Насос для томатної пасти для перекачування в’язкого концентрату з абразивними включеннями в умовах харчового виробництва
Томатна паста надходить на лінію фасування при температурі до 95 °C, тиск нагнітання досягає 6–8 бар, а в’язкість продукту змінюється залежно від концентрації та температури.
При цьому у складі пасти завжди присутні дрібні абразивні частки — насіння та фрагменти шкірки томату.
Саме це поєднання факторів робить вибір насоса нетривіальним завданням: обладнання, яке справляється з водою або навіть молоком, при роботі з томатним концентратом виходить з ладу впродовж першого сезону.
Три властивості томатної пасти, що визначають вибір насоса
-
Властивість 01
Тиксотропія
Тиксотропія — ключова реологічна властивість томатної пасти. У стані спокою продукт поводиться як напівтверде тіло: його складно зрушити навіть під власною вагою.
Під дією зсувного зусилля — тобто в момент, коли насос починає роботу — в’язкість різко падає й паста починає текти. Після припинення перекачування структура відновлюється.
Це означає, що насос повинен створити достатнє всмоктувальне зусилля для зрушення продукту, але при цьому не зруйнувати його структуру надмірним зсувом — інакше консистенція готового продукту зміниться.
-
Властивість 02
Абразивність
Абразивність визначається наявністю твердих включень — насіння томату та часток шкірки. Розмір насіння сягає 3–4 мм.
При високих обертах ротора ці частки працюють як абразив: зношують робочі поверхні насоса, прискорюють знос еластомерних елементів та ущільнень.
Концентрат із вмістом сухих речовин 36–38% за Brix поводиться значно агресивніше, ніж паста 28–30% Brix, оскільки щільність абразивних часток в одиниці об’єму вища.
-
Властивість 03
Гігієнічні вимоги
Гігієнічні вимоги на харчових виробництвах означають, що всі поверхні контакту з продуктом мають підлягати безрозбірному промиванню — CIP (Clean-in-Place).
Це накладає жорсткі обмеження на геометрію проточної частини: неприпустимі застійні зони, різьбові з’єднання в контакті з продуктом, щілини, в яких накопичуються залишки пасти.
Шорсткість поверхонь — не грубіша за Ra 0,8 мкм.
Типи насосів для перекачування томатної пасти
Відцентрові насоси для перекачування томатної пасти не застосовуються. При в’язкості вище 500–1000 мПа·с ефективність крильчатки різко падає, а пульсуючий контакт лопаток з продуктом руйнує структуру пасти.
Для томатного соку з в’язкістю до 100–150 мПа·с відцентровий насос у гігієнічному виконанні — робоче рішення, але не для концентрату.
Томатна паста потребує об’ємних насосів, де подача забезпечується не динамічним напором, а механічним витісненням продукту.
-
Шнековий насос для томатної пасти (прогресивно-порожнинний)
Принцип роботи: металевий ротор у формі одноходового гвинта обертається всередині двоходового еластомерного статора. Між ними утворюються замкнені порожнини, які переміщують продукт від всмоктування до нагнітання. Подача плавна, без пульсацій.
Шнековий насос для томатної пасти — один із найпоширеніших варіантів на виробництвах переробки томатів. Він забезпечує стабільний потік при концентрації пасти до 38–40% Brix, робочий тиск нагнітання — до 12 бар (у багатоступеневому виконанні — вище).
Обмеження: статор із NBR або EPDM зазнає абразивного зносу від насіння томату. При підвищеній концентрації абразиву ресурс статора скорочується.
Критично важливо — запуск насоса без продукту у всмоктувальній лінії неприпустимий: сухий хід руйнує еластомер статора за 2–5 хвилин. На виробництвах це вирішують встановленням реле потоку або датчика тиску на всмоктуванні.
Матеріал ротора: нержавіюча сталь AISI 316 з хромовим покриттям або без нього. Статор: NBR (нітрильний каучук) для стандартних температур до 80 °C, EPDM — для паст із високою температурою до 120 °C.
Переглянути товари -
Роторний насос для томатної пасти (кулачковий лопатевий)
Два синхронно обертових кулачкових ротори створюють порожнини, що захоплюють і переносять продукт. Зазор між роторами і корпусом — мінімальний, без контакту деталей між собою.
Роторний насос для томатної пасти забезпечує дбайливе перекачування продукту з мінімальним зсувним впливом. В’язкість середовища, що перекачується, — до 1 000 000 мПа·с, що перекриває весь діапазон томатних концентратів. Робоча температура — до 140 °C (залежно від матеріалу ущільнень), тиск нагнітання — до 15 бар.
Конструкція повністю розбирається без демонтажу трубопроводу — передня кришка знімається, доступ до роторів відкритий. Це критично при щоденному технічному обслуговуванні та плановій заміні ущільнень.
Обмеження: при наявності великих твердих включень (понад 5–6 мм) можливе заклинювання роторів. Для томатної пасти промислового виробництва, що пройшла стандартну обробку, цей ризик мінімальний.
Матеріали контактних поверхонь: AISI 316L, шорсткість Ra ≤ 0,8 мкм. Ущільнення — EPDM або FKM (фторкаучук, торгова назва Viton), вибір залежить від робочої температури та складу мийних засобів CIP.
Переглянути товари -
Перистальтичний насос для пасти
У перистальтичному насосі продукт проходить тільки через гнучкий шланг — ні ротор, ні корпус із ним не контактують. Ролики послідовно стискають шланг, створюючи перистальтичний рух. Немає торцевих ущільнень валу, немає місць контакту продукту з металом, крім патрубків.
Це робить перистальтичний насос для пасти оптимальним для абразивних середовищ: частки насіння не контактують із металевими робочими поверхнями, а лише проходять через шланг. Допустимий розмір твердих включень — до 40% внутрішнього діаметра шлангу. Насос перекачує пасту в обох напрямках, легко дозує продукт.
Обмеження: основний витратний елемент — шланг. При постійній роботі з абразивною пастою шланг потребує періодичної заміни. Матеріал шлангу для харчових застосувань — Norprene або Santoprene, сумісні з мийними засобами та температурою CIP.
Переглянути товари -
Поршневий насос
Поршень створює тиск безпосередньо в камері з продуктом через розділову мембрану або напряму через гігієнічний шток. Тиск нагнітання — до 100 бар і вище, що затребуване при розливі пасти у велику тару або при подачі довгими трубопроводами.
Обмеження: імпульсний характер подачі — потік пульсуючий. На лініях розливу це компенсують демпферами або двопоршневими схемами з протифазою.
Переглянути товари
Порівняльна таблиця насосів для томатної пасти
| Параметр | В’язкість (мПа·с) | Тиск нагнітання | Зсувний вплив | Абразивні включення | CIP без розбирання | Основний витратник |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Шнековий | до 500 000 | до 12 бар | низький | помірна стійкість | так | статор |
| Роторний кулачковий | до 1 000 000 | до 15 бар | мінімальний | помірна стійкість | так | ущільнення |
| Перистальтичний | до 2 000 000 | до 8 бар | мінімальний | висока стійкість | так | шланг |
| Поршневий | до 500 000 | до 100 бар | низький | помірна стійкість | так | клапани / ущільнення |
Матеріали та конструктивні особливості
Всі поверхні контакту з томатною пастою мають бути виконані з нержавіючої сталі AISI 316 або AISI 316L.
Різниця між марками: 316L містить знижений вміст вуглецю (до 0,03%), що знижує ризик міжкристалітної корозії в зонах зварних швів.
Для розбірних корпусних деталей допустиме застосування AISI 304, однак усі поверхні, що безпосередньо контактують із продуктом, — лише 316/316L.
Шорсткість внутрішніх поверхонь — Ra ≤ 0,8 мкм. Ця вимога обумовлена не лише гігієною: при грубішій поверхні паста налипає на стінки і не змивається в циклі CIP.
Вимоги стандартів EHEDG, 3-A та FDA §21 CFR 177
На ринку харчового обладнання діють три основні системи гігієнічної сертифікації насосів.
- EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) — європейський стандарт, що встановлює вимоги до конструкції обладнання, матеріалів і можливості безрозбірної санітарної обробки. Сертифікація EHEDG підтверджує, що насос пройшов випробування на мийну здатність CIP за конкретним протоколом очищення. Для постачань у країни ЄС та на експортно-орієнтовані виробництва — базова вимога.
- 3-A Sanitary Standards — американський аналог EHEDG. За ключовими вимогами до матеріалів і поверхонь близький до EHEDG, однак методологія випробувань і перелік сертифікованих виробників відрізняються. Якщо продукція іде на ринок США або виробництво працює під аудитом американських замовників — орієнтир саме 3-A.
- FDA §21 CFR 177 регулює допустимі матеріали для обладнання, що контактує з харчовими продуктами. Важливо: відповідність FDA §21 CFR 177 означає лише те, що матеріали безпечні для контакту з їжею — це не гігієнічна сертифікація насоса як пристрою. Виробник може використовувати FDA-схвалені еластомери, але конструкція насоса при цьому не відповідатиме EHEDG або 3-A.
Як підібрати насос для томатної пасти за параметрами
Підбір насоса починається не з вибору типу, а з фіксації технологічних параметрів конкретного процесу.
-
Крок 01
Концентрація (Brix)
Концентрація (Brix) — первинний параметр, що визначає в’язкість. Паста 28–30% Brix має в’язкість у діапазоні 5 000–30 000 мПа·с при робочій температурі 20–25 °C.
Паста 36–38% Brix — 50 000–200 000 мПа·с і вище.
Концентрат 48–50% Brix наближається до напівтвердого продукту, і для його перекачування потрібні насоси з підпором на всмоктуванні або бочкові шнекові насоси.
-
Крок 02
Необхідна подача і тиск нагнітання
Необхідна подача (м³/год або л/хв) і тиск нагнітання (бар) — визначаються довжиною та діаметром трубопроводу, перепадом висот і гідравлічними втратами на арматурі.
При високов’язких продуктах втрати тиску в трубопроводі значно вищі, ніж при роботі з водою, і розрахунок ведеться за реологічними характеристиками конкретного продукту.
-
Крок 03
Температура продукту
Температура продукту: гаряче фасування пасти при 85–95 °C потребує ущільнень із EPDM або FKM та корпусних матеріалів із відповідними температурними допусками.
При температурі нижче 60 °C допустимий NBR.
-
Крок 04
Наявність часток
Наявність часток: якщо паста не пройшла фінішне протирання або містить включення більше 2 мм — кращий вибір перистальтичний насос для пасти або роторний кулачковий зі збільшеним зазором ротора.
-
Крок 05
Режим роботи
Режим роботи: безперервна лінія або циклічні запуски.
При циклічній роботі з частими пусками та зупинками шнековий насос потребує надійного захисту від сухого ходу — датчика потоку або вакуумного реле на всмоктуванні.
Типові помилки при експлуатації
-
Помилка 01
Запуск без продукту у всмоктувальній лінії
Запуск без продукту у всмоктувальній лінії. Найчастіша причина виходу з ладу шнекових насосів на томатних виробництвах.
Ротор без змащення продуктом розігріває еластомер статора тертям, статор набухає і заклинює ротор.
Заміна статора — планова операція, але його дострокове руйнування через сухий хід повністю виключається встановленням реле потоку на всмоктувальному патрубку.
-
Помилка 02
Перекачування надміру загустілого продукту
Перекачування надміру загустілого продукту. При зниженні температури томатна паста різко підвищує в’язкість.
Запуск насоса з холодним продуктом у трубопроводі — особливо після тривалого простою — створює пікові навантаження на приводний вал і муфту.
Рішення: попередній розігрів трубопроводу парою або гарячою водою перед запуском лінії.
-
Помилка 03
Неправильний підбір ущільнень при гарячому розливі
Неправильний підбір ущільнень при гарячому розливі. NBR при температурах вище 80 °C втрачає еластичність і починає пропускати продукт.
Заміна ущільнень на EPDM вирішує проблему без інших змін у конструкції насоса.
-
Помилка 04
Відсутність зворотного клапана на нагнітанні
Відсутність зворотного клапана на нагнітанні. При зупинці насоса паста з напірного трубопроводу самопливом повертається через насос.
При повторному пуску ротор долає опір стовпа продукту, що за відсутності плавного пуску через ЧРП може вивести з ладу муфту або зрізати шпонку приводного валу.
-
Помилка 05
Ігнорування кавітації при високій концентрації
Ігнорування кавітації при високій концентрації. При роботі з пастою 36–38% Brix насос може не створити достатнього розрідження для самовсмоктування з нижньої ємності.
У цьому випадку застосовують систему наддуву на всмоктуванні: ємність із пастою герметизують і подають надлишковий тиск 0,5–1,5 бар стисненим повітрям або азотом.
Купити насос для томатної пасти в Україні
ТОВ «ІНЖИНІРИНГОВІ СИСТЕМИ» постачає насосне обладнання для перекачування томатного концентрату та супутніх харчових продуктів.
Купити насос для томатної пасти можна в комплектації під конкретний технологічний процес: підбір виконується на підставі концентрації пасти (Brix), необхідної подачі, тиску нагнітання, робочої температури та режиму експлуатації.
До постачання додається технічна документація, декларації про відповідність матеріалів вимогам FDA та EHEDG, а також рекомендації з монтажу та першого запуску.
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
Якщо лінія переробки охоплює кілька етапів — від подачі соку до фасування концентрату — компанія підбере обладнання для кожної ділянки.
Купити насос для перекачування томатного соку або концентрату з урахуванням перспективи розширення лінії можна як у вигляді окремої одиниці, так і у складі комплектної насосної установки з частотним приводом, зворотним клапаном і контрольно-вимірювальними приладами.
Часті запитання про насоси для томатної пасти
Чи можна використовувати один насос для перекачування як томатного соку, так і томатної пасти?
Ні. Томатний сік має в’язкість до 100–150 мПа·с і допускає застосування відцентрового насоса в гігієнічному виконанні. Насос для перекачування томатного соку — це принципово інший клас обладнання. Об’ємний насос, підібраний під пасту 36% Brix, при роботі з соком надмірно перемішуватиме продукт і створюватиме надлишковий тиск.
Як часто потрібно міняти статор шнекового насоса при роботі з томатною пастою?
Ресурс статора залежить від концентрації пасти, швидкості обертання ротора та наявності абразивних включень. При оборотах 200–300 об/хв і пасті 28–30% Brix статор із EPDM служить один-два сезони. При роботі з пастою 36–38% Brix на підвищених оборотах ресурс скорочується вдвічі. Застосування ЧРП і зниження обертів на 20% суттєво збільшує міжсервісний інтервал.
Чи потрібен насос з обігрівом корпусу для перекачування томатної пасти?
Обігрів корпусу виправданий при роботі з пастою 48–50% Brix або при температурі у виробничому приміщенні нижче 15 °C. За таких умов паста в насосі загустіває при зупинці і при повторному запуску створює пікове навантаження на ротор. Насоси з паровою сорочкою або електричним обігрівом корпусу вирішують цю проблему.
Чому перистальтичний насос коштує дорожче шнекового при тій самій продуктивності?
Конструкція перистальтичного насоса виключає контакт продукту з металевими робочими поверхнями, що робить його кращим для абразивних і високов’язких середовищ. Вища вартість обумовлена складністю корпусу та роликового механізму. При роботі з пастою, що містить великі насіннєві включення, перистальтичний насос окупається за рахунок тривалішого міжсервісного інтервалу.
Що таке система наддуву на всмоктуванні і коли вона потрібна?
Система наддуву — герметизація накопичувальної ємності з подачею надлишкового тиску 0,5–1,5 бар стисненим повітрям або азотом. Застосовується при роботі з пастою високої концентрації (38% Brix і вище), коли насос не здатний створити достатнє розрідження для самовсмоктування. Без наддуву насос кавітує — перекачує повітря замість продукту.
Як проводиться CIP-мийка насоса для томатної пасти без його розбирання?
Насос перемикається в режим CIP: через проточну частину прокачується послідовно ополіскувальна вода, лужний розчин (1–2% NaOH при 70–80 °C), вода для ополіскування і за потреби кислотний розчин для видалення мінеральних відкладень. Конструкція насоса має виключати застійні зони — це підтверджується сертифікацією EHEDG або протоколом випробувань виробника.

