В пищевой промышленности может быть много грязных процессов, будь то потрошение птицы, транспортировка обвалочных отходов, розлив в бутылки или фильтрация сахарного тростника. Водокольцевые вакуумные насосы (ВВН) часто используются в качестве основы этих процессов, поскольку они могут обрабатывать мягкие твердые вещества, мусор и частицы, которые могут легко всасываться в вакуумный насос. Итак, как работает ВВН, почему он работает в этих процессах и как убедиться, что он будет сохранять свою работоспособность?
Как работает водокольцевой вакуумный насос?
На протяжении многих лет некоторые называют жидкостное кольцо “водяным поршневым насосом”, потому что оно действует как жидкостный поршень под действием центробежной силы от роторного узла. Вот как это достигается. На этом виде поперечного сечения конического ВВН обратите внимание, что узел ротора расположен не по центру корпуса насоса.
Синее кольцо между корпусом и ротором представляет собой кольцо жидкости, обычно воды, которое образуется при вращении ротора. Во время работы, когда пространство между двумя лопастями ротора находится в нижней части вращения, он заполняется водой. Когда лопасти движется к вершине вращения, вода отступает от центра ротора из-за центробежной силы вращающегося ротора. Это вытягивает газ в полость между лопастями через впускное отверстие.
Когда лопасти возвращается в нижнюю часть вращения, вода нагнетается обратно в ковш, газ выталкивается из насоса через выпускное отверстие в виде смеси газа и воды. Вода в каждой полости между лопастями действует как механический поршень в цилиндре, постоянно втягивая газ и выталкивая смесь газа и воды.
В отличие от пластинчато-роторных насосов, где лопасти скользят по внутренней части корпуса, лопасти ротора ВВН не соприкасаются с корпусом, ротор водокольцевого вакуумного насоса не соприкасается с корпусом. Вместо этого вода уплотняет зазор между лопаткой ротора и корпусом, создавая вакуум и предотвращая проскальзывание. Такой принцип работы позволяет насосу поглощать различные газы, жидкости, мягкие твердые вещества и частицы из технологического процесса без повреждения насоса.
Сферы применения ВВН в пищевой промышленности
При потрошении домашней птицы или транспортировке отходов, ткани, кровь и даже кости часто всасываются в насос, но просто сбрасываются из него в водоочистное сооружение завода, и насос просто продолжает работать.
При розливе напитков ВВН используется для удаления воздуха из бутылок непосредственно перед их наполнением. Это сокращает время, необходимое для наполнения бутылки, и увеличивает пропускную способность. Кроме того, он удаляет кислород из бутылки, предотвращая реакцию с продуктом и сохраняя вкус и аромат продукта. Этот процесс часто приводит к переносу жидкости в вакуумный насос. Поскольку жидкость является неотъемлемой частью водокольцевого вакуумного насоса, любой перенос из системы наполнения легко устраняется с уменьшением эффективности или производительности.
Какие вакуумные насосы способны работать с водяным паром?
Водокольцевой насос является идеальным выбор в системах обезвоживания, таких как промывка и сушка жмыха при производстве сахара, концепция связанной и несвязанной влаги становится критической.
На иллюстрации связанная влага - это вода, удерживаемая в мелких капиллярах на твердых поверхностях в виде растворов в клетках или волокнах. Он имеет более низкое давление пара, чем вода при той же температуре. Несвязанная влага - это любая влага, отличная от связанной влаги и имеющая такое же давление пара, что и вода. Представьте, что вы отжимаете насквозь мокрое полотенце. Вы можете удалить много воды с полотенца, но независимо от того, как сильно вы его отжимаете или как долго оставляете в стиральной машине для отжима, оно всегда будет оставаться влажным. Вода, которую вы удаляете при отжиме, - это несвязанная влага, но волокна полотенца все равно удерживают часть несвязанной влаги и всю связанную влагу, сохраняя ее влажной. Дальнейшая сушка необходима для удаления всей влаги.
Барабанные фильтры используются на сахарных заводах и других предприятиях пищевой промышленности для механической очистки несвязанной воды с использованием высокой скорости воздуха, генерируемого вакуумными насосами. Удаление несвязанной влаги с использованием высокой скорости воздуха, генерируемого вакуумом, ограничено скоростью звука воздуха. Более глубокий вакуум не всегда означает лучшую сушку. По мере повышения уровня вакуума скорость воздуха, поступающего в насос, также увеличивается.
Многие другие пищевые процессы также используют ВВН из-за его прочной конструкции и надежности при обработке технологических жидкостей, паров и мягких твердых остатков. Ниже приведены некоторые примеры этих процессов:
- Увлажнение табака. ВВН используются для извлечения воздуха из табака, упакованного в тюки, и замены его паром, чтобы продукт не стал слишком хрупким.
- Испарители, варочные панели и вакуумные сковороды. ВВН используются для снижения температуры кипения, улучшения внешнего вида и вкуса, сокращения времени приготовления и снижения энергозатрат.
- Система доения. Насосы ВВН превосходят в этом применении другие насосы с масляной смазкой, поскольку они не используют масло, устойчивы к переноске и требуют очень небольшого технического обслуживания.
- Стерилизация чаев и специй. Как и в процессе увлажнения табака, ВВН используются для замены воздуха в упаковочных пачках стерилизованным газом для уничтожения вредителей, насекомых, грибков и бактерий, а также для придания необходимой влажности.
Как поддерживать работоспособность ВВН - 5 советов по устранению неполадок
Эта пандемия тяжело сказалась на многих операциях. Многие ремонтные бригады были сведены к штатным бригадам с директивой работать до отказа, а не следовать обычному графику PM. Я составил полный список советов по устранению неполадок, которые могут помочь увеличить долговечность и производительность водокольцевых вакуумных насосов. Ниже приведены несколько быстрых практических советов:
Совет № 1: Избыток герметизирующей воды
Обычно не рекомендуется запускать насос со слишком большим количеством воды, что приводит к заливу насоса. Однако в некоторых ситуациях расход уплотнительной воды может быть увеличен для снижения температуры насоса и восстановления производительности вакуума. Некоторые модели водокольцевых вакуумных насосов рассчитаны на подачу от 150% до 200% номинального расхода уплотнительной жидкости. Некоторые насосы меньшего размера имеют модификацию конструкции, которая может перекачивать в 10 раз больше воды, чем обычные модели, но при этом обеспечивает максимальную глубину разрежения.
Совет № 2: Вакуумметры
Как правило, в вакуумной системе рекомендуется использовать два вакуумметра. Один на входе насоса, а другой в процессе.
- Если датчик на входе вакуумного насоса показывает большее разрежение, чем в процессе, то, вероятно, в трубопроводе имеется засор.
- Если показания датчика на входе вакуумного насоса такие же, как и в процессе, но в обоих случаях разрежение не такое сильное, как ожидалось, то, вероятно, имеет место утечка.
- Если датчик на входе вакуумного насоса показывает меньший вакуум, чем в процессе, то, вероятно, это плохой датчик. Вакуумметры, как известно, имеют очень короткий срок службы.
Совет №3: Обслуживание подшипников
Быстрый способ проверить подшипники вашего водокольцевого вакуумного насоса - измерить его температуру с помощью инфракрасного термометра. Приведенные ниже показания температуры указывают на приближающийся сбой:
- Превышение температуры нагнетания более чем на 15°C
- Показания на самом подшипнике выше 82° C для большинства применений
Некоторыми распространенными причинами проблем с подшипниками являются неправильная смазка, смешивание типов смазки, недостаточное количество или избыток смазки, несоосность вала, неправильная установка насоса, неправильное натяжение клинового ремня, чрезмерная нагрузка на трубопровод.
Совет № 4: Сохранение герметичности
Если ваш насос снабжен уплотняющей жидкости, то вы, вероятно, заметите, что из него вытекает вода. Просачивание струйки воды является нормальным явлением, но хлещущая вода - нет. Вы можете регулировать количество уплотняющей жидкости во время работы, но обязательно следуйте приведенным ниже рекомендациям:
- Отрегулируйте рабочую глубину вакуума.
- Поверните сальниковые гайки по одной с обеих сторон вала и дайте ему поработать не менее 20 минут.
- Отрегулируйте равномерно, не допускайте контакта сальника с валом, это может привести к образованию канавок на валу.
- Если камеры насоса перестает капать вода, обязательно следите за температурой насоса. Если температура составляет 54 ° C или ниже, герметичность камеры должна быть в порядке.
Совет №5: Потребляемая мощность двигателя
Мощность двигателя и потребляемый ток могут быть отличным показателем производительности насоса. Измерение этих точек данных либо с помощью вашей системы SCADA, либо с помощью ручного измерителя мощности периодически является быстрой проверкой. Если вы видите более высокое, чем ожидалось, значение, это может быть признаком:
- Насос затоплен избытком воды
- Ограничения на входе или выходе насоса
- Внутреннее образование накипи или мусора
- Износ насоса
- Неправильная сборка