ปั๊มสกรูคู่เทียบกับปั๊มหอยโข่งสำหรับของไหลที่มีความหนืดสูง

การเลือกปั๊มสุขาภิบาลสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงนั้นต้องการมากกว่าแค่การตรวจสอบพิกัดอัตราการไหล เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น ผลิตภัณฑ์จะเคลื่อนที่ผ่านปั๊มและท่อได้ยากขึ้น ทำให้หลักการสูบ เงื่อนไขการดูด เสถียรภาพของการไหล และโครงร่างของระบบมีความสำคัญมากขึ้น

ปั๊มหอยโข่งแบบสุขาภิบาลและปั๊มสกรูคู่มีแนวทางการถ่ายเทของไหลที่แตกต่างกัน ปั๊มหอยโข่งใช้ใบพัดเพื่อถ่ายเทพลังงานให้กับของเหลว ในขณะที่ปั๊มสกรูคู่ใช้สกรูหมุนสองตัวเพื่อสร้างช่องปิดผนึกที่ลำเลียงผลิตภัณฑ์จากทางเข้าไปยังทางออกอย่างต่อเนื่อง

การทำความเข้าใจความแตกต่างนี้ช่วยให้วิศวกรตัดสินใจได้ว่าเทคโนโลยีปั๊มแบบใดเหมาะสมกับกระบวนการที่มีความหนืดสูงโดยเฉพาะ

หลักการสูบทำให้เกิดความแตกต่าง

ปั๊มหอยโข่งถ่ายเทของเหลวโดยการหมุนใบพัดและแปลงพลังงานกลเป็นความเร็วและความดันของของไหล จุดปฏิบัติการจริงขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างปั๊มและความต้านทานของระบบที่เชื่อมต่อ

ปั๊มหอยโข่งแบบสุขาภิบาล BOSP ใช้ใบพัดแบบเปิดและห้องทางเข้าที่ขยายใหญ่ขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางเข้า ช่องทางการไหลที่เปียกได้รับการขัดเงาแบบกระจกเพื่อการแปรรูปที่ถูกสุขลักษณะ ทำให้การออกแบบเหมาะสมกับการใช้งานถ่ายเทของเหลวที่ถูกสุขลักษณะเมื่อผลิตภัณฑ์และสภาวะการทำงานเข้ากันได้กับการสูบแบบหอยโข่ง

ปั๊มสกรูคู่ทำงานตามหลักการแทนที่เชิงบวก สกรูสองตัวหมุนภายในห้องปั๊ม ทำให้เกิดช่องปิดผนึกที่เคลื่อนย้ายตัวกลางไปยังด้านจ่ายอย่างต่อเนื่อง

ความแตกต่างนี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษเมื่อผลิตภัณฑ์มีความหนืดมากพอจนความต้านทานของของไหลมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการสูบ

ทำไมความหนืดจึงมีความสำคัญในการเลือกปั๊ม

ความหนืดส่งผลโดยตรงต่อความง่ายในการเคลื่อนที่ของผลิตภัณฑ์ผ่านระบบสูบ น้ำเชื่อมข้น ผลิตภัณฑ์อาหารเข้มข้น สูตรยา ครีม และวัสดุหนืดอื่นๆ สามารถสร้างความต้านทานได้มากกว่าของเหลวที่มีความหนืดต่ำอย่างมาก ในการแปรรูปยา สามารถพิจารณาใช้ปั๊มสกรูคู่สำหรับของเหลวในช่องปากเมื่อสูตรยาที่มีความหนืดต้องการการถ่ายเทที่เสถียร การควบคุมการไหล และการจัดการที่ถูกสุขลักษณะ

ปั๊มหอยโข่งอาจยังคงเหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์หนืดบางชนิดเมื่อสภาวะการทำงานจริงยังคงอยู่ในช่วงที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ความหนืดที่เพิ่มขึ้นสามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพทางไฮดรอลิกของปั๊มและสภาวะที่ต้องการทางด้านดูด

ปั๊มสกรูคู่ใช้การถ่ายเทแบบแทนที่เชิงบวก ทำให้เกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับการใช้งานที่ความหนืดเป็นปัจจัยหลัก ปั๊มสกรูคู่สุขาภิบาล SLGP รองรับความหนืดของของไหลตั้งแต่ 1 ถึง 500,000 cSt ให้ช่วงการทำงานที่กว้างสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ถ่ายเทได้ยาก

ประเด็นสำคัญไม่ใช่ผลิตภัณฑ์หนืดทุกชนิดต้องการปั๊มสกรูคู่ แต่ควรถือว่าความหนืดเป็นปัจจัยการเลือกหลัก แทนที่จะสันนิษฐานว่าปั๊มที่ออกแบบมาสำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำจะทำงานในลักษณะเดียวกันกับผลิตภัณฑ์ที่หนืดกว่ามาก

เงื่อนไขการดูดสามารถเปลี่ยนทางเลือกได้

กับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง การที่ผลิตภัณฑ์เข้าสู่ปั๊มอย่างเชื่อถือได้นั้นสำคัญพอๆ กับประสิทธิภาพการจ่าย

ปั๊มหอยโข่งแบบสุขาภิบาล BOSP ใช้การออกแบบที่ไม่สามารถดูดเองได้ และมีไว้สำหรับการติดตั้งที่มีเงื่อนไขทางเข้าที่เหมาะสม เช่น การถ่ายเทในแนวนอนระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เมื่อกระบวนการต้องการการดูดเอง ควรพิจารณาใช้ปั๊มที่ออกแบบมาสำหรับการดูดเองโดยเฉพาะ

ปั๊มสกรูคู่ SLGP มีความสามารถในการดูดเองที่แข็งแกร่ง เมื่อมีผลิตภัณฑ์อยู่ภายในห้องปั๊ม สามารถสร้างสุญญากาศได้สูงถึง 0.8 บาร์

สิ่งนี้มีค่าเมื่อต้องดึงผลิตภัณฑ์หนืดจากถังหรือเมื่อเงื่อนไขการดูดที่มีอยู่ไม่เอื้ออำนวย อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการดูดเองของปั๊มไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการประเมินท่อดูด เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความยาวท่อ ข้อต่อ อุณหภูมิผลิตภัณฑ์ ความหนืด และระดับของเหลว ล้วนมีผลต่อประสิทธิภาพการดูดจริง

เสถียรภาพการไหลสำหรับผลิตภัณฑ์หนืด

ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงมักถูกถ่ายเทซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผสมสูตรหรือการบรรจุที่มีการควบคุม ดังนั้นการเคลื่อนที่ที่เสถียรจึงอาจสำคัญกว่าแค่การบรรลุอัตราการไหลสูงสุด

การไหลของปั๊มหอยโข่งถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างคุณลักษณะทางไฮดรอลิกของปั๊มและความต้านทานของระบบที่เชื่อมต่อ การเปลี่ยนแปลงของความหนืดผลิตภัณฑ์หรือความต้านทานของท่อสามารถเปลี่ยนจุดปฏิบัติการได้

ปั๊มสกรูคู่เคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ผ่านช่องปิดผนึกที่ต่อเนื่องกัน การออกแบบ SLGP ยังให้การถ่ายเทที่มีการเต้นเป็นจังหวะต่ำ ซึ่งสามารถช่วยรักษาการไหลของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอมากขึ้นในระหว่างสภาวะการประมวลผลที่เหมาะสม

ความเร็วรอบของปั๊มและการกำหนดค่าสกรูสามารถเลือกได้ตามสภาวะกระบวนการที่ต้องการ ทำให้วิศวกรมีความยืดหยุ่นในการปรับปั๊มให้เข้ากับผลิตภัณฑ์หนืดต่างๆ และข้อกำหนดการถ่ายเท

เมื่อผลิตภัณฑ์หนืดยังมีอนุภาคอยู่ด้วย

ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงบางชนิดมีอนุภาคแขวนลอยหรือของแข็งอ่อน ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนอีกชั้นให้กับการเลือกปั๊ม

กับปั๊มหอยโข่ง ขนาดอนุภาค ความเข้มข้น การกำหนดค่าใบพัด และสภาวะทางไฮดรอลิก จำเป็นต้องพิจารณาร่วมกัน ความเหมาะสมของปั๊มขึ้นอยู่กับลักษณะจริงของผลิตภัณฑ์มากกว่าความหนืดเพียงอย่างเดียว

ปั๊มสกรูคู่ SLGP สามารถจัดการตัวกลางที่มีสิ่งเจือปนและอนุภาคภายใต้สภาวะการทำงานที่เกี่ยวข้อง สกรูของปั๊มยังทำงานโดยไม่มีการสัมผัสโลหะกับตัวเรือนปั๊ม

โครงสร้างที่ไม่สัมผัสนี้มีประโยชน์เมื่อจัดการกับตัวกลางที่ไม่มีการหล่อลื่นหรือมีสิ่งเจือปน เนื่องจากสกรูไม่ต้องอาศัยการสัมผัสโลหะโดยตรงกับตัวเรือนระหว่างการทำงาน

อย่างไรก็ตาม สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีอนุภาคใดๆ วิศวกรควรยังคงประเมินขนาดอนุภาค ความเข้มข้น ความแข็ง ความหนืด และอุณหภูมิ ก่อนการเลือกปั๊มขั้นสุดท้าย

การออกแบบที่ถูกสุขลักษณะยังคงมีความสำคัญ

ความหนืดสูงไม่ได้ลบข้อกำหนดด้านสุขลักษณะของกระบวนการอาหาร ยา เครื่องสำอาง หรือกระบวนการสุขาภิบาลอื่นๆ

ปั๊มหอยโข่งแบบสุขาภิบาล BOSP ใช้พื้นผิวที่เปียกซึ่งถูกขัดเงาและชิ้นส่วนที่เปียกทำจากสแตนเลส ในขณะที่การออกแบบซีลเชิงกลช่วยให้สลักเกลียวและสปริงอยู่ห่างจากผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังมีวาล์วระบายเพื่อช่วยขจัดวัสดุตกค้างออกจากตัวปั๊ม

ปั๊มสกรูคู่ SLGP ใช้ช่องทางการไหลที่ไม่มีมุมตายและรองรับการกำหนดค่าการทำความสะอาด CIP และ SIP คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญเมื่อการเลือกปั๊มเป็นส่วนหนึ่งของระบบการแปรรูปที่ถูกสุขลักษณะ แทนที่จะเป็นการใช้งานถ่ายเทแบบแยกส่วน

ดังนั้นการเปรียบเทียบจึงขยายออกไปเกินกว่าประสิทธิภาพการสูบ ความสามารถในการทำความสะอาด ความสามารถในการระบาย การกักเก็บผลิตภัณฑ์ และกลยุทธ์การทำความสะอาดโดยรวม ก็ควรได้รับการพิจารณาด้วย

การถ่ายเทแบบย้อนกลับเพิ่มความยืดหยุ่นของกระบวนการ

ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการคือความสามารถในการย้อนทิศทางของการถ่ายเทผลิตภัณฑ์

ปั๊มหอยโข่งทั่วไปทำงานด้วยการจัดเรียงทางเข้าและทางออกที่กำหนดไว้ การเปลี่ยนทิศทางการถ่ายเทที่ต้องการโดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการจัดเรียงระบบที่แตกต่างกัน แทนที่จะเพียงแค่ย้อนการทำงานปกติของปั๊ม

ปั๊มสกรูคู่ SLGP รองรับการถ่ายเทแบบย้อนกลับ โดยการเปลี่ยนทิศทางการหมุนของเพลา ทิศทางการสูบสามารถย้อนกลับได้ และทางเข้าและทางออกสามารถสลับกันได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนปั๊มอื่นๆ

สำหรับระบบการประมวลผลที่เหมาะสม สิ่งนี้สามารถรองรับการนำผลิตภัณฑ์กลับคืน การระบายท่อ และการเคลื่อนที่ระหว่างขั้นตอนกระบวนการที่เชื่อมต่อกัน มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อการลดปริมาณผลิตภัณฑ์ที่ตกค้างเป็นสิ่งสำคัญ

วิศวกรควรเลือกอย่างไร?

ไม่มีผู้ชนะสากลระหว่างการสูบแบบหอยโข่งและสกรูคู่ เทคโนโลยีที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์และสภาวะของกระบวนการ

ปั๊มหอยโข่งแบบสุขาภิบาลสามารถเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงเมื่อผลิตภัณฑ์ไหลเวียนได้ดีเพียงพอ เงื่อนไขการดูดเอื้ออำนวย และการไหลและความดันที่ต้องการอยู่ในช่วงการทำงานของปั๊ม โครงสร้างที่ถูกสุขลักษณะทำให้เหมาะกับการใช้งานถ่ายเทของเหลวที่ถูกสุขลักษณะหลายประเภท

ปั๊มสกรูคู่แบบสุขาภิบาลมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเมื่อความหนืดสูง เงื่อนไขการดูดที่ยาก การถ่ายเทที่มีการเต้นเป็นจังหวะต่ำ ตัวกลางที่มีอนุภาค หรือการไหลแบบย้อนกลับเป็นข้อกำหนดกระบวนการที่สำคัญ

ดังนั้นการเลือกควรเริ่มต้นที่ผลิตภัณฑ์และระบบจริง แทนที่จะเริ่มที่ชื่อปั๊ม ประเมินความหนืด อัตราการไหลที่ต้องการ ความดันแตกต่าง เงื่อนไขการดูด ปริมาณอนุภาค อุณหภูมิ ข้อกำหนดในการทำความสะอาด และความจำเป็นในการถ่ายเทแบบย้อนกลับ

สำหรับของไหลที่มีความหนืดสูง แนทางที่ยึดผลิตภัณฑ์เป็นหลักนี้ให้พื้นฐานที่ชัดเจนกว่าในการตัดสินใจว่าการสูบแบบหอยโข่งสามารถตอบสนองความต้องการของกระบวนการได้หรือไม่ หรือว่าคุณลักษณะแบบแทนที่เชิงบวกของปั๊มสกรูคู่แบบสุขาภิบาลนั้นสอดคล้องกับการใช้งานมากกว่ากัน