Οι λοβοειδείς αντλίες είναι κατάλληλες για τη διαδικασία απαλής μεταφοράς μαγιάς μπύρας και υγρών προϊόντων ζύμωσης

Η ζυθοποίηση δημιουργεί ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο ρευστό, παρά ένα ενιαίο, ομοιόμορφο προϊόν. Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, η μαγιά μετατρέπει ζυμώσιμες ενώσεις ενώ πολλαπλασιάζεται, καθιζάνει και αιωρείται εντός της μπύρας. Προς το τέλος της ζύμωσης, το ρεύμα διεργασίας μπορεί να περιέχει τόσο τελικό υγρό όσο και συμπυκνωμένα βιολογικά στερεά. Από αυτό το σημείο και μετά, τα ζυθοποιεία μπορεί να ανακτούν μαγιά, να μετακινούν μπύρα μεταξύ δοχείων, να αποθηκεύουν προϊόντα ζύμωσης ή να τα προετοιμάζουν για διαύγαση και περαιτέρω επεξεργασία.

Αυτές οι λειτουργίες επιβάλλουν διαφορετικές απαιτήσεις στον χειρισμό των ρευστών. Η μπύρα παραμένει συγκριτικά ρευστή, ενώ η συλλεγείσα μαγιά ζυθοποιίας μπορεί να γίνει σημαντικά πιο πυκνή καθώς αφαιρείται το υγρό. Μια μέθοδος μεταφοράς που λειτουργεί καλά για διαυγές υγρό μπορεί επομένως να είναι λιγότερο κατάλληλη για συμπυκνωμένη μαγιά. Οι περιστροφικές λοβοειδείς αντλίες παρέχουν μια προσέγγιση θετικής εκτόπισης για τον χειρισμό αυτών των μεταβαλλόμενων υλικών ζύμωσης, διατηρώντας παράλληλα μια σχετικά ήπια μετακίνηση του προϊόντος.

Η ζύμωση μεταβάλλει τη φυσική φύση του προϊόντος

Τα χαρακτηριστικά ενός ρεύματος διεργασίας ζυθοποιίας δεν είναι σταθερά από την αρχή της ζύμωσης έως το τελικό στάδιο μεταφοράς. Καθώς η δραστηριότητα της μαγιάς προχωρά, η σύσταση του υγρού αλλάζει και η συγκέντρωση μαγιάς μπορεί να αυξηθεί σε συγκεκριμένα μέρη του δοχείου.

Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό κατά τη συλλογή μαγιάς. Ένα ρεύμα ανακτημένης μαγιάς περιέχει πολύ μεγαλύτερη αναλογία βιολογικών στερεών από την περιβάλλουσα μπύρα. Το ιξώδες και η συμπεριφορά ροής του μπορεί συνεπώς να διαφέρουν σημαντικά από το αρχικό υγρό ζύμωσης.

Η διάκριση έχει σημασία κατά τον σχεδιασμό του συστήματος μεταφοράς. Η αντλία πρέπει να εξυπηρετεί το υλικό που πραγματικά εισέρχεται στη γραμμή αναρρόφησης, όχι απλά τις ιδιότητες της μπύρας πριν από τη ζύμωση. Οι περιστροφικές λοβοειδείς αντλίες είναι κατάλληλες για αυτόν τον τύπο χειρισμού μεταβλητού προϊόντος, επειδή η λειτουργία θετικής εκτόπισης τους επιτρέπει να μετακινούν ιξώδη υλικά χωρίς να εξαρτώνται από υψηλή ταχύτητα υγρού.

Η μαγιά ζυθοποιίας είναι ρεύμα προϊόντος, όχι απλώς υπόλειμμα

Στη σύγχρονη ζυθοποίηση, η ανακτημένη μαγιά μπορεί να έχει αξία πέραν του αρχικού της ρόλου στη ζύμωση. Ανάλογα με τη διαδικασία παραγωγής, η μαγιά μπορεί να συλλεχθεί για επαναχρησιμοποίηση σε επόμενες παρτίδες ζύμωσης ή να κατευθυνθεί σε άλλες οδούς επεξεργασίας.

Αυτό καθιστά τη μεταφορά μαγιάς σημαντικό μέρος του χειρισμού της διεργασίας, παρά μια δευτερεύουσα λειτουργία αποβλήτων. Μόλις ανακτηθεί η μαγιά, πρέπει να μετακινηθεί χωρίς περιττή επιθετική μηχανική επεξεργασία.

Οι περιστροφικές λοβοειδείς αντλίες χρησιμοποιούν περιστρεφόμενους λοβούς για να εκτοπίσουν το προϊόν μέσω του θαλάμου άντλησης. Τα σχετικά ήπια χαρακτηριστικά μεταφοράς τους τα καθιστούν κατάλληλα για μέσα που περιέχουν μικρά μαλακά στερεά σωματίδια. Για ρεύματα που περιέχουν μαγιά, αυτό παρέχει μια χρήσιμη εναλλακτική σε μεθόδους άντλησης που βασίζονται κυρίως σε δράση πτερωτής υψηλής ταχύτητας.

Οι πραγματικές συνθήκες άντλησης πρέπει να καθορίζονται σύμφωνα με τη συγκέντρωση μαγιάς, τη θερμοκρασία, το ιξώδες, τη διάταξη του αγωγού και την απαιτούμενη παροχή.

Η μπύρα και η μαγιά ακολουθούν διαφορετικές οδούς επεξεργασίας

Μετά τη ζύμωση, δεν ακολουθεί κάθε τμήμα του ρεύματος διεργασίας την ίδια διαδρομή. Η μπύρα μπορεί να συνεχίσει προς διαύγαση, ωρίμανση, διήθηση, ανάμειξη ή συσκευασία, ενώ η ανακτημένη μαγιά μπορεί να μεταφερθεί σε ένα ειδικό στάδιο αποθήκευσης ή επαναχρησιμοποίησης.

Αυτός ο διαχωρισμός των οδών επεξεργασίας αλλάζει τον ρόλο του εξοπλισμού μεταφοράς. Ο χειρισμός της μπύρας γενικά περιλαμβάνει ένα σχετικά ρευστό προϊόν ζύμωσης, ενώ η συμπυκνωμένη μαγιά μπορεί να απαιτεί μεγαλύτερη προσοχή στις συνθήκες αναρρόφησης και στο ιξώδες.

Μια περιστροφική λοβοειδής αντλία μπορεί να εξυπηρετήσει διαφορετικά συμβατά καθήκοντα μέσω κατάλληλης διαμόρφωσης και ελέγχου ταχύτητας. Οι μηχανικές επιλογές μεταβλητής ταχύτητας μετάδοσης κίνησης μπορούν να παρέχουν ρυθμιζόμενη λειτουργία, ενώ ο έλεγχος μετατροπέα συχνότητας μπορεί να προσφέρει μεγαλύτερο εύρος ταχύτητας όπου απαιτείται αυτοματισμός διεργασίας.

Το πλεονέκτημα δεν είναι ότι μία αντλία εκτελεί αυτόματα κάθε λειτουργία ζυθοποιίας. Αντίθετα, η ίδια τεχνολογία θετικής εκτόπισης μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά προϊόντα που σχετίζονται με τη ζύμωση, όταν οι φυσικές τους ιδιότητες εμπίπτουν στο εύρος λειτουργίας της αντλίας.

Η ήπια μεταφορά έχει σημασία πέρα από την ανάκτηση μαγιάς

Η ανάγκη για ελεγχόμενο χειρισμό δεν εξαφανίζεται όταν η μαγιά έχει διαχωριστεί. Η ζυμωμένη μπύρα και άλλα υγρά προϊόντα ζύμωσης μπορεί να χρειαστεί να περάσουν από πολλά στάδια μεταφοράς προτού φτάσουν στην τελική διεργασία προϊόντος.

Κάθε μεταφορά εισάγει μηχανική αλληλεπίδραση με το προϊόν. Η διατήρηση μιας κατάλληλης ταχύτητας αντλίας και η αποφυγή περιττής έντασης λειτουργίας μπορεί επομένως να αποτελέσει μέρος μιας ευρύτερης στρατηγικής χειρισμού προϊόντος.

Για υγρά που προέρχονται από ζύμωση και περιέχουν αιωρούμενο μαλακό υλικό, η περιστροφική λοβοειδής άντληση προσφέρει ελεγχόμενη εκτόπιση αντί να βασίζεται σε δράση φυγοκεντρικής υψηλής ταχύτητας. Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν ο στόχος της διεργασίας είναι η μετακίνηση του προϊόντος περιορίζοντας παράλληλα την περιττή μηχανική διαταραχή.

Η παρεχόμενη σειρά αντλιών μπορεί να χειριστεί ιξώδη από περίπου 0,2 έως 100.000 cP και μέσα που περιέχουν μικρά μαλακά στερεά σωματίδια, παρέχοντας ευελιξία για διαφορετικά υλικά που σχετίζονται με τη ζύμωση.

Όπου τα προϊόντα ζύμωσης γίνονται πιο δύσκολα στην άντληση

Η κατάντη επεξεργασία μπορεί να μεταβάλει περαιτέρω τις φυσικές ιδιότητες ενός προϊόντος ζύμωσης. Η συμπύκνωση, η ανάμειξη, η σύνθεση ή ο διαχωρισμός μπορεί να παράγουν υλικά με υψηλότερο ιξώδες από την αρχική μπύρα ή τον ζωμό ζύμωσης.

Εδώ γίνεται σημαντική η διαφορά μεταξύ μιας εργασίας μεταφοράς υγρού και μιας εργασίας μεταφοράς ιξώδους προϊόντος. Μια αντλία μπορεί να χρειαστεί να μετακινήσει το προϊόν σε χαμηλότερη ταχύτητα, διατηρώντας παράλληλα την απαιτούμενη παροχή και πίεση κατάθλιψης.

Η γκάμα περιστροφικών λοβοειδών αντλιών παρέχει δυνατότητες παροχής από περίπου 0,15 έως 127 t/h, με μέγιστη πίεση εξόδου περίπου 0,6 έως 1,5 MPa υπό συνθήκες υψηλού ιξώδους. Αυτά τα μεγέθη περιγράφουν το διαθέσιμο εύρος λειτουργίας και όχι ένα καθολικό σημείο λειτουργίας. Η πραγματική απόδοση εξαρτάται από το προϊόν και τις πλήρεις συνθήκες του συστήματος.

Για υψηλά συμπυκνωμένα ή δύσκολα στην ροή υλικά, διατίθεται επίσης διαμόρφωση χοάνης τοποθετημένης στην κορυφή. Αν και συνήθως συνδέεται με υλικά που μοιάζουν με πάστα, αυτή η διάταξη μπορεί να εξεταστεί όταν η φυσική συμπεριφορά ενός προϊόντος που προέρχεται από ζύμωση καθιστά δύσκολη τη συμβατική αναρρόφηση.

Διατήρηση υγιεινής του εξοπλισμού μεταφοράς ζυθοποιίας

Δεδομένου ότι η μαγιά και τα ζυμωμένα υγρά είναι οργανικά υλικά διεργασίας, ο εξοπλισμός μεταφοράς πρέπει να ταιριάζει στις πρακτικές καθαρισμού και υγιεινής του ζυθοποιείου.

Το σώμα της αντλίας μπορεί να κατασκευαστεί από ανοξείδωτο χάλυβα 304 ή 316L. Οι διαμορφώσεις σύνδεσης περιλαμβάνουν επιλογές με σφιγκτήρα, με σπείρωμα, με φλάντζα, με ένωση DIN και συγκόλλησης, επιτρέποντας στην αντλία να ενσωματωθεί σε διαφορετικές υγειονομικές διατάξεις σωληνώσεων.

Διατίθενται μονές και διπλές μηχανικές στεγανοποιήσεις, με υλικά στεγανοποίησης που περιλαμβάνουν σκληρό κράμα, καρβίδιο του πυριτίου, γραφίτη και κεραμικό. Τα υλικά των δακτυλίων στεγανοποίησης μπορεί να περιλαμβάνουν Viton, σιλικόνη, EPDM, PTFE και NBR.

Όπου είναι απαραίτητος ο έλεγχος θερμοκρασίας, μπορεί να επιλεγεί διαμόρφωση με μανδύα. Οι παρεχόμενες προδιαγραφές υποδεικνύουν θερμοκρασίες υλικού έως 150 °C και μέγιστη θερμοκρασία αποστείρωσης 180 °C, με την τελική διαμόρφωση να απαιτεί επιβεβαίωση έναντι των πραγματικών συνθηκών καθαρισμού, αποστείρωσης και στεγανοποίησης.

Από τον χειρισμό μαγιάς στην παραγωγή που προέρχεται από ζύμωση

Η σημασία της ήπιας άντλησης γίνεται σαφέστερη όταν η ζυθοποίηση θεωρείται ως ένας συνεχής μετασχηματισμός υλικού, παρά ως μια σειρά μεμονωμένων μεταφορών. Η μαγιά αναπτύσσεται κατά τη ζύμωση, συμπυκνώνεται κατά την ανάκτηση και μπορεί να επιστρέψει σε έναν άλλο κύκλο ζύμωσης. Η μπύρα ακολουθεί μια διαφορετική διαδρομή προς την ωρίμανση και την τελική επεξεργασία.

Οι περιστροφικές λοβοειδείς αντλίες μπορούν να καταλάβουν πολλά σημεία εντός αυτών των διαδρομών όπου απαιτείται ελεγχόμενος χειρισμός ιξωδών υλικών ή υλικών που περιέχουν μαγιά. Ο ρόλος τους συνδέεται επομένως στενά με τις φυσικές αλλαγές που συμβαίνουν στα προϊόντα ζύμωσης.

Για ζυθοποιεία και άλλους παραγωγούς που βασίζονται στη ζύμωση, η επιλογή αντλίας πρέπει να ακολουθεί αυτές τις αλλαγές. Το σημαντικό ερώτημα δεν είναι απλώς πόσο υγρό πρέπει να μεταφερθεί, αλλά τι έχει γίνει το προϊόν σε κάθε στάδιο, πόσο ευαίσθητα είναι τα βιολογικά ή φυσικά του χαρακτηριστικά και ποιες συνθήκες χειρισμού απαιτούνται πριν από το επόμενο βήμα επεξεργασίας. Μια σωστά διαμορφωμένη περιστροφική λοβοειδής αντλία μπορεί στη συνέχεια να γίνει μέρος αυτού του ταξιδιού του προϊόντος, υποστηρίζοντας την κίνηση της μαγιάς και των ζυμωμένων υγρών χωρίς να τα αντιμετωπίζει ως συνηθισμένα ρευστά διεργασίας.