Πώς οι αντλίες διπλής κοχλίωσης εξασφαλίζουν πλήρη αποστράγγιση σε αποστειρωμένες διαδικασίες ζύμωσης

Στο τέλος μιας παρτίδας ζύμωσης, η απομάκρυνση του προϊόντος από το δοχείο είναι μόνο μέρος της δουλειάς. Η γραμμή μεταφοράς, η αντλία, οι βαλβίδες και ο εξοπλισμός κατάντη πρέπει επίσης να εκκενωθούν πριν το σύστημα προχωρήσει σε καθαρισμό.

Εδώ η δυνατότητα αποστράγγισης γίνεται πρακτικό ζήτημα εξοπλισμού και όχι μια προδιαγραφή σε ένα φύλλο δεδομένων. Εάν παραμείνει προϊόν σε θύλακες εντός της διαδρομής μεταφοράς, ο επόμενος κύκλος καθαρισμού έχει περισσότερο υλικό να αφαιρέσει. Σε αποστειρωμένη επεξεργασία, αυτό μπορεί να καταστήσει την αλλαγή πιο απαιτητική και να δώσει μεγαλύτερη σημασία στον σχεδιασμό κάθε εξαρτήματος που έρχεται σε επαφή με το προϊόν.

Μια υγειονομική αντλία διπλού κοχλία μπορεί να σχεδιαστεί σε αυτό το τμήμα του συστήματος ζύμωσης, λαμβάνοντας υπόψη από κοινού την εσωτερική διαδρομή ροής, την εκκένωση προϊόντος, την αντίστροφη λειτουργία και τον κύκλο CIP/SIP.

Το τέλος της παρτίδας είναι όπου δοκιμάζεται η δυνατότητα αποστράγγισης

Κατά την παραγωγή, η αντλία αναμένεται κυρίως να μετακινήσει το μέσο ζύμωσης ή το υγρό επεξεργασίας με τον απαιτούμενο ρυθμό. Μόλις ολοκληρωθεί η παρτίδα, οι προτεραιότητες αλλάζουν.

Το υπόλοιπο προϊόν πρέπει να φύγει από τη διαδρομή μεταφοράς πριν ξεκινήσει ο καθαρισμός. Μια μικρή ποσότητα παρακρατηθέντος υλικού μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν η επόμενη παρτίδα χρησιμοποιεί διαφορετική σύνθεση ή όταν η διαδικασία ζύμωσης απαιτεί αυστηρό υγειονομικό έλεγχο μεταξύ των κύκλων.

Για την ίδια την αντλία, αυτό σημαίνει αποφυγή περιττών εσοχών ή νεκρών περιοχών στο πέρασμα που έρχεται σε επαφή με το προϊόν. Η SLGP είναι σχεδιασμένη με πέρασμα ροής χωρίς νεκρές γωνίες, δίνοντας στην αντλία μια δομή που υποστηρίζει την εκκένωση προϊόντος και τον επακόλουθο καθαρισμό.

Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο η δυνατότητα αποστράγγισης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή της αντλίας — όχι να προστίθεται ως εκ των υστέρων σκέψη μόλις έχει ήδη σχεδιαστεί το υπόλοιπο σύστημα ζύμωσης.

Τι συμβαίνει στο εσωτερικό της αντλίας κατά τη μεταφορά

Η SLGP δεν εξαρτάται από μια πτερωτή που εκτοξεύει το υγρό προς τα έξω. Δύο κοχλίες περιστρέφονται στο εσωτερικό του θαλάμου της αντλίας και σχηματίζουν κλειστές κοιλότητες που μετακινούν συνεχώς το προϊόν από την πλευρά αναρρόφησης στην πλευρά κατάθλιψης.

Οι κοχλίες δεν έρχονται σε επαφή με το περίβλημα της αντλίας. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει επαφή μετάλλου με μέταλλο μεταξύ των περιστρεφόμενων κοχλιών και του κελύφους κατά την κανονική λειτουργία.

Για εξοπλισμό ζύμωσης, αυτή η διάταξη παρέχει έναν συνεχή μηχανισμό μεταφοράς θετικής εκτόπισης, αφήνοντας ταυτόχρονα την εσωτερική διαδρομή ροής ανοιχτή στον κύκλο καθαρισμού. Οι ίδιες επιφάνειες επαφής με το προϊόν που χρησιμοποιήθηκαν κατά την παραγωγή μπορούν στη συνέχεια να εκτεθούν σε μέσα καθαρισμού.

Η διάκριση είναι σημαντική: η δυνατότητα αποστράγγισης δεν αφορά απλώς το πόσο γρήγορα μπορεί μια αντλία να μετακινήσει υγρό. Αφορά επίσης το τι παραμένει στο εσωτερικό της αντλίας όταν έχει ολοκληρωθεί η κανονική μεταφορά προϊόντος.

Εκκένωση της διαδρομής μεταφοράς πριν από τον καθαρισμό

Ένα σύστημα ζύμωσης σπάνια τελειώνει στην έξοδο της αντλίας. Η αντλία μπορεί να συνδέει τον ζυμωτήρα με δοχεία συγκράτησης, εξοπλισμό διήθησης, εξοπλισμό πλήρωσης ή άλλο στάδιο επεξεργασίας.

Όταν ολοκληρωθεί η μεταφορά προϊόντος, κάποιο υλικό μπορεί να παραμείνει στη συνδεδεμένη γραμμή. Η δυνατότητα αντιστροφής της αντλίας μπορεί να προσφέρει μια άλλη επιλογή για την αντιμετώπιση αυτού του υπολειπόμενου προϊόντος.

Η SLGP υποστηρίζει λειτουργία εμπρός και ανάστροφη αλλάζοντας την περιστροφή του άξονα. Η κατεύθυνση άντλησης μπορεί επομένως να αλλάξει χωρίς να τροποποιηθεί η ίδια η αντλία.

Ανάλογα με τη διάταξη σωληνώσεων, η αντίστροφη λειτουργία μπορεί να ενσωματωθεί σε διαδικασίες ανάκτησης προϊόντος ή εκκένωσης γραμμής. Η αντλία μπορεί να μετακινήσει υλικό πίσω προς ένα καθορισμένο δοχείο αντί να αφήσει το τελικό τμήμα της διαδρομής μεταφοράς να εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τη βαρύτητα.

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο κατά τον σχεδιασμό μιας ολοκληρωμένης εγκατάστασης ζύμωσης, επειδή η αναστρέψιμη λειτουργία της αντλίας μπορεί να ληφθεί υπόψη παράλληλα με τη δρομολόγηση των σωληνώσεων διεργασίας.

Μια αντλία που παραμένει στο κύκλωμα καθαρισμού

Μόλις αφαιρεθεί το προϊόν, το σύστημα προχωρά σε καθαρισμό. Μια ξεχωριστή αντλία CIP χρησιμοποιείται συχνά σε συμβατικές διατάξεις, αλλά αυτό σημαίνει επίσης πρόσθετες σωληνώσεις, βαλβίδες, χώρο εγκατάστασης και διεπαφές εξοπλισμού.

Η SLGP μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για μεταφορά προϊόντος όσο και για κυκλοφορία CIP/SIP. Όπου το επιτρέπει η διάταξη της διεργασίας, η ίδια αντλία μπορεί να παραμείνει στο βρόχο καθαρισμού αντί να παρακάμπτεται.

Το μέσο καθαρισμού διέρχεται από τις εσωτερικές διόδους ροής της αντλίας, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών που ήταν σε επαφή με το προϊόν ζύμωσης. Αυτό δίνει στον σχεδιαστή εξοπλισμού έναν απλούστερο τρόπο να ενσωματώσει την αντλία στη συνολική διαδρομή καθαρισμού.

Η SLGP είναι σχεδιασμένη για θερμοκρασίες καθαρισμού έως 140°C και μπορεί να χειριστεί θερμοκρασίες μέσων έως 130°C. Τα ισχύοντα όρια θερμοκρασίας πρέπει πάντα να λαμβάνονται υπόψη μαζί με την επιλεγμένη διάταξη στεγανοποίησης και τις πραγματικές συνθήκες διεργασίας.

Γιατί έχει σημασία η κατασκευή χωρίς νεκρές γωνίες

Η φράση "εύκολος καθαρισμός" χρησιμοποιείται συχνά ευρέως σε περιγραφές εξοπλισμού. Για ένα σύστημα ζύμωσης, η πιο χρήσιμη ερώτηση είναι τι συμβαίνει στις επιφάνειες επαφής με το προϊόν όταν ξεκινά ο καθαρισμός.

Η εσωτερική δίοδος ροής της SLGP δεν έχει νεκρές γωνίες. Αυτό μειώνει τον αριθμό των γεωμετρικών περιοχών όπου το προϊόν μπορεί να παραμείνει απομονωμένο από την κανονική διαδρομή ροής.

Αυτό δεν σημαίνει ότι η αντλία από μόνη της εγγυάται πλήρη αποστράγγιση ολόκληρης της εγκατάστασης. Ο προσανατολισμός των σωλήνων, ο σχεδιασμός βαλβίδων, οι συνδέσεις, οι έξοδοι δεξαμενών και η θέση του εξοπλισμού επηρεάζουν όλα το τελικό αποτέλεσμα.

Αντίθετα, η αντλία θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως ένα μέρος ενός αποστραγγιζόμενου συστήματος επαφής με το προϊόν. Η εσωτερική της γεωμετρία πρέπει να λειτουργεί με την υπόλοιπη εγκατάσταση και όχι εναντίον της.

Διατήρηση καθαρισμού και παραγωγής στον ίδιο εξοπλισμό

Ένα άλλο ζήτημα είναι το απαιτούμενο εύρος λειτουργίας από μια αντλία που χειρίζεται τόσο καθήκοντα παραγωγής όσο και καθαρισμού.

Κατά τη μεταφορά ζύμωσης, η απαιτούμενη ταχύτητα μπορεί να είναι σχετικά χαμηλή ή μπορεί να αλλάζει ανάλογα με το στάδιο της διεργασίας. Κατά τον καθαρισμό, οι συνθήκες λειτουργίας μπορεί να είναι διαφορετικές.

Η SLGP παρέχει εύρος ταχύτητας 100 έως 3.600 σ.α.λ. Διατίθενται επίσης διαφορετικά μεγέθη σώματος αντλίας και κοχλία, επιτρέποντας τη διαμόρφωση της αντλίας να ταιριάζει με την προβλεπόμενη χρήση.

Αυτό δίνει στον σχεδιαστή εξοπλισμού μεγαλύτερη ελευθερία να χρησιμοποιήσει μία αντλία σε διαφορετικά στάδια της διεργασίας, αντί να αντιμετωπίζει τη μεταφορά παραγωγής και τον καθαρισμό ως εντελώς ξεχωριστές λειτουργίες εξοπλισμού.

Η αντλία μπορεί επίσης να παρασχεθεί με διαφορετικές διαμορφώσεις στεγανοποίησης άξονα, συμπεριλαμβανομένων μεμονωμένων μηχανικών στεγανοποιήσεων, διπλών μηχανικών στεγανοποιήσεων, ελαστικών στεγανοποιήσεων άξονα και στεγανοποιήσεων γεμίσματος, ανάλογα με την εφαρμογή.

Από την έξοδο του ζυμωτήρα σε μια καθαρή γραμμή διεργασίας

Μια αποστραγγιζόμενη αντλία έχει νόημα μόνο όταν ο περιβάλλων εξοπλισμός ακολουθεί την ίδια αρχή.

Για παράδειγμα, ένα σύστημα ζύμωσης μπορεί να περιλαμβάνει έξοδο δοχείου, αντλία μεταφοράς, βαλβίδες, γωνίες, σημεία δειγματοληψίας και κατάντη εξοπλισμό. Οποιοδήποτε από αυτά τα εξαρτήματα μπορεί να επηρεάσει πόσο προϊόν παραμένει μετά την παρτίδα.

Γι' αυτόν τον λόγο, η αντλία θα πρέπει να τοποθετείται και να συνδέεται έχοντας κατά νου την πλήρη διαδρομή μεταφοράς. Ο στόχος είναι να δοθεί στο προϊόν μια σαφής διαδρομή εξόδου από τη διεργασία και να δοθεί στο μέσο καθαρισμού πρόσβαση στην ίδια διαδρομή επαφής με το προϊόν στη συνέχεια.

Η SLGP υποστηρίζει αυτήν την προσέγγιση μέσω της διαδρομής ροής χωρίς νεκρές γωνίες, της αναστρέψιμης κατεύθυνσης άντλησης και της ικανότητας συμμετοχής στην κυκλοφορία CIP/SIP.

Μια πρακτική σχεδιαστική σκέψη για την αλλαγή παρτίδας

Για αποστειρωμένο εξοπλισμό ζύμωσης, η δυνατότητα αποστράγγισης έχει άμεση σύνδεση με το τι συμβαίνει μεταξύ των παρτίδων.

Ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα δεν πρέπει να βασίζεται στον κύκλο καθαρισμού για να αντισταθμίσει την περιττή κατακράτηση προϊόντος. Πρώτα, το προϊόν πρέπει να μεταφερθεί όσο το δυνατόν πληρέστερα επιτρέπει η συνολική διάταξη εξοπλισμού. Οι υπόλοιπες επιφάνειες επαφής με το προϊόν μπορούν στη συνέχεια να εκτεθούν στην προγραμματισμένη διαδικασία καθαρισμού και αποστείρωσης.

Γι' αυτό η επιλογή αντλίας θα πρέπει να γίνεται μαζί με τις σωληνώσεις διεργασίας και τη στρατηγική καθαρισμού. Η εξέταση μόνο του ρυθμού ροής ή της πίεσης μπορεί να χάσει ένα σημαντικό μέρος της καθημερινής λειτουργίας του εξοπλισμού.

Η υγειονομική αντλία διπλού κοχλία παρέχει πολλά χαρακτηριστικά που μπορούν να υποστηρίξουν αυτήν την προσέγγιση: δίοδος ροής χωρίς νεκρές γωνίες, μη επαφής κοχλίες, αναστρέψιμη λειτουργία, ρυθμιζόμενη ταχύτητα και καταλληλότητα για κυκλοφορία CIP/SIP.

Για αποστειρωμένα συστήματα ζύμωσης, αυτά τα χαρακτηριστικά είναι πιο χρήσιμα όταν ενσωματώνονται στη διάταξη εξοπλισμού από την αρχή. Η αντλία δεν δημιουργεί από μόνη της δυνατότητα αποστράγγισης· μάλλον, γίνεται μέρος ενός συστήματος μεταφοράς σχεδιασμένου να αδειάζει, να καθαρίζει και να προετοιμάζει τη γραμμή διεργασίας για την επόμενη παρτίδα με όσο το δυνατόν λιγότερο παρακρατημένο προϊόν.