การลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ในกระบวนการแปรรูปอาหารด้วยปั๊มสกรูคู่ที่มีประสิทธิภาพการล่อพ่นสูง (High-Priming)

ในกระบวนการแปรรูปอาหาร การสูญเสียผลิตภัณฑ์ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะระหว่างการบรรจุ การตัดแต่ง หรือการบรรจุหีบห่อเท่านั้น ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงจำนวนมากสามารถตกค้างอยู่ภายในท่อส่ง ถังเก็บ ห้องปั๊ม และจุดต่ำของระบบกระบวนการผลิต ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อต้องจัดการกับซอสที่มีความหนืด น้ำเชื่อม สารเข้มข้น อิมัลชัน ผลิตภัณฑ์นม และผลิตภัณฑ์อาหารที่มีอนุภาคอ่อนหรือแขวนลอย

สำหรับระบบแปรรูปอาหารที่สมบูรณ์ ปั๊มสกรูคู่เกรดอาหารและยาจึงต้องทำมากกว่าแค่การเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์จากภาชนะหนึ่งไปยังอีกภาชนะหนึ่ง แต่ควรรองรับการล่อพ่นที่เชื่อถือได้ การถ่ายเทที่ควบคุมได้ การกู้คืนผลิตภัณฑ์ การทำความสะอาดที่ถูกสุขลักษณะ และการบูรณาการอย่างมีประสิทธิภาพกับถังเก็บ ท่อส่ง วาล์ว อุปกรณ์ทำความร้อน เครื่องบรรจุ และวงจร CIP

ปั๊มสกรูคู่สุขอนามัยที่มีความสามารถในการล่อพ่นด้วยตนเองสูงสามารถมีบทบาทสำคัญในระบบประเภทนี้ หลักการลำเลียงแบบแทนที่ปริมาตรเชิงบวก การทำงานแบบย้อนกลับได้ ช่วงความเร็วที่กว้าง และความสามารถในการมีส่วนร่วมทั้งในวงจรการผลิตและการทำความสะอาด เป็นแนวทางที่ใช้ได้จริงในการลดผลิตภัณฑ์ที่ตกค้างและปรับปรุงการใช้ประโยชน์โดยรวมของกระบวนการ

สาเหตุที่เกิดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ในระบบแปรรูปอาหาร

ผลิตภัณฑ์อาหารไม่ได้มีพฤติกรรมเหมือนของเหลวที่มีความหนืดต่ำทั่วไป สายการผลิตอาจต้องจัดการกับวัสดุที่ข้นขึ้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง มีอนุภาคแขวนลอย หรือต้องการการถ่ายเทอย่างนุ่มนวลเพื่อคงคุณลักษณะดั้งเดิมไว้

เมื่อการจัดการถ่ายเทแบบเดิมไม่สามารถเทถังหรือกู้คืนผลิตภัณฑ์จากท่อส่งได้อย่างเพียงพอ วัสดุอาจยังคงอยู่ในระบบหลังจากรอบการถ่ายเทหลักสิ้นสุดลง การเปิดอุปกรณ์เพื่อกู้คืนด้วยตนเองนั้นไม่มีประสิทธิภาพและอาจทำให้เกิดข้อกำหนดในการทำความสะอาดเพิ่มเติม

การล่อพ่นของปั๊มอาจกลายเป็นความท้าทายเมื่อท่อดูดมีอากาศหรือเมื่อปั๊มอยู่ในตำแหน่งที่ห่างจากแหล่งผลิตภัณฑ์ หากปั๊มไม่สามารถสร้างแรงดูดที่เพียงพอ ผู้ปฏิบัติงานอาจต้องใช้ขั้นตอนหรืออุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อเริ่มการถ่ายเทอีกครั้ง

สำหรับผู้แปรรูปอาหาร การสูญเสียเหล่านี้อาจสะสมในหลายๆ รอบการผลิต วิธีแก้ไขไม่ได้อยู่ที่การเพิ่มกำลังการผลิตของปั๊มเพียงอย่างเดียว ระบบถ่ายเททั้งหมดจำเป็นต้องได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการกู้คืนผลิตภัณฑ์ สภาวะการดูด ทิศทางการไหล และข้อกำหนดในการทำความสะอาด

ความสามารถในการล่อพ่นสูงเพื่อการกู้คืนผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้มากขึ้น

ปั๊มสกรูคู่สุขอนามัยรุ่น SLGP ใช้สกรูสองตัวแบบไม่สัมผัสเพื่อสร้างห้องลำเลียงที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง เมื่อสกรูหมุน ผลิตภัณฑ์จะถูกดูดเข้าไปในปั๊มและลำเลียงไปยังด้านจ่ายออก

ความสามารถในการล่อพ่นด้วยตนเองที่แข็งแกร่งมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะเมื่อปั๊มต้องสร้างแรงดูดจากถังเก็บ ท่อส่ง หรือภาชนะกระบวนการอื่นๆ ภายใต้สภาวะที่กำหนด ห้องปั๊มสามารถบรรลุระดับสุญญากาศประมาณ 0.8 บาร์ เมื่อมีผลิตภัณฑ์อยู่ภายใน

คุณลักษณะนี้สามารถช่วยให้ปั๊มจัดการกับสภาวะการดูดที่ต้องไล่อากาศออกก่อนที่จะสร้างการถ่ายเทผลิตภัณฑ์ที่เสถียร

สำหรับระบบแปรรูปอาหารที่สมบูรณ์ สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากปั๊มไม่ได้ทำงานแยกเดี่ยว ประสิทธิภาพของปั๊มขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างถังผลิตภัณฑ์ ท่อดูด วาล์ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ภาชนะกระบวนการ และอุปกรณ์ปลายน้ำ ความสามารถในการล่อพ่นที่แข็งแกร่งช่วยให้วิศวกรมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดเรียงส่วนประกอบเหล่านี้และวางแผนเส้นทางการกู้คืนผลิตภัณฑ์

การถ่ายเทแบบย้อนกลับช่วยกู้คืนผลิตภัณฑ์ที่ตกค้าง

คุณสมบัติอีกประการที่สามารถช่วยลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์คือการทำงานแบบย้อนกลับได้

ปั๊มรุ่น SLGP สามารถเปลี่ยนทิศทางการลำเลียงได้โดยการเปลี่ยนทิศทางการหมุนของเพลาเท่านั้น ซึ่งช่วยให้ปั๊มตัวเดียวกันสามารถเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ไปในทิศทางใดก็ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนหรือดัดแปลงชิ้นส่วนปั๊มด้วยกลไก

ในสายการแปรรูปอาหาร การทำงานแบบย้อนกลับสามารถรวมเข้ากับการออกแบบระบบสำหรับขั้นตอนการกู้คืนผลิตภัณฑ์ที่เลือกได้ หลังจากที่การถ่ายเทหลักเสร็จสิ้น ผลิตภัณฑ์ที่ตกค้างในส่วนของท่อที่เชื่อมต่อสามารถถูกส่งกลับไปยังภาชนะเก็บที่กำหนดไว้ แทนที่จะยังคงอยู่ในท่อ

ผลการกู้คืนจริงขึ้นอยู่กับรูปทรงของท่อ คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ การจัดวางวาล์ว อุณหภูมิ และการกำหนดค่าระบบ อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการย้อนกลับการไหลทำให้ผู้ออกแบบระบบมีวิธีการเพิ่มเติมในการจัดการผลิตภัณฑ์ที่ตกค้าง โดยไม่ต้องติดตั้งปั๊มถ่ายเทเฉพาะอีกตัวโดยอัตโนมัติ

การลำเลียงแบบพัลส์ต่ำสำหรับผลิตภัณฑ์อาหาร

การกู้คืนผลิตภัณฑ์ไม่ควรแลกมาด้วยคุณภาพของผลิตภัณฑ์ หลักการปั๊มสกรูคู่ให้การลำเลียงตามแนวแกนอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดการเต้นเป็นจังหวะค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับปั๊มแทนที่ปริมาตรแบบลูกสูบ

สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อถ่ายเทผลิตภัณฑ์อาหารที่จำเป็นต้องคงรูปลักษณ์ เนื้อสัมผัส หรือส่วนประกอบที่แขวนลอยไว้ในระหว่างการแปรรูป

สกรูทำงานโดยไม่สัมผัสกันโดยตรงหรือสัมผัสกับตัวเรือนปั๊ม การออกแบบแบบไม่สัมผัสนี้ยังทำให้ปั๊มเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เลือกซึ่งมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นจำกัด และสำหรับวัสดุอาหารที่มีอนุภาคของแข็งอ่อนหรือแขวนลอย โดยการใช้งานจริงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์และการกำหนดค่าปั๊ม

การออกแบบที่จัดหามาสามารถรองรับอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 40 มม. ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ควรประเมินสิ่งนี้ร่วมกับความแข็ง ความเข้มข้น ความหนืด อุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ และความเร็วในการถ่ายเทที่ต้องการในระหว่างการเลือกอุปกรณ์

การบูรณาการปั๊มเข้ากับโซลูชันการแปรรูปอาหารที่สมบูรณ์

การลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อพิจารณาปั๊มเป็นส่วนหนึ่งของระบบกระบวนการทั้งหมด แทนที่จะเป็นส่วนประกอบที่แยกอิสระ

ปั๊มสกรูคู่สุขอนามัยสามารถบูรณาการกับถังเก็บและถังผสม ภาชนะกระบวนการ ท่อส่งที่ถูกสุขลักษณะ วาล์ว อุปกรณ์ทำความร้อนหรือทำความเย็น หน่วยกรอง ระบบบรรจุ และวงจร CIP การทำงานแบบย้อนกลับได้และช่วงความเร็วที่ปรับได้ของปั๊มสามารถให้ความยืดหยุ่นเพิ่มเติมเมื่อประสานงานขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการ

ตัวอย่างเช่น ระบบที่จัดการซอสที่มีความหนืดอาจใช้ปั๊มเพื่อถ่ายเทผลิตภัณฑ์จากถังเตรียมผ่านท่อส่งที่ให้ความร้อนไปยังขั้นตอนการบรรจุหรือพัก หลังจากที่การถ่ายเทหลักเสร็จสิ้น ลำดับกระบวนการสามารถใช้ความสามารถในการย้อนกลับของปั๊มเพื่อกู้คืนผลิตภัณฑ์ที่ตกค้างบางส่วนจากเส้นทางการถ่ายเท

จากนั้นปั๊มตัวเดียวกันสามารถมีส่วนร่วมในการหมุนเวียนทำความสะอาดได้ เมื่อระบบได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมสำหรับการทำงานของ CIP/SIP ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการจัดหาปั๊ม CIP แยกต่างหากโดยอัตโนมัติ และช่วยทำให้การจัดวางอุปกรณ์โดยรวมง่ายขึ้น

การออกแบบที่ถูกสุขลักษณะยังสนับสนุนการใช้ผลิตภัณฑ์

การกู้คืนผลิตภัณฑ์ไม่สามารถแยกออกจากความสามารถในการทำความสะอาดในกระบวนการแปรรูปอาหารได้ ระบบที่กู้คืนผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพแต่ทิ้งพื้นที่ที่ทำความสะอาดยากไว้ อาจสร้างปัญหาการผลิตอื่นๆ ได้

ปั๊มรุ่น SLGP ใช้เส้นทางการไหลภายในที่ถูกสุขลักษณะซึ่งออกแบบโดยไม่มีบริเวณจุดอับแบบเดิม พื้นที่ที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์จึงสามารถรวมเข้ากับกลยุทธ์การทำความสะอาดที่น้ำยาทำความสะอาดไหลเวียนผ่านปั๊มและท่อส่งกระบวนการที่เกี่ยวข้อง

ปั๊มสามารถรองรับอุณหภูมิของตัวกลางได้สูงถึง 130°C ในขณะที่ความสามารถในการทำความสะอาดอุณหภูมิตามที่ระบุสูงถึง 140°C ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าและสภาวะการทำงานที่เลือก

ตัวเลือกซีลที่มีให้เลือก ได้แก่ ซีลเชิงกลเดี่ยว ซีลเชิงกลคู่ ซีลเพลายาง และซีลบรรจุ การขัดเงาด้วยไฟฟ้าก็มีให้เป็นตัวเลือกสำหรับการใช้งานที่ต้องการผิวสำเร็จที่ดีขึ้น

การออกแบบโดยคำนึงถึงกระบวนการทั้งหมด ไม่ใช่แค่ปั๊ม

ปั๊มสกรูคู่ที่มีประสิทธิภาพการล่อพ่นสูงสามารถช่วยลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์อาหารได้ แต่ผลลัพธ์สุดท้ายขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบทั้งหมด

รูปทรงของถัง ตำแหน่งปั๊ม ท่อดูด ความยาวท่อ อุณหภูมิผลิตภัณฑ์ ความหนืด การกำหนดค่าวาล์ว ลำดับการถ่ายเท และกลยุทธ์การกู้คืน ล้วนมีอิทธิพลต่อปริมาณผลิตภัณฑ์ที่สามารถกู้คืนได้ในท้ายที่สุด

ด้วยเหตุนี้ ควรเลือกอุปกรณ์แปรรูปอาหารตามข้อกำหนดของกระบวนการทั้งหมด แทนที่จะเลือกปั๊มตามอัตราการไหลที่กำหนดเพียงอย่างเดียว การออกแบบแบบโมดูลาร์ของ SLGP ช่วยให้สามารถจับคู่ขนาดตัวเรือนปั๊มและขนาดสกรูที่แตกต่างกันกับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน ในขณะที่ช่วงความเร็วที่กว้างให้ความยืดหยุ่นเพิ่มเติมสำหรับการถ่ายเทในการผลิตและการทำความสะอาด

ด้วยการผสมผสานการล่อพ่นที่เชื่อถือได้ การลำเลียงแบบย้อนกลับได้ การถ่ายเทแบบพัลส์ต่ำ โครงสร้างที่ถูกสุขลักษณะ และความเข้ากันได้กับ CIP/SIP ปั๊มสกรูคู่สุขอนามัยจึงสามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของโซลูชันการแปรรูปอาหารที่กว้างขึ้นและระบบอุปกรณ์ที่สมบูรณ์ ซึ่งไม่เพียงแต่มุ่งเน้นที่การเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการกู้คืนผลิตภัณฑ์ให้มากขึ้น ทำให้การทำความสะอาดง่ายขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการโดยรวม