Оздоровление и интенсификация экономики России в целом не могли не отразиться благоприятно на состоянии ведущих отраслей промышленности. Особенно наглядно эта тенденция заметна в пищевой индустрии, где ежегодный прирост составляет в среднем 5-6%.
Сегодня этот стратегически важный для страны сегмент рынка насчитывает свыше 30 отраслей из более чем 60 подотраслями и видами производства и объединяет тысячи предприятий разных форм собственности. Частица индустрии в целом промышленном производстве страны приближается до 20%.
Но на фоне поражающего рост отрасли становятся очевидные и проблемы. Главная из них – несоответствие технической оснастки ряда предприятий, особенно старых, современным требованиям пищевого производства. Обветшалое оборудование, низкая энергоэффективность, – все это повышает расходы, негативно влияет на качество и снижает конкурентоспособность продукции. Поэтому вопрос модернизации стоит чрезвычайно остро.
Среди другой оснастки предприятий пищепрома особенное место отводится насосному оборудованию. С учетом того, что именно оно требует больше 20% потребляемой электроэнергии, важность применения современных агрегатов становится очевидной.
Виды насосного оборудования для пищевых производств
Необходимо отметить, что особенностью перекачиваемых жидких пищевых продуктов является широкий диапазон по вязкости: от маловязких к высоковязким и труднотекучих жидкостей. Очевидно, что от качества насосного оборудования и его правильной работы зависит весь технологический процесс.
Рассмотрим подробнее разные виды пищевого насосного оборудования. Все насосы, в том числе и пищевые, бывают два типов: динамическими и объемными. Динамические насосы используются, если необходимо обеспечить большую затрату перекачиваемой жидкости при небольшом давлении нагнетания. Такие насосы применяют при производстве мало- и средневязких пищевых жидкостей - например, молока, пива и других напитков. Объемные же насосы нужны, если необходимо обеспечить высокое давление нагнетания при относительно небольших расходах перекачиваемой жидкости. Насосы этого типу оптимальные для вязких жидкостей - например, сметаны, сыра, майонеза, мороженого.
самым распространенным видом динамических насосов на производстве являются центробежные насосы, которые составляют до 80% всех пищевых насосов. На следующем месте по распространенности находятся роторные насосы, которые относятся к объемному типу насосов. В настоящее время все более широкое распространение получают одновинтовые, вихревые, шнековые и поршневые насосы.
Начнем с центробежных насосов. Перекачивание жидкости в такого типу насосах проводится вращением одного или нескольких рабочих колес. Необходимо давление на выходе из насоса обеспечивается с помощью передачи энергии от рабочего колеса жидкости.
По количества рабочих колес такие насосы бывают одно- и многоступенчатые. Одноступенчатые насосы (насосы с одним рабочим колесом) способны обеспечивать небольшой натиск. Если необходим высокий натиск, то следует использовать многоступенчатый агрегат с расположенным последовательно рядом рабочих колес.
Выполнение насоса может быть с открытым и закрытым рабочим колесом. Использование насоса с открытым рабочим колесом исключает образование застойных зон и обеспечивает хорошую промиваемость, а также дает возможность перекачивать жидкости с содержанием взвешенных частиц.
Центробежные насосы используются, как правило, при производстве мало- и средневязких продуктов - молока и молочных продуктов, пивобезалкогольной продукции и так далее Например, в технологических линиях по производству мороженого компании "Нестле-Кубань" на подаче продукта из емкостей на этапе дозревания дальше во фризер и на фасовку используются одноступенчатые центробежные насосы Hilge серий Euro-hygia S-ii/25а и S-ii/60в. Всего на этом заводе они установлены несколько десятков. Оборудование обеспечивает бесперебойную круглосуточную работу трех технологических линий производительностью 500-1000 л/час каждая (в зависимости от заказа). Каждые двое суток, по графику, осуществляется Cip-мойка всего оборудования.
Не менее частые центробежные насосы применяются на линиях подачи и проталкивания жидкостей через теплообменные аппараты, фильтры и сепараторы, в установках для циркуляционной безразборной промывки и безразборной стерилизации (SIP).
Другим типом динамических насосов является вихревой насос. Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. Как правило, такое колесо имеет радиальные или наклонные лопатки. Особенностью данного типа насосов является относительно низкий КПД (не больше 45% в рабочем режиме) и непригодность для транспортировки жидкости, которая содержит абразивные примеси. Таким образом, вихревые насосы используют при необходимости создания большого натиска при малой подаче и для перекачивания продуктов малой вязкости, которые могут содержать газы. Подобный тип насосов применяют для разгрузки молока, пива, спирта и других жидкостей, из автомобильных цистерн, а также для Cip-мойки.
К объемным насосам, используемым в пищевой промышленности, относятся винтовые, шестеренные и роторные насосы.
Винтовые насосы достаточно хорошо известны российскому потребителю. Характерными чертами данного типа является низкая чувствительность к абразивным свойствам перекачиваемой жидкости и наличия в ней твердых и волокнистых включений, а также способность перекачивать среды с высоким уровнем вязкости без нарушения структуры среды и без заметного снижения производительности насоса. Таким образом, основной областью применения одновинтовых насосов становятся перекачивания высоковязких и труднотекучих жидкостей, таких как паштет, сыр, пасти, фарш. При правильном пидбори технических параметров вихревые насосы не предоставляют механического действия на перекачиваемую среду. Данные насосы владеют высокой самовсасывающей способностью. Они широко используются для подачи начинок в конфеты, мороженое, глазированы сырки.
Еще одним типом объемных насосов являются роторные насосы. Дан вид не заменяет винтовые устройства, а дополняет их. Они также способны бережно перекачивать продукт без нарушения структуры. Их преимуществами перед другими объемными типами механизмов является соотношение габаритных размеров и производительности, а также тихоходность, при эксплуатации. Конструкция роторных насосов допускает их изготовление с рубашкой обогрева или охлаждения, в зависимости от требований технологии перекачиваемого продукта.
Гигиенические и технические требования к насосному оборудованию
В связи со спецификой отрасли к пищевым насосам предъявляются очень строгие критерии выбора. Во-первых, это жесткие гигиенические требования к материалу, из которого изготовлен насос. Качественное насосное оборудование для пищевых производств должно удовлетворять международным нормам и стандартам, таким как, например, Руководству по машиностроению Евросоюза, Правилам и нормам GMP, Нормам FDA, Санитарным нормам 3a, Гигиеническим нормативам пищевой промышленности, стандартам DIN EN 12462 Биотехнология, рекомендациям EHEDG (European Hygienic Equipment Design Group — Еврокомиссия по проектированию и производству санитарно-технического оборудования) и QHD (Qualified Hygienic Design — проектирование с соблюдением правил гигиены). В российской пищевой отрасли оборудования в обязательном порядке должно проходить сертификацию с оформлением сертификата соответствия, потому от продавца следует требовать гигиенический вывод, позитивный отчет и вывод, от испытательной лаборатории, разрешение Госгортехнадзора РФ.
Во-вторых, это высокогигиеническая конструкция проточной части насоса (без застойных зон и микротрещин), полностью разборная.
В-третьих, возможность быстрого доступа к проточной части насоса и промывки рабочих органов дезинфицирующими средствами, а также пригодность для автоматического Cip-мойки и стерилизации. И, наконец, минимальное действие на перекачиваемый продукт с точки зрения изменения его структуры, следовательно, и качества.
Основной вопрос при выборе всех пищевых насосов - это их качество: качество конструкции, качество изготовления и, соответственно, качество эксплуатации. Одной из главных проблем для производителей пищевых насосов есть вопрос создания надежного, недорогого, удобного в эксплуатации узла уплотнения насоса. Он позволяет минимизировать потери дорогого пищевого продукта, а главное - уменьшить убытки от простоя пищевого оборудования, связанного с ремонтом насосов.
При выборе типа уплотнения необходимо обращать внимание не только на конструкцию, но и на материал уплотнения с учетом специфики перекачиваемой жидкости. В зависимости от перекачиваемой жидкости применяют одинарные и двойные торцевые уплотнения, которые обеспечивают бесперебойную работу оборудования. Как материал для одинарных торцевых уплотнений используются графит/нержавеющая сталь, карбид кремния/карбид кремния и тому подобное Для вторичного уплотнения выбирают, как правило, о-образное кольцо уплотнителя из эластомера. Как эластомер часто применяют нитрильний каучук, реже - фторсодержащий каучук, а для продуктов, что водомистять, – каучук етілен-пропіленовий.
Важен также и материал, из которого изготовлен сам насос, особенно материал деталей проточной части, которая сталкивается с пищевым продуктом. Это должно быть стойкий к коррозии материал, такой как нержавеющая сталь, разрешенный к использованию в пищевом производстве, такой, который имеет соответствующие гигиенические сертификаты. Нужно отметить, что до сих пор еще на пищевом производстве используются насосы у чугунного выполнения, которое является абсолютно неприемлемым, ввиду низкой коррозийной стойкости чугуна и достаточно высокой шероховатости поверхности, которая может помешать качественной промывке. Очевидно, что продукты коррозии и возможно микробное заражение очень негативно влияют на перекачиваемый продукт!
Важна и обработка поверхности проточной части насоса. Для получения однородной гладкой поверхности осуществляют полировку с использованием специального электрохимического метода, применение которого основано на свойстве нержавеющей стали образовывать защитную пленку из окисла хрома. Да, например, все насосы Hilge изготовлены из катанной хромоникелевомолибденовой стали методом глубокой вытяжки с электрополируемой поверхностью, которая обеспечивает соблюдение наивысших гигиенических норм.
Динамическое развитие сегмента пищевых продуктов способствует постоянному повышению требований к качеству продовольствия. Напряжение конкурентной борьбы здесь высоко. Особенно он заострится в связи с быстрым вступлением нашей страны во ВТО. Поэтому промышленники должны хорошо осознавать – преимущество получат те из них, кто вовремя провел модернизацию производства, отдав преимущество современному высокотехнологичному, энергоэффективному и гигиенически безукоризненному оборудованию.
Пресс-служба компании ООО "ГРУНДФОС"