Санитарные двухвинтовые насосы для поверхностно-активных веществ и моющих средств: Устранение пенообразования и фазового разделения

Составы поверхностно-активных веществ и моющих средств могут значительно изменяться в процессе перекачивания. Жидкость, которая выглядит однородной внутри смесительного резервуара, может давать чрезмерное пенообразование, захватывать воздух или демонстрировать изменения кажущейся консистенции после перекачки. Для производителей эти изменения являются не просто проблемами перекачки. Они могут влиять на внешний вид, поведение при розливе, постоянство концентрации и конечное качество химического продукта.

Это делает этап перекачки важной частью процесса обработки поверхностно-активных веществ и моющих средств. Насос должен перемещать состав с требуемой скоростью, одновременно ограничивая нежелательное попадание воздуха и избегая рабочих условий, которые нарушают стабильность продукта.

Санитарный двухвинтовой насос обеспечивает метод объемного вытеснения для этих применений. Его непрерывное движение винтов, бесконтактная работа, регулируемая скорость и способность работать с широким диапазоном вязкости делают его подходящим для контролируемой перекачки выбранных составов поверхностно-активных веществ и моющих средств.

Почему поверхностно-активные вещества ведут себя по-разному при перекачивании

Определяющей характеристикой поверхностно-активного вещества является его способность снижать поверхностное натяжение и сильно взаимодействовать с границами раздела сред. Это свойство необходимо для моющих средств, чистящих средств, эмульгаторов, смачивателей и многих других химических составов, но оно также делает продукт более восприимчивым к пенообразованию, когда воздух диспергируется в жидкости.

Воздух может попадать, когда продукт проходит через турбулентные зоны, когда уровень жидкости низок или когда условия перекачки создают чрезмерное перемешивание. Как только воздух попадает в жидкость, богатую поверхностно-активным веществом, пузырьки могут оставаться стабильными вместо быстрого отделения.

Результатом может быть продукт, который кажется гораздо более объемным, чем его фактическое содержание жидкости. Стойкая пена также может сделать последующий розлив менее стабильным и усложнить визуальный контроль готового состава.

По этой причине контроль способа перемещения продукта может быть таким же важным, как и контроль самого состава.

Непрерывное перемещение помогает избежать нежелательных колебаний потока

Двухвинтовой насос SLGP транспортирует продукт через непрерывно движущиеся полости, создаваемые двумя вращающимися винтами. В отличие от поршневых насосов, перемещающее действие не зависит от повторяющихся тактов всасывания и нагнетания.

Это создает режим перекачки с низкой пульсацией, что может быть полезно, когда состав моющего средства или поверхностно-активного вещества должен перемещаться с относительно стабильной скоростью.

Винты также работают без прямого контакта друг с другом или с корпусом насоса. Продукт перемещается через пространство, образованное вращающейся геометрией винтов, а не передается через повторяющееся механическое воздействие.

Для составов, в которых нежелательна чрезмерная механическая обработка, это обеспечивает полезную отправную точку для контроля процесса перекачки.

Важно отличать это от утверждения, что двухвинтовая перекачка автоматически устраняет пену. Образование пены зависит от химии состава и условий эксплуатации. Насос способствует этому, обеспечивая контролируемый механизм перекачки, который может работать без излишне агрессивных условий.

Скорость насоса — это переменная качества продукта

Для поверхностно-активных веществ и моющих средств скорость насоса не следует рассматривать исключительно как параметр производительности.

Увеличение частоты вращения может повысить пропускную способность, но оно также изменяет то, как состав подвергается процессу перекачки. Следовательно, соответствующая скорость зависит от вязкости продукта, температуры, требуемого расхода, перепада давления и чувствительности к попаданию воздуха.

Серия SLGP имеет широкий диапазон регулирования скорости, общая конструкция позволяет достигать 3600 об/мин. Это не означает, что высокая скорость подходит для каждого состава. Скорее, доступный диапазон позволяет производителям определить рабочую точку, подходящую для конкретного химического продукта.

Более низкая или умеренная рабочая скорость может быть предпочтительнее, когда целью является контролируемая перекачка, а не максимальная пропускная способность, в то время как для более текучих составов могут подходить другие условия.

Важно сопоставлять скорость насоса с поведением продукта, а не просто с максимальной возможностью насоса.

Изменение вязкости может изменить поведение при перекачке

Продукты на основе поверхностно-активных веществ и моющих средств выпускаются во многих составах, от относительно жидких чистящих растворов до концентрированных высоковязких продуктов.

Вязкость также может изменяться в процессе обработки. Концентрация, температура, растворенные ингредиенты и структура состава — все это может влиять на сопротивление потоку.

Насос SLGP разработан для широкого диапазона вязкости, при этом в предоставленной информации о продукте указывается возможность работы до 500 000 сСт при применимых условиях.

Этот широкий диапазон полезен, когда различные химические составы обрабатываются с использованием одной и той же технологии перекачки. Однако соответствующая модель насоса и рабочая точка по-прежнему зависят от фактической вязкости и условий процесса.

Например, для концентрированного моющего средства простое увеличение скорости насоса может быть не самым эффективным ответом на более высокую вязкость. Температуру продукта, конфигурацию винтов, требования к давлению и условия на всасывании необходимо рассматривать вместе.

Температура может изменить как вязкость, так и поведение продукта

Температура является еще одной важной переменной в обработке поверхностно-активных веществ и моющих средств.

Состав может стать более легким для перекачки по мере снижения вязкости с повышением температуры, но изменения температуры также могут влиять на растворимость, фазовое поведение, совместимость ингредиентов и физический внешний вид конечного продукта.

Насос SLGP может работать с температурой среды до 130°C в указанных условиях, в то время как указанная температура очистки может достигать 140°C.

Это технические характеристики оборудования, а не рекомендуемые температуры обработки продукта. Фактическая рабочая температура должна определяться химическим составом и требованиями к его обработке.

Для чувствительных к температуре составов цель состоит в том, чтобы поддерживать достаточно стабильное состояние продукта на протяжении всей перекачки, чтобы изменения вязкости не создавали непостоянного поведения при перекачке.

Фазовое разделение — это прежде всего проблема состава

Фазовое разделение требует особого внимания, поскольку его невозможно решить простой заменой насоса.

Моющие средства и продукты на основе поверхностно-активных веществ могут содержать несколько ингредиентов, которые должны оставаться равномерно распределенными. Разделение может быть результатом несовместимости состава, изменения концентрации, колебаний температуры, недостаточного смешивания, условий хранения или других химических и физических факторов.

Роль насоса заключается в перекачке состава без излишнего нарушения его установившегося состояния.

Двухвинтовой насос обеспечивает непрерывное вытеснение и регулируемые условия перекачки, что позволяет контролировать скорость перекачки в соответствии с характеристиками продукта.

Если состав уже достиг требуемой однородности на стадии приготовления, поддержание соответствующих условий перекачки может помочь избежать внесения дополнительного источника нестабильности.

Это принципиально иное соображение, чем использование насоса для гомогенизации состава. Двухвинтовой насос следует рассматривать как устройство для контролируемой перекачки, а не как замену оборудования для составления или смешивания рецептур.

Работа с высоковязкими концентратами моющих средств

Некоторые моющие средства производятся в виде концентрированных составов, которые значительно более вязкие, чем их конечные разбавленные продукты.

Это создает иные требования к перекачке во время производства. Насос должен создавать достаточное усилие для перемещения, сохраняя при этом стабильное движение продукта через насос и последующий процесс.

Принцип работы объемного вытеснения насоса SLGP делает его пригодным для выбранных высоковязких составов. Его рабочий диапазон можно регулировать в зависимости от фактического состояния продукта, а не требовать работы процесса на одной фиксированной скорости.

Насос также может работать со средами, содержащими частицы диаметром до 40 мм при подходящих условиях. Для химических продуктов фактические характеристики частиц остаются важными, особенно когда частицы твердые, абразивные, неправильной формы или присутствуют в высоких концентрациях.

Реверсивное перемещение для обработки продукта

Производство поверхностно-активных веществ и моющих средств может включать продукты с различной вязкостью или составы, которые необходимо извлекать после перекачки.

Насос SLGP поддерживает реверсивную работу за счет изменения направления вращения вала. Это изменяет направление перемещения продукта без необходимости механической модификации насоса.

Для химических продуктов это может быть полезно, когда состав необходимо вернуть на предыдущую стадию процесса или когда остатки продукта необходимо удалить из участка перекачки.

Преимущество здесь заключается прежде всего в гибкости процесса на уровне перекачки продукта, а не в полной интеграции системы.

Выбор уплотнения для химических составов

Уплотнение вала является еще одним важным фактором при перекачке химических продуктов.

SLGP может быть сконфигурирован с одинарными механическими уплотнениями, двойными механическими уплотнениями, резиновыми манжетами вала или сальниковыми уплотнениями. Подходящий вариант зависит от химического состава, температуры, давления, условий очистки и требований к совместимости состава.

Для агрессивных концентратов поверхностно-активных веществ или химикатов моющих средств совместимость уплотнений должна оцениваться вместе со всеми материалами, контактирующими с продуктом. Химическую стойкость нельзя определить только по корпусу насоса.

Это особенно важно, когда производитель обрабатывает на одном и том же оборудовании несколько составов с разным химическим составом.

От концентрата поверхностно-активного вещества до готового моющего средства

Поведение моющего средства при перекачке может изменяться по мере разработки его состава.

Сырье может сначала диспергироваться или растворяться, с последующим добавлением поверхностно-активных веществ, наполнителей, растворителей, отдушек, активных ингредиентов или других компонентов. По мере изменения концентрации и состава изменяются также вязкость и чувствительность к воздуху.

На каждом этапе насос должен эксплуатироваться в соответствии с фактическим состоянием продукта.

Состав, который легко перекачивать на ранней стадии, может стать значительно более вязким после увеличения концентрации. И наоборот, разбавленное готовое моющее средство может потребовать совершенно иной рабочей точки.

Вот почему широкий рабочий диапазон насоса может быть ценным: процесс перекачки можно корректировать по мере изменения химического продукта, а не рассматривать каждую стадию состава как одну и ту же задачу по перемещению жидкости.

Контролируемый подход к перекачке продуктов на основе поверхностно-активных веществ

Пенообразование и фазовая нестабильность при производстве поверхностно-активных веществ и моющих средств тесно связаны с химией состава и условиями обработки. Выбор насоса не может независимо устранить эти явления, но он может повлиять на то, как продукт проходит этап перекачки.

Санитарный двухвинтовой насос обеспечивает непрерывное объемное вытеснение, низкопульсирующий поток, бесконтактную работу винтов, реверсивную перекачку и широкий рабочий диапазон. Эти характеристики позволяют производителям регулировать условия перекачки в зависимости от вязкости, температуры, стадии состава и требуемой скорости производства.

Таким образом, для поверхностно-активных веществ и моющих средств цель заключается не просто в более быстрой перекачке. Она состоит в создании контролируемых условий перекачки, которые учитывают физическое поведение химического продукта — от концентрированного состава до готового продукта — при минимизации нежелательного попадания воздуха и механического воздействия.