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AUSWAHL DER RICHTIGEN LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKEPUMPE
Diese vier Merkmale sollten bei Ihrer Entscheidung maßgeblich sein.
Die richtigen Geräte für den Transfer von Inhaltsstoffen sind entscheidend für eine dauerhaft optimale Effizienz und hohe Produktqualität bei ausgewogenen Betriebskosten. Bei Kaufentscheidungen zur Anschaffung neuer Geräte oder zur Aufrüstung veralteter Anlagen stehen lebensmittel- und getränkeverarbeitende Betriebe jedes Mal vor einer schwierigen Aufgabe. Für die Auswahl der richtigen Pumpentechnologie für Lebensmittel- und Getränkeanwendungen gibt es jedoch ein Erfolgsrezept mit nur vier Zutaten.
In der Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung herrscht kein Mangel an Optionen für die Materialförderung. Die Optionsvielfalt erscheint oft überwältigend: neue Doppelschneckenpumpen, zuverlässige Drehkolbenpumpen, flexible elektrische und Druckluft-Membranpumpen, leistungsstarke Kolbenpumpen – und so geht es schier endlos weiter. Für jeden Benutzer ist eine Konfiguration auf dem Markt erhältlich, die seinen Anforderungen entspricht. Den Weg in die richtige Richtung finden Sie, wenn Sie folgende Gesichtspunkte berücksichtigen.
1. Durchflussrate
Die Volumendurchflussrate wird durch Multiplikation der Materialgeschwindigkeit mit der Schlauchgröße ermittelt und in Gallonen/Liter pro Minute angegeben. Die Bestimmung der Durchflussrate ist entscheidend für die Auswahl der perfekten Pumpe. Eine Pumpe, die für die jeweilige Anwendung zu klein ist, läuft zu hart oder zu heiß, was wiederum zum Ausfall der Pumpe führen kann. Eine zu große Pumpe verursacht wiederum höhere Anschaffungs- und Betriebskosten. Als Faustregel gilt, dass Pumpen bei 30 bis 60 Prozent ihrer maximalen Kapazität betrieben werden sollten. Dies reduziert unnötigen Verschleiß aufgrund hoher Geschwindigkeiten und ermöglicht bei Bedarf zukünftige Erweiterungen oder Prozessfähigkeiten. Dies gilt für Drehkolben-, Membran-, Doppelschnecken- und Sinuspumpen sowie für so gut wie jede andere Pumpe, die in einer Anwendung installiert werden kann.
2. Materialeigenschaften
Viskosität
Die Materialviskosität ist die wichtigste Kenngröße beim Betrieb von Pumpen. Die vorstehend erläuterte Durchflussrate nimmt mit steigender Materialviskosität ab. Die meisten Pumpen sind für eine maximale Durchflussrate mit Wasser von 1 Centipoise (cP) ausgelegt. Die meisten Lebensmittelzutaten sind dicker als Wasser, wodurch die Maximalleistung um 5 bis 25 Prozent und mehr sinkt. In der Regel werden für Flüssigkeiten mit niedrigerer Viskosität Kreiselpumpen und für Flüssigkeiten mit höherer Viskosität Kolben-, Drehkolben-, Membran- und andere Pumpen eingesetzt.
Die Materialviskosität hat Einfluss darauf, wie gut die Pumpe das Material in den Einlass der Pumpe sowie in den Auslass laden kann. Drehkolbenpumpen erzeugen keine signifikante Ansaugungskraft und haben beim Ansaugen von Flüssigkeiten mit höherer Viskosität Schwierigkeiten. Elektrische und pneumatische Membranpumpen sowie Peristaltikpumpen sind hingegen in der Lage, mit dem von ihnen erzeugten Sog Materialien mit hoher Viskosität in die Pumpe zu laden. Wenn die Viskosität des Materials 100.000 cP überschreitet, ist beim Entleeren aus Behältern eine Ram-Einheit erforderlich, um das Material per Abwärtsdruck in die Pumpe zu drücken.
Abrieb
Der Materialabrieb kann insbesondere bei Kreiselpumpen zum schnellen Verschleiß der Pumpenbauteile und damit zu höheren Reparaturkosten führen. Materialien mit hohem Zuckergehalt führen im Vergleich zu anderen Materialien zu einem besonders schnellen Verschleiß der Komponenten. In Drehkolbenpumpen sind gegen den erhöhten Abrieb mitunter Spezialwerkstoffe und -beschichtungen verbaut, doch auch diese Pumpen haben im Lauf der Zeit mit undichten Rotationsdichtungen und Rotorverschleiß zu kämpfen. Membranpumpen, die weder über Rotationsdichtungen noch über rotierende Komponenten verfügen, kommen sehr viel besser mit abrasiven Materialien zurecht als Drehkolbenpumpen mit ihren geringfügigen Toleranzbereichen.
Scherung
Bei Anwendungen wie Tomaten, Pastetenfüllungen, Ricotta, Fleisch und Geflügel gilt es, die hohe Materialscherung zu berücksichtigen. Membran-, Peristaltik- und Sinuspumpen sind materialschonend und scheren das Fördergut im Gegensatz zu Kreisel-, Drehkolben-, Doppelschnecken- und anderen Rotationspumpen nicht. Dies ist insbesondere für Anwender wichtig, deren Produkte durch Scherung und Hitze beeinträchtigt werden, da das von der Anlage produzierte Endprodukt sich dadurch verändern kann.
Partikelgröße
Beim Betrieb einer Pumpe müssen alle in dem Material beförderten Feststoffe oder Partikel bekannt sein. So sind etwa Lebensmittelzutaten wie Salsa, Fruchtfüllungen und andere Zubereitungen meist sehr stückig. Membranpumpen mit Klappenrückschlagventilen und Peristaltikpumpen können Feststoffe mit einem Durchmesser von mehr als 4 Zoll befördern. Rotationspumpen können einige Feststoffe fördern, die jedoch nicht von nennenswerter Größe sein sollten. Aufgrund der Bauart und Betriebsdrehzahl der Pumpe werden die Partikel jedoch oft beschädigt und das Material beeinträchtigt.
3. Chemische Verträglichkeit
Wer sicherstellt, dass die Pumpenmaterialien mit dem zu fördernden Inhaltsstoff verträglich sind, kann sich über eine lange Betriebsdauer seiner Pumpe freuen. Die meisten Lebensmittelpumpen werden aus Edelstahl gefertigt, sind aber alle mit Elastomerdichtungen ausgestattet, die wiederum anfälliger für Verträglichkeitsprobleme sind. In der Fleisch- und Geflügelwirtschaft zeigt sich, dass viele Elastomere den tierischen Fetten und Ölen im Material nicht gut standhalten.
Die Pumpenkonstruktion und die Elastomere müssen außerdem mit den Reinigungsmitteln der Einrichtung und den Clean-in-Place-(CIP)/Clean-out-of-Place-(COP)-Anforderungen kompatibel sein. Viele Störungen treten auf, wenn ein Pumpenelastomer oder eine Dichtung mit den Lebensmittelzutaten verträglich ist, aber die zur Reinigung der Anlage verwendeten Ätzmittel nicht verträgt.
Die Reinigungsfähigkeit der Pumpe und die Reinigungsverfahren der Anlage müssen bei der Auswahl der richtigen Pumpe berücksichtigt werden. Wird eine Pumpe benötigt, die an Ort und Stelle gereinigt werden kann und nicht ausgebaut werden muss? Hier empfiehlt sich eventuell die Verwendung von Drehkolben- oder anderen Rotationspumpen, die auf CIP-Fähigkeit ausgelegt sind. Membranpumpen können an Ort und Stelle gereinigt werden, sind jedoch materialabhängig. Viele Anlagen arbeiten heute mit der Steam-in-Place-Reinigung, weshalb alle Pumpenbauteile den extremen Dampftemperaturen standhalten müssen, denen die Pumpen ausgesetzt sind.
4. Genehmigungsanforderungen
Sind für den Prozess irgendwelche Gerätezulassungen erforderlich? Die Zulassung und Auslegung durch die United States Food and Drug Administration (FDA) ist der am weitesten verbreitete Standard in der Lebensmittelindustrie. Vergewissern Sie sich, dass Ihre Geräte alle FDA-Standards erfüllen und dem FDA Code of Federal Regulations (CFR) Title 21 entsprechen. Viele andere Zulassungen können die Auswahl bestimmter Pumpen beeinflussen. Bei der Verarbeitung von Lösungsmitteln ist ein Nachweis oder eine Zulassung für explosionsfähige Atmosphären (ATEX) erforderlich. Europäische Hersteller benötigen unter Umständen Geräte, die die Zulassungen der Europäischen Rahmenverordnung (EC) 1935 erfüllen, und viele Hersteller im Bereich Körperpflege und Pharmazie benötigen Komponenten, die nach der U.S. Pharmacopeia (USP) Klasse VI zugelassen sind. Die Zulassungen richten sich nach dem zu fertigenden Material und danach, wie der Kunde das Produkt einnimmt oder verwendet.
Die Wahl der passenden Anlage für Lebensmittel- und Getränkeanwendungen wird von vielen Faktoren beeinflusst. Vor der Wahl einer Pumpe ist es wichtig, über die Anforderungen an die Materialhandhabung vollständig im Bilde zu sein. Wenn Sie bereit sind, eine Pumpe auszuwählen, verwenden Sie unsere Auswahlhilfe für Lebensmittelpumpen und unsere Auswahlhilfe für elektrische Lebensmittelpumpen
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