La tecnologia delle pompe a doppia vite risolve le difficili sfide della lavorazione alimentare

Jun 30, 2023

Prodotti viscosi come formaggio fuso, burro di arachidi, carne, cioccolato e guarnizioni montate possono lasciare agli operatori problemi di cavitazione quando utilizzano pompe tradizionali. Basse pressioni di ingresso, elevate pressioni di pompaggio e linee di processo che possono contenere livelli relativamente bassi di prodotto creano problemi che aumentano i costi di manutenzione e riducono l'affidabilità della pompa.

La tecnologia delle pompe a doppia vite è progettata per gestire applicazioni a bassa pressione in ingresso, funzionare in modo affidabile a pressioni differenziali elevate e aumentare i tempi di funzionamento. Sebbene queste unità comportino solitamente un investimento iniziale più elevato, possono funzionare a portate e velocità più elevate per ridurre le dimensioni della pompa necessaria.

Quando un processo ha una bassa pressione in ingresso, i rotori o i lobi all'interno di una pompa ne tagliano l'ingresso. Ciò può aumentare la pressione di ingresso necessaria per il funzionamento della pompa. Invece di bloccare l'ingresso, tuttavia, le viti di una pompa a doppia vite creano un effetto a coclea che aiuta effettivamente il fluido a entrare nella camera di pompaggio. Utilizzando materiali interni non irritanti e ingegneria di precisione, le pompe possono essere costruite con tolleranze interne eccezionalmente strette per creare un'aspirazione ancora maggiore e una maggiore efficienza di pompaggio. Il funzionamento regolare di questo tipo di pompa riduce ulteriormente l'impulso di scorrimento in condizioni di bassa pressione di ingresso, bassa viscosità e alta pressione.

Le pompe a doppia vite sono progettate per funzionare in modo affidabile per lunghi periodi di tempo con una manutenzione minima. Possono funzionare con un'ampia gamma di velocità e pressioni operative, il che li rende una scelta flessibile per soddisfare diversi requisiti di processo. Una singola pompa può funzionare nel punto di lavoro necessario per un flusso di processo viscoso e funzionare a velocità più elevate (in genere fino a 4.000 giri al minuto [rpm]) per spingere i fluidi clean-in-place (CIP) alla velocità e al volume richiesti per una pulizia efficace. Ciò può semplificare la progettazione di una linea di processo con meno pompe, valvole e controlli di processo associati.

Alcuni modelli offrono capacità di flusso bidirezionale senza modifiche, come l'inversione dei cuscinetti o la rotazione della pompa. Ciò contribuisce ad aumentare l'efficienza operativa nelle applicazioni igieniche in cui, durante i cicli di pulizia, la pompa deve funzionare nella direzione opposta e può ridurre ulteriormente il numero complessivo di componenti necessari per l'installazione. Il principio di funzionamento della doppia vite elimina inoltre le fluttuazioni di pressione e quindi riduce i livelli di rumore durante il funzionamento.

Le pompe a doppia vite sono ideali per applicazioni impegnative e igieniche. Hanno cuscinetti ad alta resistenza che mantengono i carichi assiali e alberi per carichi pesanti per una maggiore coppia. Non vengono utilizzati cuscinetti nella zona del prodotto e l'accesso frontale alle guarnizioni laterali del prodotto semplifica le attività di manutenzione ordinaria.

Lavorazione della carne: un'azienda di lavorazione della carne desiderava convertire il proprio processo dai nastri trasportatori al pompaggio attraverso un dispositivo di estrusione. La sfida è stata aggravata dal fatto che la carne altamente viscosa era quasi congelata. Utilizzando la tecnologia del pistone circonferenziale esterno (ECP), la carne non poteva essere trascinata nella pompa né era possibile raggiungere la pressione necessaria per spostare il prodotto attraverso la tubazione. Per superare questo problema, una pompa a doppia vite è stata collegata direttamente all'uscita di una coclea. Ciò ha prodotto un flusso sufficiente alla bassa pressione di ingresso e una pressione differenziale necessaria per ottenere una portata regolare e costante della carne. Inoltre, la pompa non ha cavitato né ha richiesto un nuovo adescamento quando il processo ha esaurito la carne per riempire la coclea.

Guarnizioni montate non casearie: un'azienda di trasformazione globale stava cercando di ottimizzare la propria produzione. Ha sostituito il prodotto separato e le pompe CIP con una singola pompa bivite. Il campo di funzionamento della pompa forniva un flusso sufficiente a una bassa pressione di ingresso e l'elevata pressione differenziale necessaria per gestire le guarnizioni montate, fornendo allo stesso tempo un servizio di pompaggio CIP a velocità più elevata.

Formaggio fuso: in un particolare stabilimento di formaggio fuso negli Stati Uniti, grandi volumi di formaggio fuso vengono forniti a una pompa da un recipiente di cottura flash a evaporazione che funziona sotto vuoto per cuocere e asciugare il formaggio. Il recipiente ha una bassa pressione in ingresso e talvolta anche il livello del prodotto nel recipiente è basso. Il formaggio fuso viene pompato a circa 350 libbre per pollice quadrato (psi). Le difficili condizioni di questa applicazione facevano sì che l'azienda di lavorazione riscontrasse problemi di cavitazione e danni alle pompe esistenti.