Sanitární míchací nádrže a míchadla pro zpracování potravin: Průvodce specifikátorem

2 000 l opláštěná nádrž na lince na omáčku obvykle selže na stejných dvou místech: prstenec spáleného produktu na stěně pláště a stín za přepážkou, kam se stříkací koule CIP nikdy nedostane. Ani jeden problém není vyřešen instalací většího motoru.

Krátká odpověď: při zpracování potravin musí být sanitární míchací nádrž a její míchadlo specifikováno jako jeden systém proti čtyřem omezením – reologii produktu, povinnost přenosu tepla, čistitelnost a integritu těsnění. Hodnoty motoru, ovládací prvky a výkresy vycházejí z těchto čtyř. Tato příručka popisuje, jak se každé omezení promění v konkrétní specifikaci, co patří do nákupní objednávky a které akceptační testy zachycují problémy, než se nádrž postaví na nohy.

O specifikaci rozhodují čtyři omezení

Většina dotazů začíná od objemu a výkonu motoru a pracuje zpětně. Takto rostliny skončí s 22 kW pohonem na nádrži, jehož skutečným problémem je fólie na stěně, která je o několik stupňů příliš horká. Níže uvedená tabulka je pořadí prací, které používáme, když přijde dotaz na jídlo: každé omezení odstraňuje možnosti před vydáním výkresu.

Viskozita je nejčastěji nedostatečně specifikovaným omezením. Ovocný přípravek může ukazovat 300 cP při plnění a 9 000 cP po ochlazení ve stejné nádobě; oběžné kolo dimenzované na prvním čísle se bude na začátku dávky vířit a na konci se zastaví. Požádejte o křivku viskozity napříč šarží, obsah pevných látek a největší částici, která musí přežít neporušená, a výběr míchadla přestane být jen odhadem.

Sanitární design žije v detailech, které při předání nevidíte

Povrchy, které přicházejí do styku s produktem, jsou obvykle z nerezové oceli 316L. 304 je použitelný pro mnoho mlékárenských a nápojových provozů, ale je slabší volbou tam, kde jsou přítomny kyselé produkty nebo čisticí chemikálie obsahující chloridy. Povrchová úprava je obvykle specifikována jako Ra ≤ 0,8 µm pro kontakt s produktem, se svary v kontaktu s produktem zabroušené a zdokumentované. EHEDG a vedení 3-A považují geometrii za minimálně stejně důležitou jako drsnost: leštěný vnitřní roh, ke kterému se čisticí kapalina nedostane, je horší než mírně drsnější povrch sedící v dráze toku.

Detaily, které rozhodují o tom, zda se nádrž vyčistí za dvacet nebo šedesát minut:

• Vnitřní poloměry 6 mm nebo více na každém spojení s produktem, bez čtvercových vnitřních rohů.
• Žádné závitové spojovací prvky, přeplátované spoje nebo štěrbiny uvnitř produktové zóny – pouze svorkové nebo svařované spoje.
• Mrtvé nohy se udržely na dvou průměrech potrubí nebo méně a na zpátečce CIP vůbec žádné.
• Plnohodnotné dno, klenuté nebo kónické, s výstupem v nejnižším bodě a bez plochého prstencového prstence pod oběžným kolem.
• Přepážky byly ke skořepině spíše přivařeny než přišroubovány a odrážely stěnu tak, aby se kapalina pohybovala za nimi.

Žádná z těchto položek není sama o sobě drahá. Společně tvoří rozdíl mezi nádrží, která projde hygienickým auditem, a nádrží, která vyžaduje ruční čištění při každé výměně.

Přizpůsobte míchadlo produktu, nikoli objemu nádrže

Tři pásma viskozity pokrývají většinu potravinových povinností a každé selže svým vlastním způsobem, když je špatně specifikováno. Rychlost hrotu je obvykle číslo, o kterém stojí za to polemizovat, protože ovlivňuje jak kvalitu směsi, tak poškození struktury citlivé na smyk.

Nízká viskozita – mléko, solný roztok, džus, cukrový sirup – vyžaduje axiální průtok a velký čerpaný objem na jednotku výkonu. Třílistá vrtule při D/T zhruba 0,3 až 0,4 to zajišťuje s jemným střihem, na kterém záleží, když produkt nese proteiny citlivé na teplo.

ZPS třílopatkové nízkoviskózní míchadlo pro nádrže s kuželovým dnem Lopatka s kuželovým dnem se zkoseným designem se třemi lopatkami, která pomáhá eliminovat spodní slepá místa při míchání s nízkou viskozitou, a lze ji kombinovat s jinými míchadly. Zobrazit produkt →

Středně viskózní produkty, jako jsou těsta, jogurtový základ a omáčky, vyžadují pohyb ve velkém v blízkosti stěny. Otevřená turbína s nakloněnými lopatkami přidává silnější radiální složku a udržuje mezní vrstvu v pohybu, což je přesně to, co omezuje zanášení na povrchu pláště.

YK třírozměrné otevřené turbínové míchadlo pro středně viskózní míchání Otevřená třílopatková turbína pro středně viskózní provoz, nabízející axiální cirkulaci plus radiální pohyb u stěny pro míchání, rozptylování, rozpouštění a přenos tepla. Zobrazit produkt →

Vysoce viskózní produkty — rajčatový protlak, džem, arašídové máslo — je nutné přemisťovat jako celou hmotu. Kotva nebo rám se stěnovými škrabkami průběžně obnovuje fólii na teplosměnném povrchu; bez ní musí klesnout teplota stěny a doba vsázky se zhruba zdvojnásobí.

Rámová míchací lopatka KSG se škrabkou pro vysoce viskózní materiály Nízkorychlostní rámové míchadlo s nástěnnou škrabkou pro vysoce viskózní adhezivní materiály, kombinující míchání s přenosem tepla a zabraňováním lepení na stěně nádoby. Zobrazit produkt →

Mezi pásy je třeba geometrii spíše kontrolovat než hádat. běžíme výpočetní dynamika tekutin na skutečném modelu nádrže před vydáním výkresů, protože mrtvá zóna v nádobě o objemu 6 000 l s tryskou mimo střed není něco, co by předpovídalo obecné pravidlo. Vzor proudění, poloha přepážky a vortexování při nízkém naplnění se řeší na obrazovce, nikoli na místě.

Porovnání konfigurací upřímně

Konfigurace nejsou v abstraktní rovině lepší nebo horší; jsou lepší nebo horší za povinnost. Níže uvedené srovnání odráží typické rozsahy aplikací spíše než naměřený výkon a je to způsob, jakým vytváříme kompromis se zákazníky před vystavením cenové nabídky.

Praktické čtení: tam, kde jsou výměny časté a viskozita je nízká, vyhrává vrtule v oblasti čištění a nákladů. Tam, kde je produkt tlustý a dominuje přenos tepla, vítězí oškrábaný rám, i když se hůře čistí – a pak kolem něj musí být navržen obvod CIP s vyhrazenou stříkací koulí, delším oplachem a v ideálním případě testem pokrytí při předání.

Přenos tepla, těsnění a čištění: Kde rostliny ztrácejí čas

Teplota stěny, ne objemová teplota

Film produktu na stěně pláště je vždy teplejší než údaj na objemové sondě. V omáčce na bázi škrobu nebo mléčném dezertu je tato mezera místem, kde začíná připalování a denaturace bílkovin. Důlkový nebo polotrubkový plášť s řízeným topným médiem, plus míchadlo, které udržuje film na stěně v pohybu, dělá pro kvalitu produktu více než větší výměník tepla.

Volba těsnění je hygienickým rozhodnutím

Jediná mechanická ucpávka s potravinářským proplachem pokrývá většinu činností s nízkým rizikem. Tam, kde produkt nesmí proniknout do atmosféry nebo kde je těsnění pod hladinou kapaliny, dvojité těsnění s bariérovou kapalinou nebo magnetický pohon zcela odstraní cestu úniku. Specifikujte bariérovou kapalinu jako potravinářské mazivo s registrací náhodného kontaktu a uveďte ji v datovém listu, aby ji nebylo možné při uvedení do provozu nahradit.

CIP: rychlost, pokrytí a odvod

Čištění není jen otázkou chemické síly. Základem je návrhové pravidlo 1,5 m/s nebo více v hlavním přívodu CIP, vzor stříkání, který smáčí prostor hlavy a spodní stranu horního krytu, a odtok, který se zcela vyprázdní. Ověřte pokrytí riboflavinovým sprejovým testem pod UV světlem nebo profilem vodivosti oplachové vody, spíše než pohledem skrz průlez.

Co patří do objednávky

Objednávka by měla obsahovat položky, o kterých je poté těžké polemizovat:

1. EN 10204 3.1 materiálové certifikáty pro desku pro styk s produktem.
2. Zpráva o drsnosti povrchu pro každou specifikovanou hodnotu Ra se seznamem přístroje a pozic měření.
3. Mapy svarů a záznamy o kontrolách, včetně všech svarů s produktem v rovině se zemí.
4. Házení hřídele a dynamické vyvážení zaznamenává v daném rozsahu otáček.
5. Schválená orientace trysky a výkres přípojky před zahájením výroby.

Přijímací testy jsou důležitější než papírování. Tovární přejímací test na úrovni projektované náplně – vodou, při plné rychlosti – odhaluje víření, vibrace, netěsnost těsnění a nadměrný proud motoru, když je zařízení stále v dílně. Přidejte test pokrytí CIP na skutečné nádrži a zprávu o drsnosti naměřené na dohodnutých místech. V našem vlastním práce na projektu potravin a nápojů Většina problémů s předáním je způsobena jednou ze dvou věcí: propláchnutím těsnění připojeným jinak než na výkresu nebo pokrytím sprejem, které nebylo nikdy ověřeno.

Výrobní stránka není okouzlující, ale je to to, co drží specifikace pohromadě. Naše továrna Wuxi funguje v souladu s certifikací ISO 9001 a praxí 5S a potravinářská a farmaceutická divize staví podle stejného standardu dokumentace jako chemické divize – což je důležité, když tým QA zákazníka požaduje záznamy o svarech pět let po instalaci.

Takto specifikováno, sanitární míchací nádrž přestává být nádobou s motorem nahoře a stává se procesním zařízením s předvídatelným chováním: stejná doba míchání u šarže 1 a šarže 400, čisticí cyklus, který je spíše ověřen než předpokládaný, a těsnění, které není třeba sledovat.

Často kladené otázky