Как выбрать пищевой насос

Оглавление

1. Общее положение о принадлежности к группе пищевого оборудования.
2. Основные типы пищевых насосов.
3. Материалы.
4. Промывка/конструктив.
5. Температуры, вязкость и плотность, частицы.
6. ГОСТы.
7. Заключение.

1. Что такое пищевой насос?

Насосы разные нужны, насосы всякие важны. И каждому понятно, что требования к насосам для бензина, сметаны и соляной кислоты схожи, но и разняться одновременно. Иногда, конечно, приходят запросы из разряда - «А можно ли вот одним насосом качать, к примеру, битум и патоку? Или дизтопливо и сок?». Звучит немного диковато, но бывает и такое. К этим, на первый взгляд, противоречиям вернёмся несколько позже, а пока попробуем показать, как мы это видим и понимаем.

Представьте себе большущий продовольственный магазин типа…. пусть будет АШНА или там Букварь смака. Почти все из продуктов, что вы там встретите, на каком-либо этапе своего создания прошли через насосы. Хлеб - тесто, закваску для него перекачивают насосы, соки, морсы, лимонады - тоже. Мёд и кефир, сметану и масла, лечо, йогурты, вино, пиво - всё делается с использованием насосов для пищевых производств. Печенье, варенье, крем и начинка для торта, конфеты, супы, пюрешки, паштеты, сливки, творог, майонез – устанешь перечислять всё, что производится с использованием пищевых насосов.

Но что же их объединяет, какой основной характерный признак насоса для пищевой промышленности? В 99% случаев это материал проточной части – нержавеющая сталь. Она может быть марки AISI-304 или -316, называться просто Inox, или 12Х18Н10Т, в любом случае это основной и первый маркер принадлежности насоса к этой замечательной сфере насосов пищевых. А вот какие типы и виды пищевых насосов бывают, рассмотрим далее.

2. Основные типы пищевых насосов

Центробежные – самый распространенный тип пищевых насосов. Они предназначены для перекачивания как правило чистых, невязких жидкостей.
Это недорогие насосы с большой производительностью для перекачки воды, молока, сока, пива, вина и тому подобных жидких пищевых продуктов.

                                                                               

Отличаются простотой конструкции и потрясающим удобством разборки, что важно для промывки частей проточной части, или замены мягкого ротора (импеллера).

                                      

                                

Винтовые – наиболее востребованный тип оборудования для перекачивания вязких и высоковязких жидкостей в пищевом производстве.

все виды винтовых

Роторные / Шиберные / Кулачковые – суть одно и то же. Это низкооборотистые насосы для бережного перекачивания особо вязких субстанций, главным образом жиров, джемов и йогуртов с большим количеством включений: мякоти, ягод, орехов и т.д.

                                                 

3. Материалы

От принципов действия мы плавно переходим к материалам (металлам, пластикам, РТИ) которые допустимы в насосах для пищевой промышленности.

Металлы – наиболее распространенные из них и подходящие по требованиям, перечисленным выше – НЕРЖ! Это сталь AISI 304 (российский аналог 08Х18Н10) и сталь AISI 316 (можно считать улучшенным вариантом 304-го сплава), 08Х17Н13М2. Лёгкость в обработке (включая электрополировку), стойкость к коррозии и промывке кислотами и щёлочами (конечно в допустимой концентрации), термостойкость, долговечность – все эти качества и делают легированные стали топ-материалами для производства пищевых насосов. Насосы из нержавейки, конечно, бывают не только пищевые, но пищевые из нержавейки - так называемый маст хэв для любого пищевого производства. С некоторой натяжкой и рядом оговорок, для бытового домашнего производства вина, соков и т. д. допускается использование латуни (вихревые насосы серии - BE/Rover). Они же используются и в фильтровальных установках для очищения пищевых жидкостей (в основном домашнего вина и крафтового пива) серии Colombo.

В отдельных случаях, когда, например, пищевой продукт имеет высокую температуру (200-300 градусов Цельсия), вполне допустимо применение насоса даже из чугуна. Так как при этой температуре возникновение патогенов исключено.

Пластики и эластомеры – естественно, ни один насос не состоит только из металлов, как минимум уплотнения – сальники, манжеты или торцевые уплотнения, а как максимум рабочие органы – обоймы, импеллеры, мембраны будут в насосах для пищевого производства из эластомеров. Подробно мы уже рассматривали их разновидности в одной из предыдущих статей - ЭЛАСТОМЕРЫ В НАСОСАХ

Если кратко, то в основном используют следующие материалы.
Одним из первых синтезированных материалов для уплотнений был этиленпропиленовый каучук (EPDM) – для пищевой промышленности и слабощелочных жидкостей.
Относительно новый тип материалов - Santoprene/Неопрен – для относительно нейтральных пищевых жидкостей.
И максимально нейтральный - PTFE/PVDF – инертен к очень большому перечню жидкостей.

4. Промывка /конструктив

Как уже упоминалось ранее, в насосах, задействованных в производстве пищевых продуктов, не должно происходить развития патогенной флоры. Но практически любая пищёвка – идеальная среда для роста бактерий, грибов и т.д. Потому крайне важна на производствах продуктов питания организация регулярной промывки линий.

Основными методами промывки насосов являются:

1. Циркуляция моющих растворов и горячей воды
Обычно для этого используют промывку насосов растворами:
а) каустическая сода концентрацией до 2% при температуре 70-80 °С в течение 30 мин. с последующей промывкой водой в течение 5-7 мин;
б) азотная или сульфаминовая кислота концентрацией до 1,5% при температуре 65-70 °С в течение 30 мин. с последующей промывкой водой в течение 5-7 мин.
Также широко применяют промывку невысокими концентрациями лимонной и надуксусной кислоты (НУК).

!!!При использовании последней нужно быть особенно внимательными и тщательно промывать оборудование водой!!!!

Горячей водой при температуре 80-90 ºC промывают чаще после масляных кремов.

2. CIP мойка (Cleaning In Place или «очистка на месте»)
Обычно для CIP-мойки используют стационарные или передвижные станции для подачи моющих растворов/горячей воды без разборки линии. Очень обширная тема, разберём её в отдельной статье, сейчас кратко, для общего понимания.
В насос или трубопровод вводится моющая головка, через которую подаётся моющий раствор. Это позволяет промыть то, что требуется, так как поэтапно, но одномоментно идёт обработка определённым объёмом, давлением, температурой и химическим составом. Иногда конструктив насоса предусматривает наличие специальных патрубков для проведения СИП мойки.
Этапы:

1. Ополаскивание водой.
2. Промывка щелочным составом.
3. Промежуточное ополаскивание.
4. Дезинфекция кислотным раствором.
5. Ополаскивание.
6. Сушка.

В данном случае используют готовые станции для сип мойки или просто центробежные насосы с достаточными для работы головки/головок производительностью и давлением.

3. Промывка с демонтажом линии и насоса (разборка, промывка частей, сборка)

Самый банальный метод, чаще используется на маленьких пищевых производствах. Разобрали, промыли все части, собрали. Нехитрое. Но долго и хлопотно.
Что касается конструктивных особенностей пищевых насосов, ГОСТ по пищевым центробежным насосам ОНЦ гласит, например, следующее:

«2.1.3. Конструкция насоса должна обеспечивать отсутствие застойных зон, непромываемых щелей, безразборную санитарную обработку всех поверхностей, соприкасающихся с перекачиваемым продуктом в режиме самоочистки (циркуляция моющих растворов обеспечивается самим насосом).
2.1.4. Конструкция насоса должна обеспечивать удобную разборку и съём деталей, соприкасающихся с перекачиваемым продуктом.»

Эталонно в смысле иллюстрации темы промывки выглядят импеллерные насосы серии НСУ производства Ампики, имеющие минимальное количество частей для разборки: передняя и задняя торцевые пластины, импеллер, торцевое уплотнение и корпус насосной части собираются вместе с помощью двух барашковых гайек, закручиваемых без инструментов, просто от руки.

5. Температура, вязкость и плотность, частицы

Характеристики жидкостей, которые используются в пищёвке, имеют довольно большой диапазон.

Касательно температур – 0 до 300 градусов Цельсия. Обычно всё укладывается в диапазон 10-105 ºC, что совершенно логично, т.к. пищевые производства находятся в помещении и, как следствие, отрицательных температур нет. Верхняя планка обусловлена больше стойкостью насоса к промывке горячими жидкостями, о чём мы уже рассуждали ранее.

Вязкость жидкостей, перекачиваемых насосами, может быть и как вода (1 сСт) и как очень густой мёд - до 70000 мПа*с.

Конечно же, для перекачки такого большого диапазона не подойдёт один и тот же тип насоса, подбор учитывает массу факторов, включая характеристики жидкости, гидравлической схемы, частоты использования и т.д.

Частенько при поиске оборудования заказчики путают плотность и вязкость жидкости.

Плотность (ρ) – соотношение массы вещества к его объёму, то есть бывают насыщенные растворы, например, соли (Тузлук) с низкой вязкостью, но плотностью 1300 кг/м ³. И наоборот - вязкие масла и смазки будут по плотности заметно меньше воды.

Также при подборе оборудования приходится учитывать наличие включений. Йогурты с кусочками фруктов требуют бережного отношения при перекачке, в противном случае становясь малопривлекательным месивом.

6. ГОСТ

Все оборудование для пищевой промышленности подпадает под действие государственных стандартов, либо проще ГОСТов.

Основными из них, для пищевого оборудования, являются – Межгосударственный стандарт ГОСТ EN 1672-1-2014. Он идентичен европейскому региональному стандарту EN 1672-1:2012* Food processing machinery - Basic concepts - Part 1: Safety requirements (Оборудование для пищевой промышленности. Основные положения. Часть 1. Требования по безопасности).

Межгосударственный стандарт оборудования для обработки пищевых продуктов ГОСТ EN 1672-2-2012

Настоящий стандарт идентичен европейскому региональному стандарту EN 1672-2:2005+А1:2009* Food processing machinery - Basic concepts - Part 2: Hygiene requirements (Оборудование для обработки пищевых продуктов. Основные понятия. Часть 2. Гигиенические требования).

Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие гигиенические требования к оборудованию, используемому при приготовлении и переработке пищевых продуктов для потребления людьми или животными, для устранения или снижения рисков заражения, инфицирования, заболевания или причинения вреда, связанных с пищевыми продуктами. В нём определены опасности, возникающие при использовании оборудования для обработки пищевых продуктов, и описаны методы конструктивных решений и информация, используемые для исключения или снижения этих рисков.

Далее идет ряд стандартов, имеющих более низкий приоритет, иерархию, принятых ранее и т.д. - ГОСТ 3347-91, Насосы центробежные для жидких молочных продуктов.

Общие технические условия.
ГОСТ EN 13951-2012. Оборудование продовольственное и сельскохозяйственное.
НАСОСЫ ДЛЯ ПОДАЧИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ и некоторые другие. Задача создания и соблюдения данных стандартов сводится к разработке и внедрению в производственные цепи предприятий пищевой промышленности оборудования максимально безопасного как в работе, так и для продуктов питания сделанных с их помощью.

7. Заключение

Много букв, фактов, сносок и коннотаций с отсылками, но что в итоге?

Насосы пищевые/для пищевых производств – это большая ответственность, внимание к деталям, точный подбор и толковая эксплуатация.

Главное, от чего надо отталкиваться при выборе пищевого насоса - это сам продукт: его вязкость, температура, наличие сгустков и твёрдых включений, желание вступать в химические реакции с теми или иными материалами. Также надо учитывать условия эксплуатации в конкретном месте: ограничения по питанию, диаметры и длины трубопроводов, необходимость всасывать жидкость с какой-то глубины, возможность промывки насоса после работы. Это позволяет определиться с концепцией: подобрать правильный принцип действия насоса. А дальше выбор идёт уже внутри типа по параметрам производительности: какая подача требуется от насоса, и какое давление он должен развивать при этой подаче.

Таков общий алгоритм подбора. Согласитесь, не так-то он и прост. Специалисты Ампики занимаются подбором пищевого насосного оборудования уже не один десяток лет, для них, при наличии исходных данных, ясной картины будущего применения насоса, подбор не затруднителен - обращайтесь!

Возможно, что-то осталось вне поля зрения этой статьи, но возвращаясь к началу, скажем, да, можно качать битумным насосом ДС-134 патоку, технические параметры позволяют, а при температурах в районе +180 градусов Цельсия не столь важно, что проточная часть чугунная, а не из 304 нержавейки. Так же и насосом Rover 20 для соков, вина и воды, можно качать дизельное топливо: уплотнения маслобензостойкие, насос будет работать. 
Все, конечно понимают, что чередовать жидкости уже нельзя будет. Но в любом случае лучше использовать специально спроектированные для использования в пищевой промышленности насосы.

И абсолютно очевидно, что к подбору такого оборудования нельзя подходить спустя рукава. Так что насосы пищевые - это огромный пласт электро/пневмо/ручного оборудования для того, чтобы всё, что попадает на наш с вами стол, было вкусным, свежим и безопасным!