Šroubová čerpadla

Jak fungují šroubová čerpadla?

Šroubová čerpadla využívají dvojici synchronizovaných šroubových rotorů, které se otáčejí bez vzájemného kontaktu. Mezi rotory a tělesem vznikají uzavřené pracovní komory, které dopravují médium plynule od sání k výtlaku. Jde o objemový princip, díky kterému lze dosáhnout stabilního průtoku i při změnách viskozity nebo protitlaku v rámci provozního rozsahu čerpadla.

Dvoušroubová konstrukce umožňuje šetrné čerpání citlivých produktů a médií s částicemi. Specifickou výhodou hygienických šroubových čerpadel je široký rozsah provozních otáček – při nižších otáčkách mohou čerpat viskózní produkt a při vysokých otáčkách zajistit potřebný průtok CIP kapaliny. Jedno čerpadlo tak může v řadě aplikací nahradit samostatné produktové a CIP čerpadlo.

Výhody šroubových čerpadel

• Šetrné čerpání citlivých produktů
• Plynulý průtok s nízkými pulzacemi
• Čerpání kapalin s různou viskozitou
• Vhodnost pro produkty s měkkými částicemi
• Vysoká objemová účinnost
• Možnost dopravy produktu i CIP kapaliny
• Hygienická konstrukce pro CIP a SIP
• Široký rozsah provozních otáček
• Robustní konstrukce bez kontaktu rotorů
• Hygienické certifikace podle konkrétního provedení

Waukesha Universal Twin Screw je navržen jako produktové i CIP čerpadlo a používá nezadírající se šrouby z materiálu Waukesha Alloy 88. Vybraná provedení mají certifikaci EHEDG a další hygienická schválení.

Jak vybrat šroubové čerpadlo?

Při výběru šroubového čerpadla je důležité znát požadovaný průtok, výtlačný tlak a vlastnosti čerpaného média. Zohledňujeme zejména viskozitu, teplotu, obsah a velikost částic, citlivost produktu na smykové namáhání a požadavky na hygienu. Důležitý je také požadovaný průtok při CIP, protože čerpadlo musí být správně dimenzováno jak pro dopravu produktu, tak pro čisticí režim.

Při výběru zvažte zejména:

• Požadovaný průtok a výtlačný tlak
• Viskozitu a teplotu produktu
• Velikost a charakter pevných částic
• Citlivost média na smykové namáhání
• Požadovaný průtok a rychlost při CIP
• Typ a materiál mechanické ucpávky
• Hygienické požadavky a certifikace
• Požadavky na CIP nebo SIP
• Provozní otáčky a způsob regulace

Viskozita a šetrnost k produktu

Jednou z hlavních předností šroubových čerpadel je schopnost pracovat s médii s velmi rozdílnou viskozitou. Čerpadlo tak může v jednom procesu dopravovat hustý produkt a následně při vyšších otáčkách nízkoviskózní CIP kapalinu. V konkrétní aplikaci s ovocným pyré například Waukesha UTS pracovalo při nízkých otáčkách s produktem o viskozitě 100 až 10 000 cP a následně při vyšších otáčkách zajišťovalo CIP cirkulaci.

Díky plynulému pohybu média a absenci vzájemného kontaktu šroubů je konstrukce vhodná také pro produkty citlivé na mechanické namáhání, například krémy, emulze, mléčné produkty, omáčky nebo směsi obsahující měkké částice.

Čerpání produktu a CIP jedním čerpadlem

Hygienická dvoušroubová čerpadla mohou pracovat v širokém rozsahu otáček. Při nižší rychlosti zajišťují šetrnou dopravu produktu, zatímco při CIP se otáčky zvýší tak, aby čerpadlo vytvořilo potřebný průtok a rychlost čisticí kapaliny v potrubí. Výrobce pro Universal Twin Screw uvádí při CIP provoz typicky v rozsahu 1 300 až 3 500 ot/min podle velikosti a systému.

Toto řešení může odstranit potřebu samostatného odstředivého CIP čerpadla, obtokového potrubí a části armatur. Výsledkem může být jednodušší procesní linka, menší zastavěná plocha a méně zařízení vyžadujících servis.

Velikost částic a stoupání šroubů

Geometrie šroubů ovlivňuje průtok, dosažitelný tlak i velikost částic, které mohou čerpadlem bezpečně projít. Jemnější stoupání poskytuje jiné tlakové a průtokové charakteristiky než širší geometrie určená pro větší průchodnost.

Při čerpání produktů obsahujících ovoce, zeleninu, tvaroh, maso nebo jiné částice proto volíme geometrii podle velikosti, tvrdosti a citlivosti produktu. Twin Screw čerpadla vlastní schopnost šetrně dopravovat velké částice bez jejich nežádoucí degradace.

Mechanická ucpávka a materiály

Volba mechanické ucpávky závisí na produktu, provozní teplotě, tlaku a požadavcích na hygienu. Podle aplikace lze použít jednoduché nebo dvojité mechanické ucpávky a různé kombinace těsnicích materiálů.

Pro šrouby Waukesha Universal Twin Screw se používá nezadírající se materiál Alloy 88, který omezuje riziko poškození při náhodném kontaktu šroubů. To je důležité zejména u hygienických čerpadel pracujících s velmi malými provozními vůlemi.

Hygienické provedení a certifikace

Šroubová čerpadla Waukesha jsou určena zejména pro hygienické procesy v potravinářství, výrobě nápojů, kosmetice a dalších citlivých provozech. Konstrukce umožňuje CIP čištění a podle konkrétní konfigurace také SIP.

Certifikace se vždy vztahují ke konkrétní velikosti, materiálům těsnění a konfiguraci čerpadla. U Universal Twin Screw jsou dostupná například provedení certifikovaná podle EHEDG, 3-A, FDA a ES 1935/2004.

Typické aplikace šroubových čerpadel

• Mléko, smetana a mléčné výrobky
• Omáčky, dresinky a polévky
• Čokoláda a cukrářské náplně
• Ovocné koncentráty a pyré
• Pivo, mladina, víno a nápoje
• Krémy, gely a kosmetické produkty
• Farmaceutické suspenze a emulze
• Rostlinné oleje a tuky
• Produkty s měkkými pevnými částicemi
• CIP cirkulace a sanitace procesních linek

Šroubové, nebo čerpadlo s rotačními písty?

Oba principy jsou objemové a používají se pro šetrnou dopravu viskózních a hygienických produktů. Čerpadla s rotačními písty jsou osvědčeným řešením pro široký rozsah hygienických procesů a nabízejí robustní konstrukci i dobrou průchodnost částic.

Dvoušroubové čerpadlo je výhodné zejména tam, kde má jedno zařízení zajišťovat jak dopravu produktu, tak vysoký průtok při CIP. Jeho široký rozsah otáček může snížit potřebu samostatného odstředivého čerpadla pro čisticí okruh.

Šroubová čerpadla AxFlow

Nabízíme hygienická šroubová čerpadla Waukesha Cherry-Burrell Universal Twin Screw pro potravinářské, nápojové, kosmetické a farmaceutické procesy. Pomůžeme vám zvolit velikost čerpadla, geometrii šroubů, mechanickou ucpávku, pohon a provozní otáčky podle vlastností produktu i požadavků na CIP.

Zajišťujeme také odborný servis šroubových čerpadel, preventivní údržbu, diagnostiku, výměnu ucpávek a opotřebovaných dílů a dodávky originálních náhradních dílů.