ČERPÁNÍ VISKÓZNÍCH KAPALIN
S rostoucí viskozitou se výrazně mění podmínky na sání čerpadla, tlakové ztráty v potrubí i potřebný výkon pohonu. Pro hustá média jsou proto obecně vhodná zejména objemová čerpadla, která při každé otáčce dopravují definovaný objem kapaliny a umožňují regulovat průtok změnou otáček.
Při návrhu neřešíme pouze maximální viskozitu udávanou výrobcem čerpadla. Důležitá je také skutečná viskozita při provozní teplotě, charakter proudění, délka a světlost sacího potrubí a schopnost média samovolně plnit sací prostor.
U velmi hustých produktů proto často pomůže krátké sací potrubí, větší dimenze potrubí, nízké otáčky čerpadla nebo zaplavené sání.
CITLIVÉ PRODUKTY A SMYKOVÉ NAMÁHÁNÍ
Některá média mohou při intenzivním mechanickém namáhání měnit své vlastnosti. Smykové síly mohou ovlivnit viskozitu, strukturu emulze, velikost částic nebo vzhled produktu. Citlivost na smykové namáhání představuje jeden z hlavních parametrů při výběru čerpadla.
Pro takové produkty vybíráme čerpadlo s plynulým průchodem média a vhodnými otáčkami. Cílem je dopravit produkt bez zbytečné recirkulace, vysokých lokálních rychlostí nebo mechanického namáhání, které by mohlo negativně změnit jeho vlastnosti.
To je důležité například u krémů, emulzí, jogurtů, omáček, koncentrátů, suspenzí nebo produktů obsahujících měkké částice.
ČERPÁNÍ PRODUKTŮ S PEVNÝMI ČÁSTICEMI
U produktů obsahujících kusové nebo měkké částice nestačí hodnotit pouze viskozitu. Důležitá je také velikost částic, jejich pevnost a požadavek na zachování jejich původního tvaru.
Například ovoce, zelenina, masové směsi nebo jiné částicové produkty mohou být při nevhodném čerpání mechanicky poškozeny. Proto vybíráme konstrukci s dostatečně velkými průchody a takovým pohybem pracovních elementů, který omezuje drcení produktu.
Výběr čerpadla je tedy vždy kompromisem mezi požadovaným průtokem, tlakem, schopností nasávání a maximálním dovoleným mechanickým namáháním produktu.
ČOKOLÁDA, SIRUPY, KRÉMY A PASTY
Velmi viskózní produkty se vyskytují zejména v potravinářství, kosmetice a chemickém průmyslu. Typickými médii jsou čokoláda, fondány, sirupy, med, ovocné koncentráty, krémy, gely, pasty, pryskyřice nebo lepidla.
U těchto médií se viskozita může výrazně měnit s teplotou. Při poklesu teploty tak mohou rychle růst tlakové ztráty a požadovaný výkon čerpadla. U některých aplikací proto řešíme temperaci potrubí a případně také otápěné provedení čerpadla.
Pro specifické potravinářské aplikace nabízíme také řešení přímo pro čerpání čokolády.
HYGIENICKÉ ČERPÁNÍ VISKÓZNÍCH PRODUKTŮ
V potravinářství, farmacii a kosmetice musí čerpadlo kromě správné hydraulické funkce splňovat také požadavky na čistitelnost, materiálové provedení a minimalizaci míst, ve kterých by mohl zůstávat produkt.
Vhodná konstrukce umožňuje CIP čištění a podle konkrétního provedení také SIP sterilizaci bez rozsáhlé demontáže. Pro potravinářské aplikace vybíráme vhodná potravinářská čerpadla podle konkrétního produktu, požadované hygienické úrovně a způsobu čištění.
VLIV TEPLOTY NA VISKOZITU A VÝKON ČERPADLA
U mnoha kapalin se viskozita s teplotou výrazně mění. Proto je důležité znát nejen údaj „viskozita média“, ale především viskozitu při skutečné provozní teplotě.
Produkt může být při výrobní teplotě snadno čerpatelný, ale při odstavení a ochlazení může výrazně zhoustnout nebo ztuhnout. To ovlivňuje rozběhový moment, tlakové ztráty, schopnost nasávání i maximální bezpečné otáčky čerpadla.
U takových aplikací řešíme také postup spouštění, temperaci zařízení a případné vyprazdňování nebo proplach potrubí po ukončení výroby.
VÝHODY SPRÁVNĚ NAVRŽENÉHO ČERPADLA
- Šetrné čerpání citlivých produktů
- Stabilní průtok i při vysoké viskozitě
- Nízké smykové namáhání média
- Možnost čerpání produktů s pevnými částicemi
- Regulace průtoku změnou otáček
- Dobrá schopnost nasávání u vhodných konstrukcí
- Hygienické provedení pro potravinářství a farmacii
- CIP/SIP čistitelnost u vybraných čerpadel
- Možnost temperovaného nebo otápěného provedení
- Široký výběr objemových čerpacích principů
JAK VYBRAT ČERPADLO PRO VISKÓZNÍ A CITLIVOU KAPALINU?
Pro správný návrh potřebujeme znát především viskozitu při provozní teplotě, požadovaný průtok a tlak, hustotu média, jeho smykovou citlivost a případný obsah pevných částic.
Dále řešíme velikost a charakter částic, požadovanou samonasávací schopnost, teplotní rozsah, tlak na sání, délku a světlost potrubí, materiálovou kompatibilitu a požadavky na čištění.
U citlivých produktů zohledňujeme také maximální přijatelné otáčky a způsob regulace. Cílem není pouze najít čerpadlo, které médium „dokáže přečerpat“, ale navrhnout řešení, které zachová vlastnosti produktu, dosáhne požadovaného výkonu a nebude zbytečně zvyšovat energetickou náročnost nebo provozní náklady.
