サニタリーツインスクリューポンプ

サニタリー流体プロセスにおいて、ポンプ選定は単に必要流量を達成するだけでは不十分である。製品の粘度、差圧、温度、固形分含有率、洗浄性、そして安定した移送を維持する能力は、全てポンプ性能に影響を及ぼす。SLGPサニタリーツインスクリューポンプは、容積移送と非接触スクリュー動作、可逆流、広範囲な速度制御、そして衛生設計された内部流路を兼ね備え、これらの過酷な条件向けに設計されている。

ツインスクリュー構成により、粘度が上昇するにつれて従来の遠心ポンプの効率が低下する用途や、製品を優しく連続移送することが重要な用途に適している。選択された構成と運転条件に応じて、同一のポンプをCIPおよびSIP循環にも使用できるため、プロセスエンジニアは衛生流体システムを設計する際に、より高い柔軟性を得ることができる。

サニタリーツインスクリューポンプによる製品移送の仕組み

SLGPポンプは、精密に設計されたポンプチャンバー内で2本のスクリューが回転する。スクリュー同士およびポンプケーシングとは機械的に接触せず、吸入側から吐出側へと製品を運ぶ連続的に移動するキャビティを生成する。

往復動容積ポンプとは異なり、ツインスクリュー構成は繰り返しの吸入・吐出ストロークではなく、連続的な軸方向搬送を生み出す。これにより、低脈動の移送が実現し、処理製品にかかる不要な機械的ストレスを低減できる。

非接触スクリュー設計は、潤滑性が限られた流体や特定の腐食性を持つ流体を扱う際にも重要である。主要な回転部品が金属同士の直接接触によって動作しないため、材料選定と運転条件が適切に適合されていれば、多種多様なサニタリープロセス媒液に適応できる。

様々なプロセス条件に対応する広い運転範囲

SLGPシリーズの特徴の一つは、その広い運転範囲である。モデルとスクリュー構成に依存するが、比較的低流量から高容量の移送任務まで対応可能であり、供給されるモデル範囲は、所定の条件下で約0.5 t/h から 148 t/h に及ぶ。

最大運転速度はモデルによって異なる。供給範囲内の一部のモデルは最大2,900 rpmで動作し、SLGP設計全体では最大3,600 rpmの速度に達することができる。この広い速度範囲により、ポンプサイズの変更のみに頼ることなく、異なる製品粘度やプロセス要件に対応できる。

本ポンプは、最大500,000 cStの粘度条件向けに設計されている。ただし、粘度能力は常に速度、差圧、温度、吸入条件、スクリュー選定と併せて評価されるべきである。高い粘度定格は、全モデルにわたる普遍的な運転点として解釈されるべきではない。

柔軟なプロセス設計を可能にする可逆運転

SLGPサニタリーツインスクリューポンプは、正転および逆転の両方の運転をサポートする。シャフトの回転方向を変えることで搬送方向が反転し、ポンプを機械的に再構成することなく、どちらの方向にも製品を移送できる。

この機能により、同一のポンプが複数のタンクや移送経路に対応する必要があるプロセスレイアウトを簡素化できる。また、製品回収や特定の洗浄操作にも有用である。

サニタリー処理装置にとって、この柔軟性はシステム内で必要な専用移送部品の数を削減し、エンジニアがタンク、配管、プロセス機器を配置する際により多くの自由度を与える。

衛生処理と洗浄性を考慮した設計

洗浄性は、サニタリーポンプ設計における基本的な考慮事項である。製品接触部は、特に同一の機器が複数の製品に使用されたり、頻繁な洗浄サイクルを受けたりする場合に、生産後に残留物が残る可能性のある場所を最小限に抑える必要がある。

SLGPポンプは、従来のデッドゾーンを排除した衛生設計の内部流路を採用している。これは洗浄をサポートし、製品接触面の衛生的な状態を維持するのに役立つ。

ポンプは、シングルメカニカルシール、ダブルメカニカルシール、ゴムシャフトシール、グランドパッキンなど、異なるシャフトシール配置にも対応可能である。適切なシール構成は、製品、運転圧力、温度、洗浄手順、およびアプリケーション要件に依存する。

プロセスで高度な衛生表面仕上げが必要な場合には、電解研磨仕上げを選択することもできる。

製品移送とCIP/SIP任務を兼ねる一台のポンプ

ツインスクリュー設計の特に有用な側面は、実質的に異なるプロセス条件で動作できる点である。適切に構成されていれば、SLGPポンプは製品移送と洗浄循環の両方に使用できる。

生産中は、要求される流量、粘度、圧力、温度に従ってプロセス媒体を処理する。洗浄中は、同一のポンプがプロセスループ内で洗浄媒体を循環させることができる。

規定された媒体温度能力は130°Cに達し、洗浄温度は選択された構成と運転条件に応じて140°Cに達する。

一台のポンプで両方の任務をこなすことで、機器計画を簡素化できる。エンジニアは、自動的に別個のCIPポンプを設置する代わりに、メインのツインスクリューポンプが必要な洗浄循環を実行できるかどうかを評価できる。適切な場合、このアプローチは機器点数、設置スペース、および関連する配管やバルブの要件を削減できる。

高粘度製品と粒子含有媒体の取り扱い

ツインスクリュー容積移送技術は、粘度によって流動挙動が大きく変化する製品に特に適している。

SLGPシリーズは、広い粘度範囲の流体に適用でき、選択されたポンプ構成と実際の製品特性に応じて、最大直径40 mmの粒子に対応できる。

このため、この技術は、懸濁液や軟質固体粒子を含む可能性のある、特定の食品、飲料、医薬品、化粧品、化学、その他のサニタリー処理用途に関連する。

高速の遠心作用に頼るのではなく、スクリューがポンプチャンバー内を製品を連続的に搬送する。これにより、過度な機械的処理を避けるべき製品に対して、より制御された移送メカニズムを提供できる。

プロセスに応じたポンプ構成の選定

SLGPシリーズはモジュラーアプローチを採用しており、要求される運転条件に応じてポンプボディサイズとスクリュー寸法を選択できる。異なるスクリュー構成は、同等の粘度、圧力、速度条件下で異なる流量特性を生み出す。

これは、ポンプ選定を単に定格流量に従ってモデルを選択するのではなく、実際のプロセスから始めるべきであることを意味する。製品粘度、必要容量、吐出圧力、吸入条件、運転温度、粒子特性、洗浄方法、希望速度範囲は、すべてまとめて考慮する必要がある。

例えば、比較的低速度で高粘度の取り扱いが必要な製品は、高速移送が必要な低粘度液体とは異なるスクリュー構成が必要となる場合がある。同様に、CIP/SIPを含むアプリケーションでは、選定プロセスにおいて洗浄温度、シール構造、必要な循環条件を考慮する必要がある。

完全な処理システムのためのサニタリーツインスクリューポンプ

SLGPサニタリーツインスクリューポンプは、安定した製品移送、柔軟な流れ方向、洗浄性、広い運転能力が要求される衛生生産システムに統合できる。

非接触ツインスクリュー設計は連続的な容積移送を提供し、可逆運転はシステムの柔軟性を拡大する。広い速度調整により、変化するプロセス要件にポンプが対応できるようになり、衛生設計された流路設計は洗浄指向のアプリケーションをサポートする。

食品・飲料、医薬品、バイオテクノロジー、パーソナルケア、その他のサニタリー産業において、最終的なポンプ構成は、単一の呼び定格に依存するのではなく、実際の製品とプロセス条件に従って選択されるべきである。