二軸スクリューポンプ技術が食品加工の困難な課題を解決

Jun 30, 2023

プロセスチーズ、ピーナッツバター、肉、チョコレート、ホイップトッピングなどの粘性のある製品では、従来のポンプを使用するとオペレーターにキャビテーションの問題が発生する可能性があります。 低い入口圧力、高いポンピング圧力、および比較的低レベルの製品が含まれる可能性のあるプロセスラインはすべて、メンテナンスのオーバーヘッドを増加させ、ポンプの信頼性を低下させる問題を引き起こします。

二軸スクリューポンプ技術は、低入口圧力アプリケーションに対応し、高い差圧でも確実に動作し、稼働時間を延長できるように設計されています。 これらのユニットは通常、初期投資が高くなりますが、より高い流量と速度で動作させることができるため、必要なポンプのサイズを縮小できます。

プロセスの入口圧力が低い場合、ポンプ内のローターまたはローブが入口を横切ります。 これにより、ポンプの動作に必要な入口圧力が増加する可能性があります。 ただし、二軸スクリュー ポンプのネジは、入口を塞ぐのではなく、実際にポンプ チャンバーへの流体の流入を助けるオーガ効果を生み出します。 かじりのない内部材料と精密エンジニアリングを使用することにより、ポンプは非常に厳しい内部公差で構築され、さらに大きな吸引力とポンピング効率の向上を実現します。 このスタイルのポンプのスムーズな動作により、低入口圧力、低粘度、高圧条件でのスリップパルスがさらに低減されます。

二軸スクリューポンプは、最小限のメンテナンスで長期間確実に動作するように設計されています。 幅広い動作速度と圧力で動作できるため、さまざまなプロセス要件を満たす柔軟な選択肢となります。 単一のポンプは、粘性プロセス フローに必要なデューティ ポイントで動作するだけでなく、高速 (通常は最大 4,000 回転/分 [rpm]) で動作して、定置洗浄 (CIP) 流体を必要な速度と量で押し出すことができます。効果的な洗浄のために。 これにより、ポンプ、バルブ、および関連するプロセス制御の数が減り、プロセス ラインの設計が簡素化されます。

一部のモデルは、ベアリングを逆転させたり、ポンプを回転させたりするなどの変更を加えることなく、双方向の流れ機能を提供します。 これにより、洗浄サイクル中にポンプを逆方向に動作させる必要がある衛生用途での運用効率が向上し、設置に必要なコンポーネントの総数をさらに削減できる可能性があります。 また、ツインスクリューの動作原理により圧力変動がなくなるため、動作騒音レベルも低減されます。

二軸スクリューポンプは、困難で衛生的な用途に最適です。 アキシアル荷重を維持する高強度ベアリングと、トルクを向上させる頑丈なシャフトを備えています。 製品ゾーンではベアリングが使用されておらず、製品サイドシールへの前方からのアクセスにより、日常的なメンテナンス作業が簡素化されます。

食肉加工: ある食肉加工業者は、プロセスをベルトコンベアから押出装置によるポンプ輸送に変更したいと考えていました。 粘性の高い肉がほぼ冷凍状態にあるため、困難はさらに複雑になりました。 外周ピストン (ECP) テクノロジーを使用すると、肉をポンプに引き込むことができず、パイプラインを通って製品を移動させるのに必要な圧力を達成することもできませんでした。 この問題を解決するために、オーガーユニットの出口に二軸スクリューポンプを直接取り付けました。 これにより、低い入口圧力と必要な差圧で十分な流量が得られ、肉のスムーズで一貫した流量が実現されました。 また、プロセスでオーガーを満たす肉がなくなった場合でも、ポンプはキャビテーションを発生したり、再プライミングを必要としたりすることはありませんでした。

乳製品を含まないホイップトッピング: 世界的な加工業者は、生産の合理化を検討していました。 別製品とCIPポンプをシングル二軸ポンプに変更しました。 ポンプの動作範囲は、低い入口圧力で十分な流量と、泡立てたトッピングを処理するために必要な高い差圧を提供しながら、より高速な CIP ポンピング サービスも提供します。

プロセス チーズ: 米国のある特定のプロセス チーズ工場では、大量のプロセス チーズが、チーズを調理して乾燥させるために真空下で動作する蒸発フラッシュ クッカー容器からポンプに供給されます。 容器の入口圧力が低く、容器内の製品のレベルも低い場合があります。 プロセス チーズは約 350 ポンド/平方インチ (psi) で圧送されます。 このアプリケーションの困難な条件は、プロセッサーがキャビテーションや既存のポンプの損傷といった問題に直面していることを意味していました。

テクノロジーの変更により、プロセッサーの信頼性が向上しました。 この設計により、シャフトにかかる圧力は半径方向ではなく軸方向にかかるため、破損しにくくなります。 ポンプの内部公差が厳しいため、キャビテーションの問題も軽減され、メンテナンスのオーバーヘッドが大幅に削減され、ポンプの稼働時間が増加しました。

二軸スクリューポンプは作動範囲が広いため、より小型のユニットを使用できます。 さまざまなデューティポイントで実行できるということは、流れやプロセス流体の変化に対応できる柔軟なソリューションを提供できることも意味します。 変更を加えずに双方向機能を提供するモデルは、洗浄サイクルの運用効率をさらに高めます。

Jeff Sporer は、アメリカ地域の技術セールス リーダーであり、食品および飲料市場で SPX Flow のプロセス コンポーネントをサポートしています。 彼は衛生機器業界で 25 年の経験があります。