食品機械中泵的材料和結(jié)構(gòu)的選擇 如何選擇現(xiàn)代食品加工裝置中泵的流體處理系統(tǒng),以美國米頓羅GM0120機械隔膜計量泵為例應用于很多食品加工工作流程中,設計人員以及這些裝置的操作人員和們面臨著各種與健康有關的責任,這些責任已經(jīng)超出了通常的工業(yè)產(chǎn)品制造的范圍。由于zui終產(chǎn)品的消費者是公眾,產(chǎn)品污染必須避免,腐蝕是不允許的,泵和管道系統(tǒng)中能夠使流體滯留和細菌滋生的裂縫和死點是不能接受的除了材料選擇和加工過程中食品接觸面的選擇之外,食品工業(yè)還必須選擇系統(tǒng)維護時,用于輸送酸性和堿性清洗流體的管線和儲罐設備,以及選擇滿足各種環(huán)境標準的使用腐蝕性化學品進行污水處理的設備。 食品應用中要求的泵,其制造材料不能與產(chǎn)品發(fā)生化學反應或者以任何方式影響產(chǎn)品味道、顏色和其他特點。非食品接觸流體設備設計因素包括減少維修和停車時間、增加產(chǎn)量和降低成本等,還有與供貨商知識和服務有關的很多難以確定的因素。 一種用途引起另一種用途 人們對米頓羅GM0120PVC泵頭塑料計量泵的興趣開始于50多年前,當時制造了一種Vanton撓性線型螺狀旋轉(zhuǎn)泵以滿足心臟/肺手術中對泵的嚴格要求。這種原始泵*但簡單的結(jié)構(gòu)限制流體只接觸兩個基本部件:固體塑料泵體和粗糙的合成橡膠模制襯里。它解決了與無污染處理人體血液或者影響血液相關的兩個主要問題。首先,它避免了金屬污染的所有危險,因為接觸材料對血液不產(chǎn)生污染或者與之發(fā)生化學反應。其次,它柔和的運動在血液輸送過程中也不損害血液細胞。這種泵被接受的另一個原因是其結(jié)構(gòu)的簡單。它不包含閥門、密封、填料或者墊片。其拆卸清洗和再組裝簡單快捷。 與一般往復泵相比較: 此后,在化學材料制造商*像杜邦、道爾、Atofina和其他化學公司的幫助下,新的領域被開拓了。他們在開發(fā)用于處理腐蝕化學品:酸、堿、鹽、溶劑等的大范圍熱塑料材料上走在前列。 前進中的技術:泵的設計者把這些新材料結(jié)合到成本-效率泵的設計中來,滿足不斷擴大的加工工業(yè)的需求。今天大約有150000臺這種撓性線型泵——總能力為40GPM——在美國使用,而且在歐洲大約有一倍數(shù)量的泵在使用。除了需要用這些熱塑料旋轉(zhuǎn)螺狀泵在低流速到中流速條件下來處理大范圍敏感并有腐蝕性的流體外,為了處理化學品、食品、藥品和相關工藝和工業(yè)企業(yè)所要求的更高輸送流量,對非金屬泵的要求是采用新的結(jié)構(gòu)。米頓羅GM0120計量泵制造商們回應了這一要求。 熱塑料離心泵設計目前能獲得的形式有臥式和立式結(jié)構(gòu),可用于流量達1500GPM、揚程達400ft,在溫度為275°F或者稍高時可以連續(xù)或間斷使用。他們可以以符合ANSI工藝泵標準的型號布置,可以布置在電磁驅(qū)動無密封機構(gòu)和自動啟動裝置中。立式泵有干運行的能力,并且有*的分段軸結(jié)構(gòu)其允許長度為50ft。所有的這些類型都可用于食品工業(yè),因為其設計和結(jié)構(gòu)沒有金屬組件接觸流體。 往復泵 reciprocating pump 依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸內(nèi)往復運動使缸內(nèi)工作容積交替增大和縮小來輸送液體或使之增壓的容積式泵。往復泵按往復元件不同分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3種類型。 應用特點 美國米頓羅GM0120隔膜泵的主要特點是:①效率高而且高效區(qū)寬。②能達到很高壓力,壓力變化幾乎不影響流量,因而能提供恒定的流量。③具有自吸能力,可輸送液、氣混合物,特殊設計的還能輸送泥漿、混凝土等。④流量和壓力有較大的脈動,特別是單作用泵,由于活塞運動的加速度和液體排出的間斷性,脈動更大。通常需要在排出管路上(有時還在吸入管路上)設置空氣室使流量比較均勻。采用雙作用泵和多缸泵還可顯著地改善流量的不均勻性。⑤速度低,尺寸大,結(jié)構(gòu)較離心泵復雜,需要有專門的泵閥,制造成本和安裝費用都較高?;钊弥饕糜诮o水,手動活塞泵是一種應用較廣的家庭生活水泵。柱塞泵用于提供高壓液源,如水壓機的高壓水供給,它和活塞泵都可作為石油礦場的鉆井泥漿泵、抽油泵。隔膜泵特別適合于輸送有劇毒、放射性、腐蝕性的液體、貴重液體和含有磨礫性固體的液體。隔膜泵和柱塞泵還可當作計量泵使用。 一、米頓羅GM0120往復泵的構(gòu)造和工作原理 主要部件:泵缸、活塞,活塞桿及吸人閥、排出閥。 工作原理:活塞自左向右移動時,泵缸內(nèi)形成負壓,則貯槽內(nèi)液體經(jīng)吸入閥進入泵缸內(nèi)。當活塞自右向左移動時,缸內(nèi)液體受擠壓,壓力]增大,由排出閥排出。 活塞往復一次,各吸入和排出一次液體,稱為一個工作循環(huán);這種泵稱為單動泵。 若活塞往返一次,各吸入和排出兩次液體,稱為雙動泵。 活塞由一端移至另一端,稱為一個沖程。 二、往復泵的流量和壓頭 往復泵的流量與壓頭無關,與泵缸尺寸、活塞沖程及往復次數(shù)有關。 單動泵的理論流量為 QT=Asn 往復泵的實際流量比理論流量小,且隨著壓頭的增高而減小,這是因為漏失所致。 往復泵的壓頭與泵的流量及泵的幾何尺寸無關,而由泵的機械強度、原動機的功率等因素決定。 三、往復泵的安裝高度和流量調(diào)節(jié) 往復泵啟動時不需灌人液體,因往復泵有自吸能力,但其吸上真空高度亦隨泵安裝地區(qū)的大氣壓力、液體的性質(zhì)和溫度而變化,故往復泵的安裝高度也有一定限制。 往復泵的流量不能用排出管路上的閥門來調(diào)節(jié),而應采用旁路管或改變活塞的往復次數(shù)、改變活塞的沖程來實現(xiàn)。 美國米頓羅GM0120往復計量泵啟動前必須將排出管路中的閥門打開。 往復泵的活塞由連桿曲軸與原動機相連。原動機可用電]機,亦可用蒸汽機。 往復泵適用于高壓頭、小流量、高粘度液體的輸送,但不宜于輸送腐蝕性液體。有時由蒸汽機直接帶動,輸送易燃、易爆的液體。 美國米頓羅GM0120計量泵性能參數(shù): 型號 流 量 m3/h 壓力 MPa 泵速 mIn-1 行程 mm 介質(zhì)zui高溫度 0.C 蒸汽壓力 MPa 泵口徑 mm 外型尺寸長X寬X高 mm 泵重 Kg |