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ELEGIR LA BOMBA ADECUADA PARA ALIMENTACIÓN Y BEBIDAS
Estas cuatro características le guiarán en su decisión.
Los equipos adecuados de transferencia de ingredientes son vitales para mantener una eficiencia óptima y una alta calidad del producto, compensando al mismo tiempo los costes de funcionamiento. Los procesadores de alimentos y bebidas se enfrentan a una tarea muy complicada a la hora de tomar decisiones de compra cuando instalan nuevos equipos o actualizan los equipos desfasados. Existe una receta de cuatro ingredientes para seleccionar la tecnología de bombeo adecuada en aplicaciones de alimentación y bebidas.
El procesamiento de alimentos y bebidas ofrece numerosas opciones a la hora de bombear productos. Las opciones pueden resultar abrumadoras: las nuevas bombas de tornillo doble de la industria, las bombas fiables de lóbulos rotativos, las adaptables bombas de diafragma eléctricas y neumáticas, las potentes bombas de pistón, etc. En el mercado siempre hay una configuración disponible que se adapta a las necesidades de cada usuario. Las siguientes consideraciones le indicarán la dirección a seguir.
1. Caudal
El caudal del volumen se determina multiplicando la velocidad del material y el tamaño de las tuberías para determinar los litros o galones por minuto. Determinar el caudal es imprescindible para seleccionar la bomba perfecta. Una bomba demasiado pequeña para la aplicación funcionará con demasiado esfuerzo o a una temperatura demasiado elevada, lo cual puede provocar el fallo de la bomba. Una bomba demasiado grande supone mayor inversión y mayores costes de funcionamiento. Como norma general, las bombas deben funcionar a una capacidad de entre el 30 y el 60 por ciento de su capacidad máxima. Esto reduce el desgaste innecesario debido a altas velocidades y permite seguir ampliando las capacidades del proceso si es necesario. Esto afecta a las bombas de lóbulos rotativos, de diafragma, de tornillo doble, sinusoidales y a cualquier otra bomba que pueda tener instalada en una aplicación.
2. Características del material
Viscosidad
La viscosidad del fluido es la característica que más preocupa a los operadores de la bomba. La clasificación de rendimiento de caudal de las bombas mencionada anteriormente se verá reducida según la viscosidad del material. La mayor parte de las bombas tienen un caudal nominal máximo con agua de 1 centipoise (cP). La mayoría de los ingredientes alimentarios son más espesos que el agua y reducen el rendimiento máximo entre un 5 y un 25 %. Generalmente, se usan bombas centrífugas para los fluidos de menor viscosidad y bombas de pistón, lóbulos, diafragma y otros tipos para líquidos de mayor viscosidad.
La viscosidad del material afecta a la capacidad de la bomba para cargar el material en la entrada y en la salida de la bomba. Las bombas de lóbulos no crean demasiada aspiración en la entrada y les cuesta cebar líquidos de mayor viscosidad. Las bombas de diafragma eléctricas o neumáticas, así como las bombas peristálticas, son capaces de cargar materiales de alta viscosidad con la aspiración que producen. Si la viscosidad del material supera los 100 000 cP, es necesario un equipo elevador que aplique presión al material para meterlo en la bomba al descargarlo de los recipientes.
Abrasión
La abrasión del material puede desgastar fácilmente los componentes de la bomba, sobre todo cuando se utilizan bombas de estilo centrífugo, lo cual provoca mayores costes de reparación. Los materiales con alto contenido de azúcar desgastan los componentes más rápidamente que otros materiales. En ocasiones, las bombas de lóbulos utilizan materiales y recubrimientos especiales para manipular adecuadamente esta mayor abrasión, pero aun así pueden tener problemas de fugas en las juntas rotatorias y de desgaste del rotor con el tiempo. Las bombas de diafragma, que no emplean una junta rotatoria ni componentes rotatorios, manipulan los materiales abrasivos mucho más fácilmente que las bombas de lóbulos con sus tolerancias ajustadas.
Cizallamiento
En aplicaciones como tomates, rellenos de tartas, queso ricotta, carne y aves, los usuarios deben tener cuidado con el cizallamiento del material. Las bombas de diafragma, peristálticas y sinusoidales son más suaves con los materiales y no provocan el cizallamiento del material bombeado, como en el caso de las bombas centrífugas, de lóbulos, de tornillo doble u otras bombas de estilo rotatorio. Esto es importante para los usuarios cuyos productos puedan verse afectados por el cizallamiento y el calor de forma que el producto final pueda alterarse.
Tamaño de partículas
Los usuarios deben tener cuidado con los sólidos o partículas del material que se transfiere. Los ingredientes alimentarios como salsas, rellenos de frutas, etc., tienen trozos grandes de alimento dentro del líquido. Las bombas de diafragma con retenciones de paletas y las bombas peristálticas están diseñadas para manipular sólidos de más de 10 cm (4 pulg.) de diámetro. Las bombas rotativas pueden manipular algunos sólidos, pero no de tamaños considerables y, a menudo, dañan las partículas y degradan el material debido al estilo de la bomba y a la velocidad de funcionamiento.
3. Compatibilidad química
Garantizar que el material de la bomba sea compatible con el ingrediente que se transfiere mantendrá las bombas en funcionamiento durante mucho tiempo. La mayoría de las bombas para productos sanitarios están fabricadas en acero inoxidable, pero todas utilizan un tipo determinado de junta de elastómero que es más susceptible a los problemas de compatibilidad. En el sector de la carne y las aves, muchos elastómeros no soportan bien las grasas animales y los aceites del material.
El diseño de la bomba y los elastómeros también deben ser compatibles con las soluciones de limpieza de las instalaciones y los requisitos de limpieza in situ (CIP) y limpieza fuera del sitio (COP). Muchos fallos se producen cuando el elastómero o la junta de la bomba es compatible con el ingrediente alimentario, pero no puede soportar los productos cáusticos utilizados para limpiar los equipos.
Para seleccionar la bomba adecuada, deben tenerse en cuenta la capacidad de limpieza de la bomba y los procedimientos de limpieza de la bomba. ¿Las instalaciones requieren una bomba capaz de limpiarse in situ y que no tenga que desinstalarse? Esto puede orientar a los usuarios hacia una bomba de lóbulos rotativos u otra bomba rotativa diseñada para CIP. Las bombas de diafragma se pueden limpiar in situ, pero dependen del material. Muchas plantas utilizan la limpieza con vapor in situ, lo que significa que todos los componentes de la bomba deben soportar las temperaturas extremas del vapor que circula a través de la bomba.
4. Requisitos de aprobación
¿El proceso requiere alguna aprobación de equipos? En el sector alimentario, el estándar de aprobación y diseño más utilizado es el de la Administración de Alimentos y Fármacos (FDA) de Estados Unidos. Asegúrese de que su equipo cumple con todas las normas de la FDA y con el Código de Reglamentos Federales (CFR), título 21. La selección de una bomba específica puede verse determinada por muchas otras aprobaciones. En el procesamiento de disolventes, es necesaria la aprobación para disolventes o atmósferas explosivas (ATEX). Los fabricantes europeos podrían necesitar que los equipos cumplan con las Normativas del marco europeo (CE) de 1935, y muchas instalaciones de cuidado personal y farmacéuticas requieren componentes aprobados con la Clase VI de la Farmacopea de los EE. UU. (USP). Las aprobaciones dependerán del material que se produzca y del modo en que el cliente ingiera o utilice el producto.
La selección de equipos para aplicaciones de alimentación y bebidas depende de muchos factores. Antes de seleccionar una bomba, es importante comprender todos los requisitos de manipulación de fluido de los materiales. Cuando esté listo para seleccionar una bomba, utilice nuestras herramientas Selector de bombas para productos sanitarios y Selector de bombas eléctricas para productos sanitarios .
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