Насоси промислові
Повітродувки промислові
Контрольно вимірювальне обладнання
Клінінг та дезінфекція
Комплексні рішення
Водопідготовка
Послуги
Сфери використання
Обрані товари
Доставка і оплата
Гарантія та повернення
Контакти
Про компанію
Насос для перекачування сиропу в харчовому виробництві
В’язкість і температура сиропу під час перекачування
В’язкість сиропу змінюється в десятки разів залежно від температури.
Глюкозний сироп за 30 °C має в’язкість близько 30 000 мПа·с, а під час нагрівання до 60 °C вона падає до 2000–7000 мПа·с.
Цукровий сироп концентрацією близько 60 за Бріксом за кімнатної температури лишається відносно текучим, але під час охолодження густішає і гірше надходить у всмоктувальну лінію.
Саме від цієї залежності залежить, який насос для перекачування сиропу підійде для конкретної ділянки і в якому режимі він працюватиме без зривів подачі.
Друга складність — кристалізація.
Перенасичений цукровий розчин під час зупинки потоку або місцевого охолодження виділяє кристали, які поводяться як абразив і пошкоджують робочі поверхні та ущільнення.
Тому насос для сиропу підбирають не за середньою в’язкістю, а за її піковим значенням за мінімальної робочої температури і з урахуванням схильності продукту до випадання кристалів.
Чим перекачування сиропу відрізняється від перекачування води
-
01
Висока в’язкість змінює саму механіку подачі.
Густий продукт повільно заповнює робочу камеру, і якщо насос обертається надто швидко, рідина не встигає зайти на всмоктування — у камері утворюється розрідження, продукт скипає, і починається кавітація.
Через це в’язкі сиропи перекачують на низьких обертах: у виробництві глюкози за орієнтир беруть швидкість не вище 100 об/хв.
Відцентрові насоси для таких середовищ не застосовують — за в’язкості понад 200–300 мПа·с їхній ККД падає настільки, що подача практично припиняється.
-
02
Температурна залежність вимагає стабілізації режиму.
Холодний сироп густішає, навантаження на привод зростає, заливання утруднюється.
Тому на лініях із сиропом часто ставлять гріючу сорочку на корпус або підігрів ємності — зниження в’язкості під час нагрівання полегшує і всмоктування, і перекачування.
-
03
Третій чинник — кристалізація в зоні ущільнення.
У насосах із торцевим ущільненням цукор осідає навколо пари тертя, кристали дряпають поверхні, і ущільнення виходить з ладу.
Додайте до цього харчові вимоги: контакт із продуктом дозволений лише для нержавіючої сталі AISI 316 і сертифікованих еластомерів, а конструкція має допускати безрозбірне миття.
Ці три умови — в’язкість, кристалізація і санітарія — і визначають вибір типу насоса.
Типи насосів для перекачування сиропу
Під сироп застосовують об’ємні (роторні) насоси — вони подають сталий об’єм за оберт незалежно від в’язкості й тримають стабільну подачу за зміни густини продукту.
Нижче розібрані шість конструкцій, які реально працюють на сиропах, патоці та інших в’язких харчових середовищах, із зазначенням меж застосування кожної.
Описи побудовані за однією логікою: принцип роботи, де конструкція доречна, і в чому її слабке місце.
-
Шестеренний насос
Шестеренний насос для сиропу переміщує продукт між зубцями обертових шестерень і корпусом, забезпечуючи високий тиск і точну дозовану подачу.
Це поширений варіант на ділянках розливу та фасування, а також робоче рішення, коли потрібен насос для гарячого цукрового сиропу з температурою вище 90–100 °C.
Слабке місце — малі зазори в зачепленні: конструкція розрахована на чистий продукт, і потрапляння кристалів або абразивних включень швидко зношує зубці.
За в’язкістю такі насоси впевнено працюють до 8000–10 000 мПа·с за подачі на низьких обертах.
-
Кулачковий насос
Кулачковий (лопатевий) насос для сиропу побудований на парі роторів із двома-трьома кулачками, які не торкаються один одного, тому продукт переміщується м’яко, з мінімальним зсувом.
Серпоподібна або гвинтова форма кулачків поліпшує всмоктування в’язкого середовища.
Конструкція повністю санітарна, розбирається під миття і відповідає вимогам EHEDG, тому її ставлять на харчових лініях із сиропом і згущеними продуктами.
Обмеження — менший робочий тиск, ніж у шестеренного, і вища ціна; ККД знижується на дуже рідких середовищах.
Робоча в’язкість сягає 40 000–50 000 мПа·с.
-
Гвинтовий насос
Гвинтовий насос для сиропу одногвинтового типу (ротор в еластомерному статорі) переміщує продукт замкненими камерами вздовж осі, даючи рівномірний потік майже без пульсації та низький зсув.
Це основний вибір для найв’язкіших середовищ, зокрема як насос для перекачування патоки густиною близько 1,4 і в’язкістю 10 000 мПа·с і вище, особливо у зв’язці з гріючою сорочкою.
Слабке місце — еластомерний статор: він зношується, а сухий хід руйнує його за хвилини, тому пуск без продукту неприпустимий.
За в’язкістю конструкція працює там, де інші типи вже не справляються — понад 100 000 мПа·с.
-
Двогвинтовий насос
Двогвинтовий насос переміщує продукт між двома зчепленими гвинтами без контакту металу об метал, самовсмоктує і короткочасно тримає сухий хід.
Головна перевага для виробництва — один насос перекачує і густий сироп, і рідкий мийний розчин, що спрощує миття лінії без переустановлення обладнання.
Конструкція санітарна і сумісна з CIP.
Обмеження — висока вартість і вимогливість до точності виготовлення, що підвищує ціну ремонту.
Застосовується в широкому діапазоні в’язкості від текучих середовищ до густих сиропів.
-
Перистальтичний насос
Перистальтичні насоси для сиропів перекачують продукт за рахунок обтиснення еластичного шлангу роликами — середовище контактує лише зі шлангом і не потрапляє в корпус, а ущільнення відсутні як клас.
Саме тому така конструкція не боїться кристалізації та абразивних кристалів, легко переносить сухий хід і виключає забруднення продукту.
Для харчових ліній застосовують шланг із допуском FDA.
Обмеження — помітна пульсація потоку та знос шлангу, який потребує регулярної заміни як видатковий матеріал; робочий тиск і подача обмежені ресурсом шлангу.
Робоча в’язкість — до 40 000–50 000 мПа·с.
-
Мембранний (AODD) насос
Мембранний насос (AODD) із пневмоприводом переміщує продукт за рахунок зворотного руху двох мембран, самовсмоктує на висоту до 5 м і без шкоди працює всуху тривалий час.
Проста безсальникова конструкція зручна на ділянках зливання з ємностей і бочок: під час перекачування глюкозного сиропу в’язкістю близько 2000 мПа·с за 30 °C такий насос показує стабільний результат.
Для густого продукту в клапани ставлять обважнені кулі з нержавіючої сталі, щоб вони щільно сідали в сідло.
Обмеження — пульсація і падіння подачі за зростання в’язкості.
Мембрани виконують із PTFE, корпус — з AISI 316.
Порівняння конструкцій за ключовими для сиропу параметрами зведено в таблицю.
| Тип насоса | Робоча в’язкість | Самовсмоктування | Делікатність до продукту | Головне обмеження |
|---|---|---|---|---|
| Шестеренний | до ~10 000 мПа·с | обмежене | середня | боїться кристалів та абразиву |
| Кулачковий | до ~50 000 мПа·с | середнє | висока | нижчий тиск, вища ціна |
| Одногвинтовий | понад 100 000 мПа·с | добре | висока | знос статора, не можна сухий хід |
| Двогвинтовий | широкий діапазон | добре | висока | висока вартість |
| Перистальтичний | до ~50 000 мПа·с | відмінне | висока | пульсація, знос шлангу |
| Мембранний (AODD) | до ~20 000 мПа·с | до 5 м | середня | пульсація, падіння подачі |
Таблиця показує, що єдиного рішення під усі задачі немає: вибір зміщується залежно від того, що критичніше на ділянці — в’язкість, кристалізація, вимоги до миття чи обмеження за всмоктуванням.
Матеріали конструкція і захист від кристалізації
Усі деталі, що контактують із сиропом, виконують із нержавіючої сталі AISI 316 — вона стійка до харчових середовищ і допускає санітарну обробку.
Окрім марки сталі, значення має чистота поверхні: кристалізація цукру починається легше там, де є мікронерівності та подряпини — вони працюють як центри зародження кристалів.
Тому змочувані поверхні полірують, а конструкцію роблять розбірною під безрозбірне миття (CIP) із підтвердженням за EHEDG або FDA для харчового контакту.
Окрема задача — захист ущільнення.
У насосах із торцевим ущільненням кристалізація в зоні пари тертя руйнує його за короткий час, тому для сиропу застосовують подвійне торцеве ущільнення з промиванням: промивна рідина змиває цукор і не дає йому осідати.
Альтернатива — безсальникові конструкції, у яких ущільнення немає в принципі: перистальтичний і мембранний насоси, де продукт ізольований шлангом або мембраною.
Щоб стабілізувати в’язкість і полегшити пуск, на корпус або трубопровід ставлять гріючу сорочку — циркулююча гаряча вода підтримує температуру і не дає продукту густішати на стінках.
Підбір насоса за продуктивністю напором і в’язкістю
Підбір починають не з продуктивності, а з в’язкості за реальної мінімальної температури продукту на ділянці.
Розрахунок за в’язкістю теплого сиропу призводить до помилки: під час охолодження навантаження зросте, і недорозмірений привод піде в перевантаження.
Тому за основу беруть пікове значення в’язкості в робочому діапазоні.
Подальший підбір спирається на кілька пов’язаних параметрів, кожен із яких впливає на тип і типорозмір насоса.
- Продуктивність — потрібна витрата із запасом на зростання в’язкості під час охолодження
- Напір і тиск нагнітання — з урахуванням довжини та діаметра трубопроводу і опору арматури
- Умови всмоктування — для густого продукту підйом на всмоктуванні практично неможливий, потрібна заливна схема (бак вище насоса) або шнековий живильник
- Температура — визначає матеріали, тип ущільнення і потребу в підігріві
- Наявність кристалів або включень — зміщує вибір до безсальникових або гвинтових конструкцій
Після визначення цих величин підбирають тип насоса за таблицею вище і перевіряють робочу точку за характеристикою конкретної моделі.
Помилка на цьому етапі коштує дорожче за сам насос: неправильно підібрана конструкція або не виходить на подачу, або зношується за тижні замість років.
Типові помилки під час експлуатації
-
Найчастіша помилка — надто високі оберти.
Густий сироп не встигає заповнити камеру, у ній падає тиск, продукт скипає, і насос кавітує з характерним шумом і втратою подачі.
Лікується це зниженням швидкості обертання: для глюкози орієнтир — не вище 100 об/хв.
-
Друга помилка — спроба підняти в’язкий продукт на всмоктуванні.
Сироп із в’язкістю в тисячі мПа·с не вдасться «витягнути» знизу: на практиці насос ставлять під залив або подають продукт у всмоктування шнековим живильником.
Установлення насоса вище рівня сиропу майже завжди призводить до зриву подачі та сухого ходу.
-
Третя помилка — застосування відцентрового насоса там, де потрібен об’ємний.
На в’язкому середовищі відцентрова конструкція втрачає ККД і фактично перестає качати.
-
Четверта — холодний пуск без підігріву: за низької температури в’язкість зашкалює, привод перевантажується, заливання не йде.
-
І п’ята — ігнорування захисту ущільнення: без подвійного ущільнення з промиванням або безсальникової схеми цукор кристалізується в парі тертя і виводить ущільнення з ладу.
Купити насос для перекачування сиропу в Україні
Підібрати насос для перекачування сиропу в Україні під конкретний продукт можна в компанії ТОВ «ІНЖИНІРИНГОВІ СИСТЕМИ».
Підбір ведеться за в’язкістю за робочої температури, потрібною продуктивністю, напором і умовами всмоктування, з урахуванням схильності продукту до кристалізації та санітарних вимог лінії.
Це дає змогу одразу визначити відповідний тип конструкції — шестеренний, кулачковий, гвинтовий або перистальтичний — і потрібне виконання за матеріалами та ущільненням.
Чому варто купити обладнання саме в нашій компанії?
- Професійний інженерний підбір Підбираємо обладнання під конкретні задачі, умови роботи та вимоги вашого виробництва
- Широкий асортимент промислового насосного обладнання Пропонуємо рішення для різних типів рідин, технологічних процесів і виробничих потреб
- Гарантія якості Постачаємо надійне обладнання від перевірених виробників із гарантією та підтримкою
- Технічні консультації Допомагаємо з вибором, налаштуванням та правильною експлуатацією обладнання
- Вигідні умови постачання по всій Україні Організовуємо швидку доставку, зручні умови оплати та супровід на всіх етапах
Купити насос для сиропу варто разом із підбором робочої точки, комплектом документації та технічним супроводом монтажу і пусконалагодження.
За потреби підбирається виконання з гріючою сорочкою, подвійним ущільненням з промиванням або безсальниковою схемою під продукт, схильний до кристалізації.
Такий підхід знижує ризик помилки під час вибору і подовжує ресурс обладнання на лінії.
Часті запитання про насоси для сиропу
Чи можна встановити насос вище рівня сиропу і качати на всмоктувальному підйомі?
Для густого сиропу — практично ні. Продукт в’язкістю в тисячі мПа·с не піднімається по всмоктувальній лінії за рахунок розрідження: насос швидко йде в кавітацію та сухий хід. Робочі схеми — установлення насоса під залив (ємність вище насоса) або подача продукту у всмоктування шнековим (гвинтовим) живильником. Це підтверджується і практикою перекачування патоки з подібною в’язкістю.
Чому насос кавітує під час перекачування сиропу?
Найчастіше через високі оберти. Густий продукт не встигає заповнити робочу камеру, у ній утворюється розрідження, сироп скипає з виділенням газів, і подача зривається. Рішення — знизити швидкість обертання і забезпечити достатній підпір на всмоктуванні. Неправильно підібраний за цими параметрами насос кавітує з помітним шумом.
На яких обертах перекачувати глюкозний сироп?
Через високу в’язкість і липкість такі продукти качають на низькій швидкості. У виробництві глюкози за орієнтир беруть оберти не вище 100 об/хв — це дає продукту час зайти на всмоктування і знижує ризик кавітації та зносу.
Як захистити ущільнення насоса від кристалізації цукру?
У насосах із торцевим ущільненням застосовують подвійне ущільнення з промиванням: промивна рідина змиває цукор у зоні пари тертя і не дає йому осідати. Якщо кристалізація на ділянці виражена сильно, доцільніші безсальникові конструкції — перистальтичний або мембранний насос, де ущільнення немає.
Чи потрібна гріюча сорочка для сиропу?
Якщо сироп зберігається або подається холодним, сорочка виправдана: під час нагрівання в’язкість падає в рази, полегшуються і всмоктування, і перекачування, знижується навантаження на привод. Для гарячого цукрового сиропу підігрів на ділянці перекачування зазвичай не потрібен, але важливо не допустити охолодження і загуснення на стінках.
Чи підходить відцентровий насос для сиропу?
Ні. За в’язкості вище 200–300 мПа·с відцентровий насос різко втрачає ККД і фактично перестає створювати подачу. Для сиропу застосовують об’ємні (роторні) насоси — шестеренні, кулачкові, гвинтові, перистальтичні або мембранні.
Який насос обрати для гарячого цукрового сиропу?
За температури продукту вище 90–100 °C зазвичай застосовують шестеренний або гвинтовий насос — вони тримають високу температуру і стабільну подачу. Матеріали — нержавіюча сталь AISI 316 і термостійкі еластомери; ущільнення підбирають з урахуванням ризику кристалізації при місцевому охолодженні.
Який насос потрібен для патоки та дуже в’язких сиропів?
Для патоки густиною близько 1,4 і в’язкістю 10 000 мПа·с і вище застосовують одногвинтовий (гвинтовий) насос, часто з гріючою сорочкою і подачею продукту у всмоктування живильником. Ця конструкція працює там, де шестеренний і відцентровий уже не справляються.
Українська