Bơm cánh khế rotary lobe phù hợp cho quy trình vận chuyển nhẹ nhàng nấm men bia và các sản phẩm lên men lỏng

Quá trình ủ bia tạo ra một dòng chất lỏng liên tục thay đổi chứ không phải là một sản phẩm đồng nhất duy nhất. Trong quá trình lên men, nấm men chuyển hóa các hợp chất có thể lên men, đồng thời nhân lên, lắng xuống và lơ lửng trong bia. Vào cuối quá trình lên men, dòng quy trình có thể chứa cả chất lỏng thành phẩm và chất rắn sinh học cô đặc. Kể từ thời điểm này, các nhà máy bia có thể thu hồi nấm men, di chuyển bia giữa các thùng chứa, lưu trữ sản phẩm lên men hoặc chuẩn bị chúng cho quá trình làm trong và xử lý tiếp theo.

Các hoạt động này đặt ra những yêu cầu khác nhau đối với việc xử lý chất lỏng. Bia vẫn tương đối lỏng, trong khi nấm men bia đã thu gom có thể trở nên đặc hơn đáng kể khi chất lỏng được loại bỏ. Do đó, một phương pháp vận chuyển hiệu quả cho chất lỏng trong suốt có thể kém phù hợp hơn đối với nấm men cô đặc. Bơm cánh khế rotary lobe cung cấp một giải pháp thể tích dương để xử lý các vật liệu lên men thay đổi này, đồng thời duy trì sự di chuyển sản phẩm tương đối nhẹ nhàng.

Quá trình lên men làm thay đổi tính chất vật lý của sản phẩm

Các đặc tính của dòng quy trình nhà máy bia không cố định từ đầu quá trình lên men cho đến giai đoạn vận chuyển cuối cùng. Khi hoạt động của nấm men tiến triển, thành phần của chất lỏng thay đổi và nồng độ nấm men có thể tăng lên ở các phần cụ thể của thùng chứa.

Điều này trở nên đặc biệt đáng chú ý trong quá trình thu gom nấm men. Dòng nấm men thu hồi chứa tỷ lệ chất rắn sinh học cao hơn nhiều so với bia xung quanh. Do đó, độ nhớt và hành vi dòng chảy của nó có thể khác biệt đáng kể so với chất lỏng lên men ban đầu.

Sự khác biệt này rất quan trọng khi thiết kế hệ thống vận chuyển. Bơm cần phải tiếp nhận vật liệu thực tế đi vào đường ống hút, chứ không chỉ đơn thuần là các đặc tính của bia trước khi lên men. Bơm cánh khế thùy rất phù hợp với loại xử lý sản phẩm thay đổi này bởi vì hoạt động thể tích dương cho phép chúng di chuyển các vật liệu nhớt mà không phụ thuộc vào vận tốc chất lỏng cao.

Nấm men bia là một dòng sản phẩm, không chỉ là cặn bã

Trong ngành ủ bia hiện đại, nấm men thu hồi có thể có giá trị vượt xa vai trò ban đầu của nó trong quá trình lên men. Tùy thuộc vào quy trình sản xuất, nấm men có thể được thu gom để tái sử dụng trong các mẻ lên men tiếp theo hoặc được định hướng sang các đường xử lý khác.

Điều đó làm cho việc vận chuyển nấm men trở thành một phần quan trọng của quá trình xử lý chứ không phải là một hoạt động xử lý chất thải thứ cấp. Một khi nấm men được thu hồi, nó phải được di chuyển mà không có sự tác động cơ học mạnh mẽ không cần thiết.

Bơm cánh khế thùy sử dụng các thùy quay để dịch chuyển sản phẩm qua buồng bơm. Các đặc tính vận chuyển tương đối nhẹ nhàng của chúng làm cho chúng phù hợp với môi trường chứa các hạt rắn mềm nhỏ. Đối với các dòng chứa nấm men, điều này cung cấp một giải pháp thay thế hữu ích cho các phương pháp bơm chủ yếu dựa vào hoạt động của cánh quạt tốc độ cao.

Các điều kiện bơm thực tế vẫn cần được thiết lập theo nồng độ nấm men, nhiệt độ, độ nhớt, cách bố trí đường ống và lưu lượng yêu cầu.

Bia và nấm men đi theo các lộ trình xử lý khác nhau

Sau khi lên men, không phải mọi phần của dòng quy trình đều đi theo cùng một lộ trình. Bia có thể tiếp tục đến quá trình làm trong, ủ chín, lọc, pha trộn hoặc đóng gói, trong khi nấm men thu hồi có thể được chuyển đến giai đoạn lưu trữ hoặc tái sử dụng chuyên dụng.

Sự phân tách các lộ trình xử lý này làm thay đổi vai trò của thiết bị vận chuyển. Xử lý bia thường liên quan đến một sản phẩm lên men tương đối lỏng, trong khi nấm men cô đặc có thể đòi hỏi sự chú ý nhiều hơn đến các điều kiện hút và độ nhớt.

Bơm cánh khế thùy có thể phục vụ các nhiệm vụ tương thích khác nhau thông qua cấu hình và kiểm soát tốc độ phù hợp. Các tùy chọn truyền động cơ khí tốc độ thay đổi có thể cung cấp hoạt động có thể điều chỉnh, trong khi bộ điều khiển biến tần có thể cung cấp dải tốc độ rộng hơn khi cần tự động hóa quy trình.

Lợi thế không phải là một chiếc bơm duy nhất tự động thực hiện mọi hoạt động của nhà máy bia. Đúng hơn, cùng một công nghệ thể tích dương có thể được điều chỉnh cho các sản phẩm liên quan đến lên men khác nhau khi các đặc tính vật lý của chúng nằm trong phạm vi hoạt động của bơm.

Vận chuyển nhẹ nhàng rất quan trọng ngoài việc thu hồi nấm men

Nhu cầu về xử lý có kiểm soát không biến mất khi nấm men đã được tách ra. Bia lên men và các sản phẩm lên men dạng lỏng khác vẫn có thể cần phải trải qua một số giai đoạn vận chuyển trước khi đến quy trình sản phẩm cuối cùng.

Mỗi lần vận chuyển đều đưa ra sự tương tác cơ học với sản phẩm. Do đó, việc duy trì tốc độ bơm thích hợp và tránh cường độ hoạt động không cần thiết có thể tạo thành một phần của chiến lược xử lý sản phẩm rộng hơn.

Đối với chất lỏng có nguồn gốc lên men chứa vật liệu mềm lơ lửng, bơm thùy cánh khế cung cấp sự dịch chuyển có kiểm soát thay vì dựa vào hoạt động ly tâm tốc độ cao. Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi mục tiêu của quy trình là di chuyển sản phẩm trong khi hạn chế sự xáo trộn cơ học không cần thiết.

Dòng bơm được cung cấp có thể xử lý độ nhớt từ khoảng 0,2 đến 100.000 cP và môi trường chứa các hạt rắn mềm nhỏ, mang lại sự linh hoạt cho các vật liệu liên quan đến lên men khác nhau.

Nơi các sản phẩm lên men trở nên khó bơm hơn

Xử lý hạ nguồn có thể làm thay đổi thêm các đặc tính vật lý của sản phẩm lên men. Quá trình cô đặc, pha trộn, pha chế hoặc tách có thể tạo ra các vật liệu có độ nhớt cao hơn so với bia hoặc dịch lên men ban đầu.

Đây là nơi sự khác biệt giữa nhiệm vụ vận chuyển chất lỏng và nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm nhớt trở nên quan trọng. Một chiếc bơm có thể cần di chuyển sản phẩm ở tốc độ thấp hơn trong khi vẫn duy trì lưu lượng và áp suất xả yêu cầu.

Dòng bơm cánh khế thùy cung cấp công suất lưu lượng từ khoảng 0,15 đến 127 t/h, với áp suất đầu ra tối đa khoảng 0,6 đến 1,5 MPa trong điều kiện độ nhớt cao. Các con số này mô tả phạm vi hoạt động khả dụng chứ không phải là một điểm hoạt động phổ quát. Hiệu suất thực tế phụ thuộc vào sản phẩm và các điều kiện toàn bộ hệ thống.

Đối với các vật liệu có nồng độ cao hoặc chảy kém, cấu hình phễu nạp liệu trên đỉnh cũng có sẵn. Mặc dù thường được kết hợp với các vật liệu dạng bột nhão, sự sắp xếp này có thể được xem xét khi hành vi vật lý của một sản phẩm có nguồn gốc lên men gây khó khăn cho việc hút thông thường.

Giữ thiết bị vận chuyển nhà máy bia hợp vệ sinh

Bởi vì nấm men và chất lỏng lên men là các vật liệu quy trình hữu cơ, thiết bị vận chuyển phải phù hợp với các thông lệ vệ sinh và làm sạch của nhà máy bia.

Thân bơm có thể được chế tạo từ thép không gỉ 304 hoặc 316L. Các cấu hình kết nối bao gồm các tùy chọn kẹp clamp, ren, mặt bích, khớp nối DIN và hàn, cho phép bơm được tích hợp vào các bố trí đường ống vệ sinh khác nhau.

Có sẵn phớt cơ khí đơn và kép, với các vật liệu phớt bao gồm hợp kim cứng, cacbua silic, than chì và gốm. Vật liệu vòng đệm O-ring có thể bao gồm Viton, silicone, EPDM, PTFE và NBR.

Khi cần kiểm soát nhiệt độ, có thể chọn cấu hình có áo khoác. Các thông số kỹ thuật được cung cấp chỉ ra nhiệt độ vật liệu áp dụng lên đến 150°C và nhiệt độ tiệt trùng tối đa là 180°C, với cấu hình cuối cùng yêu cầu xác nhận dựa trên các điều kiện làm sạch, tiệt trùng và bịt kín thực tế.

Từ xử lý nấm men đến sản xuất có nguồn gốc lên men

Tầm quan trọng của việc bơm nhẹ nhàng trở nên rõ ràng hơn khi quá trình ủ bia được xem như một sự biến đổi vật liệu liên tục chứ không phải là một loạt các lần vận chuyển riêng lẻ. Nấm men phát triển trong quá trình lên men, trở nên cô đặc trong quá trình thu hồi và có thể quay trở lại một chu kỳ lên men khác. Bia đi theo một lộ trình khác để ủ chín và xử lý cuối cùng.

Bơm cánh khế thùy có thể chiếm một số điểm trong các lộ trình này, nơi cần xử lý có kiểm soát các vật liệu nhớt hoặc chứa nấm men. Do đó, vai trò của chúng liên quan chặt chẽ đến những thay đổi vật lý diễn ra trong các sản phẩm lên men.

Đối với các nhà máy bia và các nhà sản xuất dựa trên lên men khác, việc lựa chọn bơm nên tuân theo những thay đổi đó. Câu hỏi quan trọng không chỉ đơn giản là cần vận chuyển bao nhiêu chất lỏng, mà là sản phẩm đã trở thành gì ở mỗi giai đoạn, các đặc tính sinh học hoặc vật lý của nó nhạy cảm đến mức nào và các điều kiện xử lý cần thiết là gì trước bước xử lý tiếp theo. Một bơm cánh khế thùy được cấu hình phù hợp sau đó có thể trở thành một phần của hành trình sản phẩm đó, hỗ trợ sự di chuyển của nấm men và chất lỏng lên men mà không xử lý chúng như các chất lỏng quy trình thông thường.