Кулачковые насосы подходят для бережной перекачки пивных дрожжей и жидких продуктов ферментации

При пивоварении образуется постоянно изменяющаяся жидкость, а не однородный продукт. В процессе ферментации дрожжи преобразуют сбраживаемые соединения, размножаясь, оседая и находясь во взвешенном состоянии в пиве. К концу ферментации технологический поток может содержать как готовую жидкость, так и концентрированные биологические твердые частицы. С этого момента пивоварни могут извлекать дрожжи, перемещать пиво между емкостями, хранить продукты ферментации или подготавливать их к осветлению и дальнейшей переработке.

Эти операции предъявляют различные требования к обращению с жидкостями. Пиво остается сравнительно текучим, в то время как собранные пивные дрожжи могут стать значительно гуще по мере удаления жидкости. Поэтому метод перекачки, хорошо подходящий для прозрачной жидкости, может быть менее пригоден для концентрированных дрожжей. Роторно-лопастные насосы обеспечивают объемное вытеснение для работы с этими изменяющимися материалами ферментации, сохраняя при этом относительно щадящее перемещение продукта.

Ферментация изменяет физическую природу продукта

Характеристики технологического потока пивоварни не являются фиксированными от начала ферментации до конечного этапа перекачки. По мере развития дрожжевой активности состав жидкости меняется, и концентрация дрожжей может увеличиваться в определенных частях емкости.

Это становится особенно заметным при сборе дрожжей. Извлеченный дрожжевой поток содержит гораздо более высокую долю биологических твердых частиц, чем окружающее пиво. Следовательно, его вязкость и реологическое поведение могут существенно отличаться от исходной жидкости ферментации.

Это различие имеет значение при проектировании системы перекачки. Насос должен быть рассчитан на материал, фактически поступающий во всасывающую линию, а не просто на свойства пива до ферментации. Роторно-лопастные насосы хорошо подходят для такого типа обработки переменных продуктов, поскольку принцип объемного вытеснения позволяет им перемещать вязкие материалы, не полагаясь на высокую скорость жидкости.

Пивные дрожжи — это продукт, а не просто остаток

В современном пивоварении извлеченные дрожжи могут иметь ценность, выходящую за рамки их первоначальной роли в ферментации. В зависимости от производственного процесса дрожжи могут быть собраны для повторного использования в последующих партиях ферментации или направлены на другие маршруты переработки.

Это делает перекачку дрожжей важной частью технологического процесса, а не второстепенной операцией по удалению отходов. После извлечения дрожжи необходимо перемещать без излишне агрессивного механического воздействия.

В роторно-лопастных насосах используются вращающиеся кулачки для вытеснения продукта через насосную камеру. Их относительно щадящие характеристики перекачки делают их пригодными для сред, содержащих мелкие мягкие твердые частицы. Для потоков, содержащих дрожжи, это является полезной альтернативой методам перекачки, которые в первую очередь полагаются на действие высокоскоростных рабочих колес.

Фактические условия перекачки по-прежнему должны устанавливаться в зависимости от концентрации дрожжей, температуры, вязкости, схемы трубопровода и требуемого расхода.

Пиво и дрожжи следуют разными технологическими путями

После ферментации не каждая часть технологического потока следует одному и тому же маршруту. Пиво может продолжить путь к осветлению, созреванию, фильтрации, купажированию или розливу, в то время как извлеченные дрожжи могут быть переданы на этап выделенного хранения или повторного использования.

Это разделение технологических маршрутов меняет роль перекачивающего оборудования. Обращение с пивом обычно включает относительно текучий продукт ферментации, в то время как концентрированные дрожжи могут требовать большего внимания к условиям всасывания и вязкости.

Роторно-лопастной насос может выполнять различные совместимые задачи благодаря соответствующей конфигурации и регулировке скорости. Опции механического привода с регулируемой скоростью могут обеспечить регулируемую работу, в то время как управление с помощью преобразователя частоты может предложить более широкий диапазон скоростей там, где требуется автоматизация процесса.

Преимущество заключается не в том, что один насос автоматически выполняет все операции пивоварни. Скорее, одна и та же технология объемного вытеснения может быть адаптирована к различным продуктам ферментации, когда их физические свойства попадают в рабочий диапазон насоса.

Щадящая перекачка важна не только при извлечении дрожжей

Необходимость в контролируемом обращении не исчезает после отделения дрожжей. Сброженное пиво и другие жидкие продукты ферментации могут по-прежнему нуждаться в прохождении через несколько этапов перекачки, прежде чем достичь окончательного продукта.

Каждая перекачка вносит механическое взаимодействие с продуктом. Поддержание соответствующей скорости насоса и избегание ненужной интенсивности работы может, следовательно, стать частью более широкой стратегии обращения с продуктом.

Для жидкостей, полученных в результате ферментации и содержащих взвешенный мягкий материал, роторно-лопастная перекачка обеспечивает контролируемое вытеснение, а не полагается на высокоскоростное центробежное действие. Это может быть особенно полезно, когда целью процесса является перемещение продукта при одновременном ограничении ненужного механического воздействия.

Поставляемая серия насосов может работать с вязкостью от приблизительно 0,2 до 100 000 сП и средами, содержащими мелкие мягкие твердые частицы, обеспечивая гибкость для различных материалов, связанных с ферментацией.

Где продукты ферментации становятся более сложными для перекачки

Последующая обработка может еще больше изменить физические свойства продукта ферментации. Концентрация, купажирование, составление рецептуры или разделение могут давать материалы с более высокой вязкостью, чем исходное пиво или ферментационный бульон.

Именно здесь различие между задачей перекачки жидкости и задачей перекачки вязкого продукта становится важным. Насос может нуждаться в перемещении продукта на более низкой скорости при одновременном поддержании требуемого расхода и давления нагнетания.

Линейка роторно-лопастных насосов обеспечивает производительность по расходу от приблизительно 0,15 до 127 т/ч, с максимальным давлением на выходе приблизительно от 0,6 до 1,5 МПа в условиях высокой вязкости. Эти цифры описывают доступный рабочий диапазон, а не универсальную рабочую точку. Фактическая производительность зависит от продукта и полных условий системы.

Для высококонцентрированных или плохо текучих материалов также доступна конфигурация с верхним загрузочным бункером. Хотя эта конструкция чаще ассоциируется с пастообразными материалами, ее можно рассматривать, когда физическое поведение продукта ферментации затрудняет обычное всасывание.

Поддержание гигиеничности пивоваренного перекачивающего оборудования

Поскольку дрожжи и сброженные жидкости являются органическими технологическими материалами, перекачивающее оборудование должно соответствовать практике очистки и санитарии пивоварни.

Корпус насоса может быть изготовлен из нержавеющей стали 304 или 316L. Варианты соединений включают зажимные, резьбовые, фланцевые, DIN-штуцерные и сварные, что позволяет интегрировать насос в различные санитарные трубопроводные системы.

Доступны одинарные и двойные механические уплотнения, с материалами уплотнений, включающими твердый сплав, карбид кремния, графит и керамику. Материалы уплотнительных колец могут включать витон, силикон, EPDM, PTFE и NBR.

Там, где необходим контроль температуры, может быть выбрана конфигурация с рубашкой. Поставляемые спецификации указывают применимые температуры материала до 150 °C и максимальную температуру стерилизации 180 °C, при этом окончательная конфигурация требует подтверждения с учетом фактических условий очистки, стерилизации и уплотнения.

От обращения с дрожжами до производства продуктов ферментации

Значение щадящей перекачки становится более очевидным, если рассматривать пивоварение как непрерывную трансформацию материала, а не как серию отдельных перекачек. Дрожжи развиваются во время ферментации, концентрируются при извлечении и могут возвращаться в другой цикл ферментации. Пиво следует другим путем к созреванию и окончательной обработке.

Роторно-лопастные насосы могут занимать несколько точек на этих маршрутах, где требуется контролируемое обращение с вязкими материалами или материалами, содержащими дрожжи. Таким образом, их роль тесно связана с физическими изменениями, происходящими в продуктах ферментации.

Для пивоварен и других производителей, основанных на ферментации, выбор насоса должен следовать этим изменениям. Важным вопросом является не просто то, сколько жидкости необходимо переместить, но и то, чем стал продукт на каждом этапе, насколько чувствительны его биологические или физические характеристики и какие условия обработки требуются перед следующим технологическим шагом. Правильно сконфигурированный роторно-лопастной насос может затем стать частью этого пути продукта, обеспечивая перемещение дрожжей и сброженных жидкостей, не обращаясь с ними как с обычными технологическими жидкостями.