Вакуумные насосы для пищевых производств должны обладать уникальными и высококлассными характеристиками и стандартами. Они относятся к сегменту устройств со строгими ограничениями с точки зрения конструкционных материалов и проектирования их установки.
В современной пищевой промышленности вакуумная технология абсолютно необходима. Вакуум важен не только для герметичной упаковки пищевых продуктов, но и для быстрой и эффективной сортировки продуктов на конвейерных лентах, сушки продуктов для длительного хранения и многое другое. Чтобы гарантировать, что с такими пищевыми продуктами, как кексы, вафли, печенье, шоколад и даже яйца, можно обращаться с необходимой осторожностью, присоски должны гибко адаптироваться к характеристикам поверхности различных продуктов. Это помогает предотвратить количество брака, а также обеспечивает быструю и надежную обработку продуктов.
В этой статье я рассмотрю области пищевой промышленности, в которых применяется вакуум, и расскажу как сделать правильный выбор вакуумного насоса.
Требования к вакуумным насосы для пищевых производств
К пищевым насосам предъявляют особые требования к материалам и конструкции: конструкционные материалы должны быть чистыми, чтобы не образовывались токсичные смеси. Материал, из которого изготовлена машина, не должен изменять свойства жидкости. Обычно изготавливается из инертных материалов, не вызывает химических реакций или окисления при контакте с некоторыми сильно окисляющими веществами.
В вакуумных системах пищевой промышленности, как правило, расположенных вокруг производственного процесса, загрязняющие материалы, поступающие из выхлопных газов насосов или передаваемые через них, могут быть опасными.
Большинство вакуумных насосов, используемых в настоящее время в пищевой промышленности, смазываются маслом, и многие приложения будут работать без каких-либо проблем. Тем не менее, существует потенциальный риск выделения масла из выхлопных газов, что представляет собой особенно серьезную проблему на предприятиях по производству продуктов питания и напитков.
Кроме выброса масляного тумана из выхлопных газов, существует ряд других проблем, о которых необходимо учитывать. Работа при высоких температурах и открытом впускном отверстии может привести к утечке масла из насоса, а разделительный элемент может выйти из строя из-за неправильного использования. По этой причине важно работать с надежным и опытным партнером по техническому обслуживанию, который может помочь и предложить поддержку в случае возникновения подобных вопросов.
Потенциальных рисков, связанных с утечками вакуумного насоса с масляной смазкой, можно избежать при помощи различных методов. К ним относятся использование пищевой смазки, установка нижестоящего выхлопного фильтра или удаленная подача отработанного воздуха.
Наиболее эффективным и надежным решением было бы использовать безмасляный вакуумный насос. Этот тип насосов не содержит масла, что не просто сокращает вероятность загрязнения, но и не требует такого же уровня технического обслуживания, как их аналоги с масляной смазкой. При этом нет потребности в замене масла и фильтров, что значительно снижает затраты на весь срок службы.
Преимущества и недостатки сухих и масляных вакуумных насосов для пищевой промышленности
Мокрые насосы содержат масло в насосной камере, которое служит двум целям. Первая - это смазка движущихся частей, а вторая - заполнение зазоров внутри насоса для обеспечения более высокого вакуума. Сухие насосы содержат масло в подшипниках и шестернях для смазки, но сама камера насоса не содержит масла.
В областях производства продуктов питания и напитков врагом № 1, с которым сталкиваются насосы, является водяной пар и другие загрязняющие вещества, такие как сахара или жирные кислоты.
Масляные вакуумные насосы всасывают водяной пар и загрязняющие вещества. Поскольку они работают при температуре ниже 100°C, водяной пар конденсируется внутри насосов, образуя жидкую воду для эмульгирования с маслом. Другие загрязнения всегда улавливаются маслом и будут оставаться до тех пор, пока масло не будет заменено.
В результате требуется дополнительное техническое обслуживание, поскольку загрязняющие вещества, содержащиеся в водяном паре, вызывают необходимость частой замены масла. Эти замены масла можно быстро посчитать, если учесть стоимость масла, стоимость рабочей силы и, что наиболее важно, стоимость простоя на производственной линии для обслуживания вакуумного насоса. В таких областях применения, как сублимационная сушка, где водяной пар преобладает больше, чем при сухой обработке, замена масла требуется еще чаще, что увеличивает затраты.
Энергоэффективность сухой технологии может варьироваться на 30% по сравнению с обычной технологией, но при этом имеет небольшие эксплуатационные расходы. Таким образом, несмотря на то, что сухие насосы могут иметь преимущество в энергопотреблении, фактическая эффективность заключается в том, что сухие насосы не требуют частого обслуживания или технического обслуживания, что может привести к частым простоям. Это приводит к увеличению производительности за тот же период, поскольку линию не нужно останавливать для технического обслуживания насоса.
Области применения вакуумных насосов в пищевой промышленности
Вакуумная технология используется в самых разнообразных процессах пищевой промышленности, например:
- розлив напитков;
- упаковка с модифицированной атмосферой;
- маркировка;
- сушка;
- сублимационная сушка;
- дегазация растительного масла;
- вакуумные формовочные машины;
- вакуумные резаки;
- вакуумные конвейерные системы;
- доильные аппараты.
Специфика потребностей в вакуумных насосах варьируется в зависимости от того, в каком виде применения они используются. Для упаковки требуется низкое давление с более быстрым циклом. Особенности производства, такой как переворачивание или смешивание, требуют более длительного времени цикла при более высоком давлении, чем при упаковке, но это скорее требование к среднему давлению, чем к высокому. При сублимационной сушке время цикла варьируется, но требования к давлению ниже, чем в любом из двух других упомянутых здесь применений.
Здесь представлен лишь небольшой список того, где вакуум играет важную роль. Если рассматривать каждое применение в отдельности, различия в требованиях к насосам становятся довольно значительными. Далее рассмотрим несколько областей пищевой промышленности и какие в них вакуумные насосы применяются.
Упаковка пищевых продуктов
Вакуумная упаковка - это метод удаления воздуха из упаковки, содержащей продукт, обычно пищевой, перед его герметичной упаковкой.
Воздух и, следовательно, кислород извлекаются, а продукт сохраняется. Упаковываемый продукт помещается в пакет, на поднос или между двумя вакуумно-герметичными пленками. Внутри вакуумной камеры эта упаковка затем откачивается при помощи вакуумного насоса. После достижения требуемого вакуума упаковка герметизируется. Для некоторых продуктов перед герметизацией в упаковку вводится специально определенная газовая смесь. Это называется упаковкой модифицированной атмосферы (MAP).
Вакуум часто играет важную роль в процессах упаковки. При производстве упаковок вакуум, например, используется для термоформования. Вакуум также используется в упаковочных машинах для герметизации лотков, камерной упаковки, термоформования и наполнения пакетов, а также во многих других упаковочных приложениях. Кроме того, вакуум используется для выбора и размещения во время процесса упаковки, а также для обработки упаковок.
Вакуумные насосы для упаковке пищевых продуктов
Пластинчато-роторный вакуумный насос VARP является первым выбором для вакуумной упаковки. А так же:
- сухой винтовой вакуумный насос Leybold,
- бустерный насос Рутс НВД,
- водокольцевой вакуумный насос ВВН,
- когтевой вакуумный насос Busch,
- роторная воздуходувка Lutos
также играют особую роль в упаковке. Все они предлагают свои собственные неоспоримые преимущества в зависимости от конкретного применения.
Сушка пищевых продуктов
Процесс вакуумной сушки заключается в удалении влаги, содержащейся в веществе, при помощи вакуума. Вакуумная сушка обычно происходит в герметичной камере. Камера должна быть нагрета, для предотвращения падения температуры, вызванного испарением. Для процесса сушки применяется вакуумный насос со способностью отводить испаренную влагу. Это обеспечивает равномерную сушку пористых или порошкообразных продуктов - как на внутренней, так и на внешней поверхности.
Вакуумные насосы для сушки продуктов питания
- На основе требуемого рабочего давления для сушки можно использовать несколько вакуумных технологий. В водокольцевых вакуумных насосах VARP пары конденсируются после удаления из камеры.
- Сухие винтовые вакуумные насосы Atlas Copco также хорошо подходят для сушки. Их способность выдерживать большие нагрузки паров при одновременном извлечении незагрязненных растворителей из выхлопных газов является ощутимым преимуществом.
- Пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляной смазкой Busch можно использовать, когда в масле не скапливаются удаляемые растворители. В этом случае они являются экономичным и надежным решением.
- Когтевые вакуумные насосы DVP также могут быть вариантом для процессов вакуумной сушки.
- Когда дело доходит до более легких применений, предпочтительными источником вакуума могут быть спиральные вакуумные насосы VARP.
В заключении
В зависимости от области применения, окружающей среды и характеристик используемых продуктов требования к вакуумным насосам могут существенно изменяться. Производители, которые хотят получить максимальную эффективность от своих насосов, должны понимать все связанные с этим затраты.
Производительность, начальная стоимость и общая стоимость владения - все это является частью расчета, как и для других элементов производственной линии. Все это должно быть четко определено до принятия решения о покупке вакуумного насоса.
