瞭解何種真空幫浦適合您的食品應用
2021 年 5 月 27 日
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真空幫浦的機制
濕式幫浦的腔體內有油，其目的有二。首先是潤滑移動零件，其次是填充幫浦內部間隙以提供更深的真空。乾式幫浦的軸承和齒輪有油以提供潤滑，但幫浦腔體本身沒有油。內部採用深度真空的設計。
在食品與飲料生產領域，幫浦面臨的頭號敵人是水蒸氣和其他污染物，例如糖分或脂肪酸。濕式幫浦會吸入水蒸氣和污染物。由於其運作溫度低於 100C/212F，水蒸氣將在幫浦內凝結，從而產生液態水而與油乳化。油會一直捕集其他污染物，使污染物留存至換油為止。
Ligman 說：「任何脂肪酸都會腐蝕幫浦。糖分則會產生其他問題。水蒸氣在幫浦中凝結而造成幫浦失去抽氣能力，並非失去全部能力，而是失去一部分。」
這代表需要更多的維護，因為水蒸氣中的污染物，迫使需要頻繁換油。一旦考慮到油的成本、人力成本，以及最重要的是，生產線停工維修真空幫浦的成本時，這些換油成本就迅速攀升。在冷凍乾燥等應用中，水蒸氣較在乾式加工時更普及，所以需要更頻繁換油，進而增加了成本。
乾式真空幫浦裡面沒有油，而且運轉溫度不足以使水蒸氣冷凝。糖分和脂肪酸等污染物會透過排氣通過，而不是黏附在幫浦內的油。對於乾式真空幫浦，您必須考慮的一點是，特定幫浦的運轉溫度是否夠高，造成糖分和脂肪酸燃燒而波及幫浦組件。
相較於濕式技術，乾式技術的能源效率差異可達 30%，但營運成本較低。所以，乾式設計雖能提供能源使用優勢，但真正的效率是來自於乾式幫浦無須頻繁維修或維護，因而造成時常停機。不必為了維護幫浦而關閉生產線，在相同期間內就擁有更高產能。
特定應用
真空幫浦的具體需求隨著其應用類型而有所不同。包裝需要低壓力和更快的循環。滾轉或混合等加工作業，較包裝具有更長的循環時間和更高的壓力，但壓力需求更偏向中度而非高度。至於冷凍乾燥，循環時間則不等，但壓力需求較此處提到的其他兩種用途都要低。
Leybold 產品銷售開發經理 Jim Hupp 提到：「如果您個別檢視每種應用，幫浦需求的差異會相當大。」他解釋了乾式真空幫浦在這三種特定領域的應用。
包裝
包裝造成的污染較加工或冷凍乾燥為少，卻可能出現從製程而來的留存物。運轉時間至關重要，而且循環時間更快。
Hupp 表示：「我想找一種體積小巧的乾式技術，以便放在生產現場。可以用於沖洗區，能處理水蒸氣或大量液體留存物，還能處理一定數量的乾燥微粒污染。」
加工
污染是一大疑慮，因為存在水蒸氣和產品留存物。受到污染的可能性代表正常運轉會有風險，因為幫浦須反覆離線進行維修或修理。
Hupp 說：「我想尋找的一點是，能在現場維修和清潔幫浦。由於這些區域有較高的產品留存風險，常會看到幫浦遭到大量液體或產品漿液堵塞，導致幫浦關閉而需要更換才能恢復生產...」
冷凍乾燥
由於存在大量水蒸氣，污染是個重要的問題。莓果凍乾等日常食品含有糖分，可能污染濕式幫浦內的油。循環時間不等，所需壓力為這三種應用中最低。
Hupp 表示：「如果有必要，我希望能開啟幫浦，手動清潔並重新上線。我通常可以在一小時內完成。相較於更換整個幫浦，或是在取得替換幫浦前關閉生產線，我若可以在一小時內手動讓幫浦恢復上線，這將會是個很大的優勢。」
根據應用、環境和相關產品的特性，真空幫浦的要求可能有顯著不同。加工業者若想充分利用幫浦，有必要瞭解所有相關因素，並將這些因素結合起來，形成幫浦會面臨到的惡劣條件。
效能、初始成本和整體成本，正如生產線的其他部分，都是計算的一部分。這一切都需要在決定購買前，根據現有最佳資訊明確定義。簡單舉個例子，能準確推測濕式幫浦在冷凍乾燥環境中所需的換油頻率，便可以對整體成本造成莫大差異。
Ligman 說：「一旦做出決定，問題就變成現有幫浦是否能滿足生產需求，如果無法滿足，需要進行哪些改變。這很可能意味著必須關閉生產線，並將幫浦更換為更適合特定應用的機型。這不是一個容易的決定，但如此做才能將生產效率最大化。」
Ligman 接著說：「對公司而言，最困難的事情之一就是停止生產進行改變，即使知道改變後，可能會得到更好的結果亦然。關閉生產線甚為困難，因為在這段期間，生產進度會落後。你在賠錢、在落後、在積壓訂單，你為每個人帶來壓力。這是相當難為的決定。」
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