Вибір насоса для в’язких харчових продуктів — це технологічне завдання, від якого залежить якість сировини, продуктивність лінії та енерговитрати. Неправильний підбір веде до перегріву продукту, порушення структури, зносу обладнання та простоїв. У цій статті ми розглянемо, які насоси найефективніші для перекачування томатної пасти, шоколаду, фаршу, сиркових мас та інших в’язких середовищ, і надамо чіткі інженерні критерії для вибору.
1. Ключові параметри: що таке “в’язкий продукт” для насоса?
Перш ніж вибирати насос для в’язких продуктів, необхідно кількісно оцінити властивості середовища:
- В’язкість (динамічна, мПа·с, або кінематична, сСт). Від цього параметра залежить тип і потужність насоса.
- До 500 сСт (молоко, соки): можуть використовуватися звичайні центробіжні насоси.
- 500 – 5 000 сСт (вершки, мед, томатна паста низької концентрації): зона об’ємних насосів (гвинтові, шестеренні).
- Понад 10 000 сСт (густі пасти, шоколад, фарш): виключно об’ємні насоси, часто з підігрівом рубашки.
- Чутливість до зсуву (shear-sensitive). Чи руйнується структура при механічному впливі? Наприклад, для ніжного крему чи йогурту це критично.
- Наявність твердих включень. Фарш, паста зі шкіркою, фрукти в пюре — потребують окремої конструкції робочих механізмів.
- Температурний режим. Чи потрібен підігрів/охолодження рубашки для підтримки текучості (шоколад, жири).
2. Порівняння насосів для в’язких продуктів: переваги та недоліки
Для ефективного перекачування в’язких харчових продуктів застосовуються переважно об’ємні насоси. Розберемо основні типи.
2.1. Гвинтові (винтові) насоси – найуніверсальніший вибір
Ідеально підходять для: продуктів змінної та дуже високої в’язкості, чутливих до зсуву, а також з твердими включеннями.
- Продукти: томатна паста високої концентрації, фарш, тісто, сиркові/сирні маси, фруктові пюре з часточками.
- Принцип роботи: Плавне переміщення продукту в замкненій порожнині між ротором і статором.
- Переваги:
- Бережливий переказ: мінімальний зсув і руйнування структури.
- Відмінне самовсмоктування: може працювати на “сухому всмоктуванні”.
- Гнучкість: ефективна робота в широкому діапазоні в’язкості (від 1 до 1 000 000 сСт).
- Недоліки:
- Обмеження по робочому тиску.
- Статор (гумовий або полімерний) – витратний елемент, що потребує заміни.
2.2. Шестеренні насоси (зовнішнього зачеплення) – для однорідних в’язких середовищ
Ідеально підходять для: однорідних, в’язких продуктів без абразивних чи крупних твердих включень.
- Продукти: розплавлений шоколад, глазур, розплавлені жири та масла, згущені сиропи, мед, томатна паста без шкірки.
- Принцип роботи: Переміщення рідини в западинах між зубами двох шестерень.
- Переваги:
- Компактність і висока продуктивність.
- Стабільний, рівномірний потік без пульсацій (важливо для дозування).
- Можливість роботи з високими температурами (наявність рубашки обігріву).
- Недоліки:
- Чутливі до твердих включень та сухої роботи – можуть призвести до поломки шестерень.
- Обмежена здатність до самовсмоктування порівняно з гвинтовими.
2.3. Роторно-лопатеві насоси – для продуктів середньої в’язкості
Підходять для: пластичних, ніжних мас середньої в’язкості.
- Продукти: вершки, йогурти, маргарин, сиркові маси, соуси.
- Переваги: Більш бережливі, ніж шестеренні, регульована продуктивність.
- Недоліки: Лопаті – зношуваний елемент, не рекомендовані для продуктів з твердими частинками.
2.4. Поршневі/плунжерні насоси – для точного дозування в’язких продуктів
Застосування: високоточне дозування і фасування дуже в’язких паст, фаршу, тіста під високим тиском.
Чому звичайні центробіжні насоси не підходять? При зростанні в’язкості їхній коефіцієнт корисної дії (ККД) різко падає, потрібна потужність зростає, а продуктивність знижується. Для продуктів зі в’язкістю понад 500-1000 сСт їхнє застосування економічно та технологічно невиправдане.
Для точного підбору насоса для ваших в’язких продуктів рекомендуємо консультацію з інженерами компанії Steiner Ukraine.
3. Інші критичні інженерні фактори при виборі
- Матеріали: Контактні частини – нержавіюча сталь AISI 316L. Ущільнення та деталі (статори гвинтових насосів) – харчові гуми (NBR, EPDM, FKM) або полімери, стійкі до жирів та температури.
- Привід та потужність: Для дуже в’язких продуктів потрібен двигун із запасом потужності та редуктор, що забезпечує низьку частоту обертів (частково м/хв).
- Підігрів/охолодження: Наявність рубашки на корпусі для термостабілізації продукту.
- Легкість обслуговування (CIP/SIP): Можливість швидкого розбирання для миття та заміни зношених деталей.
Висновок: Для перекачування в’язких харчових продуктів оптимальним вибором найчастіше є гвинтові або шестеренні насоси. Гвинтові – для середовищ з включеннями та змінною в’язкістю, шестеренні – для однорідних, термостабільних продуктів, де важливий рівномірний потік.
Найточніший метод підбору – розрахунок та тестування. Фахівці Steiner Ukraine допомагають провести інженерний розрахунок потужності та продуктивності, щоб переконатися у відповідності насоса технологічним вимогам.
Підсумок: Вибір насоса для в’язких харчових продуктів базується на точних даних про в’язкість, структуру продукту та параметри технологічної лінії. Інвестиція в правильне обладнання окупається збереженням якості сировини, зниженням енерговитрат та відсутністю простоїв.
Для розрахунку, підбору та організації тестування насоса для ваших в’язких продуктів – звертайтеся до інженерного відділу «Steiner Ukraine». Ми пропонуємо рішення від провідних європейських виробників та повний супровід.