijking met natte technologie, maar is een kleine bedrijfskost. Hoewel droge pompen een voordeel op het gebied van energieverbruik kunnen hebben, speelt het feitelijke rendement een rol dat droge pompen geen frequente service of onderhoud vereisen, wat tot frequente stilstand kan leiden. Dit resulteert in meer productie in dezelfde periode, omdat de lijn niet stilgelegd hoeft te worden voor pomponderhoud.
Gebruiksdoeleinde
De specifieke vereisten van vacuümpompen variëren afhankelijk van het soort toepassing waarin ze worden gebruikt. Verpakken vereist een lage druk met een snellere cyclus. Verwerking, zoals tumbling of mengen, heeft een langere cyclustijd met een hogere druk dan verpakking, maar het is meer een mediumdrukvereiste dan een hoge. Bij vriesdrogen variëren de cyclustijden, maar de drukvereisten zijn lager dan bij een van de andere twee hier vermelde toepassingen.
"Als u elke toepassing afzonderlijk bekijkt, worden de verschillen in pompvereisten vrij aanzienlijk", zegt Jim Hupp, Product Sales Development Manager, Leybold. Hij legt de toepassingen van droge vacuümpompen in elk van deze drie specifieke gebieden uit.
Verpakken
Verpakkingen hebben weinig verontreiniging dan verwerking of vriesdrogen, hoewel er een overdracht van het productieproces kan zijn. Uptime is cruciaal en de cyclustijden zijn sneller.
"Ik ben op zoek naar een droge technologie die compact is, omdat hij op de productievloer kan staan", zegt Hupp. "Kan worden gebruikt in een reinigingszone, kan waterdamp of grote hoeveelheden vloeistofverontreiniging aan. En zal een aantal hoeveelheden droge deeltjesverontreiniging aankunnen."
Verwerkende
Verontreiniging is een groot probleem, aangezien er waterdamp en productoverdracht aanwezig zijn. De mogelijkheid van verontreiniging betekent dat de uptime in gevaar is als een pomp herhaaldelijk offline moet worden genomen voor onderhoud of reparatie.
"Een van de dingen waar ik graag naar op zoek ben, is de mogelijkheid om mijn pomp ter plaatse te onderhouden en te reinigen", zegt Hupp. "Vanwege het veel hogere risico op productverontreiniging in deze gebieden, is het wijdverspreid dat pompen vastlopen met grote hoeveelheden vloeistof of productslib, waardoor de pompen worden uitgeschakeld en moeten worden vervangen voordat de productie weer op gang kan komen."
Vriesdrogen
Verontreiniging is een belangrijk probleem gezien de hoeveelheid waterdamp die aanwezig is. Dagelijkse producten zoals gevriesdroogde bessen bevatten suikers die de olie in natte pompen kunnen verontreinigen. De cyclustijden variëren en de benodigde druk is de laagste van deze drie toepassingen.
"Ik vind het leuk om de pomp indien nodig te kunnen openen, handmatig te reinigen en weer online te gaan", zegt Hupp. Meestal kan ik dat binnen een uur doen. Als ik mijn pomp handmatig binnen een uur weer online kan krijgen in vergelijking met het vervangen van mijn hele pomp of dat de lijn uitvalt totdat ik een vervangende pomp kan krijgen, is dat een groot voordeel."
Afhankelijk van de toepassing, de omgeving en de kenmerken van de betrokken producten kunnen de vereisten voor vacuümpompen aanzienlijk veranderen. Verwerkers die het meeste uit hun pompen willen halen, moeten alle betrokken factoren begrijpen en ze combineren om zware omstandigheden voor pompen te creëren.
Prestatiemogelijkheden, initiële kosten en totale kosten maken allemaal deel uit van de berekening, net als voor andere onderdelen van de productielijn. Al deze factoren moeten duidelijk worden gedefinieerd voordat er aankoopbeslissingen worden genomen, en ze moeten gebaseerd zijn op de beste beschikbare informatie. Als u bijvoorbeeld nauwkeurig kunt voorspellen hoe vaak de olie van natte pompen in een vriesdrogende omgeving moet worden ververst, kan dit een groot verschil maken in de totale kosten.
"Zodra die bepaling is gemaakt, wordt de vraag of de huidige pompen voldoen aan de productievereisten en welke wijzigingen moeten worden aangebracht als ze dat niet doen", zegt Ligman. "Dat betekent waarschijnlijk dat een productielijn moet worden gedemonteerd om pompen te vervangen door modellen die beter geschikt zijn voor de specifieke toepassing. Dat is geen eenvoudige beslissing, maar wel een noodzakelijke om de productie-efficiëntie te maximaliseren."
"Een van de moeilijkste dingen die een bedrijf moet doen, is de productie afbouwen om een verandering door te voeren, zelfs in de wetenschap dat ze na de verandering een beter resultaat kunnen krijgen", zegt Ligman. "Het is moeilijk om uw productielijn te ontmantelen omdat u in die tijd achterloopt op uw productie. Je verliest geld, je loopt achterop, je bouwt een achterstand op, je zet iedereen onder druk. Het is een moeilijke beslissing."