Platform voor de voedingsverwerkende- & drankenindustrie
Elk voedingsbedrijf heeft wel een verhaal over installatieapparatuur die een bittere nasmaak achterliet. Zo lieten operatoren bijvoorbeeld een viskeus product door een centrifugaalpomp lopen die ontworpen was voor dunne vloeistoffen, om plaats te maken voor een nieuw product. Ze ontdekten dat de tomatenstukjes veranderden in tomatensoep. Of een technicus sloot per ongeluk een afsluiter in de persleiding van een tandwielpomp, waardoor de druk opliep, downstream-apparatuur beschadigd raakte en mayonaise over de vloer stroomde. In veel gevallen ligt de schuld niet bij de pomp zelf, maar wordt het verkeerde type pomp gebruikt voor de toepassing. Maar welke moet je dan kiezen voor jouw toepassing?
Het traditionele ontwerp van een luchtbediende dubbele membraanpomp lijkt op de vorm van het getal acht. Na de inlaat splitst het leidingwerk zich in twee sets leidingen die naar vloeistofkamers aan beide zijden van de pomp leiden. Luchtdruk wordt in het midden toegevoerd en via kleppen zorgt de luchtdruk ervoor dat twee membranen heen en weer bewegen. Deze beweging creëert afwisselend druk en zuiging in de kamers. Kogelkleppen voorkomen terugstroming. Dit type pomp is veelzijdig wat betreft productviscositeit. Hij kan zowel dunne vloeistoffen als zeer viskeuze producten verpompen, van water tot pindakaas. In tegenstelling tot rotatiepompen worden dubbele membraanpompen niet beïnvloed door gesuspendeerde deeltjes en abrasieve producten. Ze kunnen grote vaste delen verwerken zonder deze te snijden of hun waarde te verminderen. Een ander voordeel is dat ze tegen een gesloten afsluiter kunnen draaien (deadheading) zonder schade te veroorzaken, omdat de pomp stopt zodra de druk in de persleiding gelijk wordt aan de werkende luchtdruk. Ze creëren zuiging zonder dat ze hoeven te worden aangegoten en kunnen producten meerdere meters ‘droog’ aanzuigen — bijvoorbeeld uit de bovenkant van een vat. Drooglopen is geen probleem, omdat er geen roterende onderdelen zijn die kunnen oververhitten. Een nadeel van dit ontwerp is pulsatie in de persleiding. Dubbele membraanpompen zijn mogelijk minder geschikt voor nauwkeurige vulapplicaties die een constante inlaatdruk vereisen. Een ander nadeel is de tijd die nodig is om dit type pomp te demonteren voor reiniging of onderhoud. De twee sets leidingen bevatten veel onderdelen en bouten die verwijderd moeten worden voordat men bij de membranen kan. Een nieuwer alternatief leidt de procesvloeistof door het midden van de pomp en de lucht aan de buitenzijde. Een medewerker kan de interne onderdelen dan bereiken door één grote moer te verwijderen. Deze constructie elimineert extra leidingwerk en zorgt voor een centraal bevestigingspunt in de pompassemblage.
Lobbenpompen zijn rotatiepompen. De rotoren kunnen afgeronde of scherpe lobben hebben. De procesvloeistof komt in het midden binnen. Terwijl de dubbele rotoren draaien, voeren zij het product langs de pomphuiswand en persen het via de perspoort naar buiten. Dit is een zachte verwerkingsmethode. Lobbenpompen hebben grote kamers die grote vaste delen en partikels kunnen verpompen zonder het product te beschadigen. Meestal worden lobbenpompen CIP-gereinigd. In sommige toepassingen, zoals het verpompen van gemalen vlees, is CIP onvoldoende en wordt handmatige reiniging toegepast. Voor zulke toepassingen is een lobbenpomp die geschikt is voor COP (Cleaning Out of Place) belangrijk. Deze ontwerpen hebben minder onderdelen en vereisen soms zelfs geen gereedschap voor demontage. Hygiënische lobbenpompen zijn verkrijgbaar in uiteenlopende maten, met een breed bereik aan debieten. In de voedingsindustrie zijn soms zeer lage debieten nodig; kleinere lobbenpompen kunnen dan ideaal zijn. Ze zijn geschikt voor uiteenlopende producten, inclusief hoogviskeuze en schuifgevoelige producten, zelfs bij hoge debieten.
Er zijn twee typen tandwielpompen: de externe tandwielpomp met twee synchroon draaiende tandwielen en de interne tandwielpomp met een binnen- en buitentandwiel.
Ondanks de verschillende mechanische ontwerpen hebben ze dezelfde eigenschappen en voordelen. Tandwielpompen worden vaak gebruikt voor laagviskeuze vloeistoffen, vooral smeerachtige vloeistoffen zoals oliën, vetten en glycerine. Ze kunnen ook matig viskeuze producten verpompen en zijn relatief voordelig. Deze technologie heeft één aandrijfas. De meeste tandwielpompen zijn klein tot middelgroot en bieden minder maatvariatie dan lobbenpompen. Ze zijn ideaal voor doseertoepassingen vanwege hun constante en herhaalbare opbrengst. Meestal zijn ze COP-gereinigd vanwege hun mechanische ontwerp.
Centrifugaalpompen hebben een waaier die de procesvloeistof in dezelfde richting verplaatst als de draaiing van de waaier. Ze zijn uitermate geschikt voor toepassingen met hoge debieten en lage druk. Ze worden meestal gebruikt voor laagviskeuze vloeistoffen. Door hun hoge snelheid en waaierontwerp kunnen ze vaste deeltjes beschadigen. Reiniging gebeurt doorgaans via CIP; veel CIP-systemen gebruiken centrifugaalpompen om de reinigingsvloeistof rond te pompen. Handmatige reiniging is mogelijk maar tijdrovend. Ze draaien meestal op 1.750 of 3.500 tpm. Hogere snelheid verhoogt het debiet, maar ook slijtage en verkort de levensduur. Ze hebben zuigvermogen, maar beperkt. Bij deadheading blijft dezelfde vloeistof in de pompkamer circuleren en opwarmen, wat schade kan veroorzaken.
Dubbele schroefpompen zijn een relatief nieuwe categorie. Ze zijn zeer nauwkeurig. Ze verwerken schuifgevoelige producten zonder kwaliteitsverlies. Hoogviskeuze producten en vaste delen vormen geen probleem. In tegenstelling tot andere pompen kunnen ze producten verpompen met tot 60% ingesloten lucht, wat bij andere pompen cavitatie kan veroorzaken. Meestal worden ze CIP-gereinigd; handmatige demontage is tijdrovend. Een belangrijk voordeel is hun veelzijdigheid: ze functioneren als twee pompen in één. Ze kunnen dunne vloeistoffen verpompen bij hoge snelheden (tot 4.000 tpm) en viskeuze producten bij lage snelheden. Ook kunnen ze CIP-vloeistof met de juiste snelheid verpompen, waardoor zowel pomp als leidingen worden gereinigd. Ze hebben tevens goed zuigvermogen.
Dit type maakt gebruik van een lange spiraalvormige rotor en een flexibele stator. Door de draaiing van de rotor verplaatst de vloeistof zich voorwaarts in kamers tussen rotor en stator. Ze werken zacht en zijn geschikt voor schuifgevoelige materialen. Grote vaste delen zijn geen probleem. Ze zijn ideaal voor zeer viskeuze producten vanwege hun hoge drukcapaciteit en mogelijkheid om over lange afstanden te verpompen. Ze hebben een goed zuigvermogen en zijn geschikt om producten uit containers te halen. Een nadeel is dat drooglopen schade kan veroorzaken, omdat rotor en stator voortdurend contact hebben en smering nodig is. Wrijving en warmte kunnen de stator beschadigen. CIP is lastig; meestal is handmatige reiniging nodig. Sommige merken zijn CIP-geschikt met externe leidingen. Door hun lengte nemen ze meer vloeroppervlak in beslag dan andere pomptypes.
Goede engineering vereist inzicht in beschikbare technologieën en hun optimale toepassing. Door de voor- en nadelen van deze zes veelgebruikte pomptypes in de voedingsindustrie te begrijpen, kunnen operators de juiste pomp voor hun toepassing selecteren.
