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食品機械中泵的材料和結(jié)構(gòu)的選擇
點擊次數(shù)：195 發(fā)布時間：2010-9-23
食品應(yīng)用中要求的泵/，其制造材料不能與產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者以任何方式影響產(chǎn)品味道、顏色和其他特點。非食品接觸流體設(shè)備設(shè)計因素包括減少維修和停車時間、增加產(chǎn)量和降低成本等，還有與供貨商知識和服務(wù)有關(guān)的很多難以確定的因素。
一種用途引起另一種用途
人們對塑料泵/的興趣開始于50多年前，當(dāng)時制造了一種Vanton撓性線型螺狀旋轉(zhuǎn)泵/以滿足心臟/肺手術(shù)中對泵/的嚴格要求。這種原始泵/*但簡單的結(jié)構(gòu)限制流體只接觸兩個基本部件：固體塑料泵/體和粗糙的合成橡膠模制襯里。它解決了與無污染處理人體血液或者影響血液相關(guān)的兩個主要問題。首先，它避免了金屬污染的所有危險，因為接觸材料對血液不產(chǎn)生污染或者與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其次，它柔和的運動在血液輸送過程中也不損害血液細胞。這種泵被接受的另一個原因是其結(jié)構(gòu)的簡單。它不包含閥門、密封、填料或者墊片。其拆卸清洗和再組裝簡單快捷。
此后，在化學(xué)材料制造商*像杜邦、道爾、Atofina和其他化學(xué)公司的幫助下，新的領(lǐng)域被開拓了。他們在開發(fā)用于處理腐蝕化學(xué)品：酸、堿、鹽、溶劑等的大范圍熱塑料材料上走在前列。
前進中的技術(shù)
泵/的設(shè)計者把這些新材料結(jié)合到成本-效率泵的設(shè)計中來，滿足不斷擴大的加工工業(yè)的需求。今天大約有150000臺這種撓性線型泵/——總能力為40GPM——在美國使用，而且在歐洲大約有一倍數(shù)量的泵/在使用。除了需要用這些熱塑料旋轉(zhuǎn)螺狀泵/在低流速到中流速條件下來處理大范圍敏感并有腐蝕性的流體外，為了處理化學(xué)品、食品、藥品和相關(guān)工藝和工業(yè)企業(yè)所要求的更高輸送流量，對非金屬泵的要求是采用新的結(jié)構(gòu)。泵/制造商們回應(yīng)了這一要求。
奶制品加工及其環(huán)境
在奶制品比如牛奶、奶油、酸奶、冰淇淋、豆腐、果汁和很多甜食的生產(chǎn)中，很多用于洗滌設(shè)備的腐蝕性化學(xué)品的處理在很多方面類似于整個工業(yè)界對這些化學(xué)品的處理。排放到空氣中或者當(dāng)?shù)厮到y(tǒng)或廢水系統(tǒng)中的污物應(yīng)符合環(huán)境規(guī)范的要求，注意這一點也是非常重要的。這些就要求必須仔細選擇結(jié)構(gòu)和制造材料以保證這些泵/能抵抗流體的腐蝕和磨蝕特性，并且這些流體在使用之后能夠被*排放，還要保證清洗工作結(jié)束之后不污染它們所處理的食品。
Tuscan Dairies是一家美國的較大的地區(qū)奶制品加工商，要求每天的生產(chǎn)結(jié)束之后要進行清洗。Tuscan的標(biāo)準(zhǔn)步驟要求洗滌流體處理系統(tǒng)并且拆卸、清洗、再安裝所使用的設(shè)備。這個過程因使用強堿和強酸溶液以及各種化學(xué)品在廢液流入廢水系統(tǒng)之前進行中和而加快。撓性線型泵非常適合于把各種化學(xué)品輸送到儲罐并把它們從這些儲罐中排掉?？捎糜谶@種襯里的合成橡膠材料有7種，可用于泵體的材料有4種。
蘇格蘭的一家現(xiàn)代乳制品廠在符合當(dāng)?shù)厮畽C構(gòu)要求方面面臨著各種問題。這些問題的產(chǎn)生是因為廢水處理系統(tǒng)有稀硫酸的注入以幫助廢牛奶/廢水凝結(jié)。這對廢液pH值的調(diào)節(jié)和控制要求非常嚴格。英國的工藝設(shè)計公司Steill是這樣解決該奶制品廠的問題的：
為了保證對所用的化學(xué)品腐蝕性的*抵制，所有接觸流體的泵組件都使用均質(zhì)聚丙烯，因為與它不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的pH值范圍很大。
對于水/牛奶和硫酸的處理，要求泵能滿足Vanton立式離心泵/Sump-Gard的規(guī)定，該泵有熱塑料排水立管并有相同材質(zhì)的加強條。泵殼體、殼體蓋和葉輪由純聚丙烯模制而成。沉軸承包括陶質(zhì)內(nèi)套筒和Teflon或陶質(zhì)外套筒。不銹鋼軸的套筒采用相同材質(zhì)。
對于處理過的廢液，對泵的要求是要滿足Vanton立式離心泵/Sump-Gard的規(guī)定，該泵的殼體、殼體蓋、法蘭和葉輪都由均質(zhì)聚丙烯模制而成，驅(qū)動軸承座敞開的密封區(qū)域很大以便簡化維修，而且有一個可收縮的前部軸承以使軸的懸垂部分和變形降到zui低。
熱塑料離心泵/設(shè)計目前能獲得的形式有臥式和立式結(jié)構(gòu)，可用于流量達1500GPM、揚程達400ft，在溫度為275°F或者稍高時可以連續(xù)或間斷使用。他們可以以符合ANSI工藝泵標(biāo)準(zhǔn)的型號布置，可以布置在電磁驅(qū)動無密封機構(gòu)和自動啟動裝置中。立式泵有干運行的能力，并且有*的分段軸結(jié)構(gòu)其允許長度為50ft。所有的這些類型都可用于食品工業(yè)，因為其設(shè)計和結(jié)構(gòu)沒有金屬組件接觸流體。
典型應(yīng)用
粘稠芥末和清醋
撓性線型螺狀旋轉(zhuǎn)泵允許它處理清澈和6000SSU的粘稠流體、淤漿和有小顆粒的均勻流體。在這種裝置中，清醋以地面液位儲存，然后用泵打入地板上方的一個儲罐。然后它因重力流入配料罐，往配料罐中加芥末籽和鹽。這些混合配料排入一個攪拌/混合罐，制成的芥末產(chǎn)品被泵打入一個料斗并裝入移動著的輸送帶上的瓶子中。
August Barer & Sons公司安裝的泵要求在50PSI的壓力和粘度為5000SSU的條件下能處理的流量為10GPM。只有兩個部件接觸了腐蝕性流體。它們都是塑料。較厚部分的聚丙烯泵體的壽命是無限的，因為它不與食品發(fā)生反應(yīng)而且其光滑的內(nèi)部也減少了磨損。合成橡膠撓性襯里也不與食品發(fā)生反應(yīng)但是襯里皺曲會抽去產(chǎn)品的一部分，特別是流體中含有研磨粉時。該公司提供的一份服務(wù)報告說，處理清醋的這種泵在其運行的前20年只需要更換一次襯里。盡管處理粘稠芥末的泵要求定期并按計劃更換襯里，這種工作可以在現(xiàn)場用幾分鐘完成，而不需要特殊工具。