La technologie de la pompe à double vis résout les défis difficiles de la transformation des aliments

Jun 30, 2023

Les produits visqueux tels que le fromage fondu, le beurre de cacahuète, la viande, le chocolat et les garnitures fouettées peuvent causer des problèmes de cavitation aux opérateurs lorsqu'ils utilisent des pompes traditionnelles. De faibles pressions d'entrée, des pressions de pompage élevées et des lignes de traitement qui peuvent contenir des niveaux relativement faibles de produit créent tous des problèmes qui augmentent les frais de maintenance et réduisent la fiabilité de la pompe.

La technologie des pompes à double vis est conçue pour gérer les applications à faible pression d'entrée, fonctionner de manière fiable à des pressions différentielles élevées et augmenter les durées de fonctionnement. Bien que ces unités impliquent généralement un investissement initial plus élevé, elles peuvent fonctionner à des débits et des vitesses plus élevés pour réduire la taille de la pompe nécessaire.

Lorsqu'un processus a une faible pression d'entrée, des rotors ou des lobes à l'intérieur d'une pompe traversent son entrée. Cela peut augmenter la pression d'entrée nécessaire au fonctionnement de la pompe. Plutôt que de bloquer l'entrée, cependant, les vis d'une pompe à double vis créent un effet de tarière qui aide réellement le fluide dans la chambre de pompage. En utilisant des matériaux internes anti-grippage et une ingénierie de précision, les pompes peuvent être construites avec des tolérances internes exceptionnellement serrées pour créer une aspiration encore plus grande et une efficacité de pompage accrue. Le bon fonctionnement de ce type de pompe réduit davantage l'impulsion de glissement dans des conditions de faible pression d'entrée, de faible viscosité et de haute pression.

Les pompes à double vis sont conçues pour fonctionner de manière fiable pendant de longues périodes avec un entretien minimal. Ils peuvent fonctionner sur une large gamme de vitesses et de pressions de fonctionnement, ce qui en fait un choix flexible pour répondre aux différentes exigences de processus. Une seule pompe peut fonctionner au point de fonctionnement nécessaire pour un flux de processus visqueux ainsi qu'à des vitesses plus élevées (généralement jusqu'à 4 000 tours par minute [tr/min]) pour pousser les fluides de nettoyage en place (NEP) à la vitesse et au volume requis pour un nettoyage efficace. Cela peut simplifier la conception d'une ligne de traitement avec moins de pompes, de vannes et de contrôles de processus associés.

Certains modèles offrent une capacité de débit bidirectionnel sans modification, comme l'inversion des roulements ou la rotation de la pompe. Cela contribue à augmenter l'efficacité opérationnelle dans les applications hygiéniques où, pendant les cycles de nettoyage, la pompe doit fonctionner dans la direction opposée et peut réduire davantage le nombre total de composants requis pour l'installation. Le principe de fonctionnement de la double vis élimine également les fluctuations de pression et réduit ainsi les niveaux de bruit de fonctionnement.

Les pompes à double vis sont idéales pour les applications exigeantes et hygiéniques. Ils ont des roulements à haute résistance qui maintiennent les charges axiales et des arbres robustes pour un couple accru. Aucun roulement n'est utilisé dans la zone du produit et l'accès frontal aux joints latéraux du produit simplifie les tâches de maintenance de routine.

Transformation de la viande : un transformateur de viande souhaitait convertir son processus de convoyeurs à bande en pompage via un dispositif d'extrusion. Le défi a été aggravé par le fait que la viande très visqueuse était dans un état presque congelé. Grâce à la technologie du piston circonférentiel externe (ECP), la viande ne pouvait pas être aspirée dans la pompe et la pression nécessaire pour déplacer le produit dans le pipeline ne pouvait pas être atteinte. Pour surmonter ce problème, une pompe à double vis a été fixée directement à la sortie d'une vis sans fin. Cela a entraîné un débit suffisant à la faible pression d'entrée et à la pression différentielle nécessaire pour obtenir un débit régulier et constant de la viande. La pompe n'a pas non plus cavité ni nécessité de réamorçage lorsque le processus manquait de viande pour remplir la tarière.

Garnitures fouettées non laitières : un transformateur mondial cherchait à rationaliser sa production. Elle a remplacé son produit séparé et ses pompes CIP par une seule pompe à double vis. La plage de fonctionnement de la pompe a fourni un débit suffisant à une faible pression d'entrée et la pression différentielle élevée nécessaire pour gérer les garnitures fouettées tout en offrant un service de pompage CIP à plus grande vitesse.

Fromage fondu : Dans une usine de fromage fondu particulière aux États-Unis, de grands volumes de fromage fondu sont fournis à une pompe à partir d'un récipient de cuisson flash à évaporation qui fonctionne sous vide pour cuire et sécher le fromage. Le récipient a une faible pression d'entrée et parfois le niveau du produit dans le récipient est également bas. Le fromage fondu est pompé à environ 350 livres par pouce carré (psi). Les conditions difficiles de cette application signifiaient que le processeur rencontrait des problèmes de cavitation et d'endommagement des pompes existantes.

En changeant de technologie, le processeur a connu une plus grande fiabilité. La conception signifie que les pressions sur l'arbre sont axiales plutôt que radiales, ce qui le rend moins susceptible de se casser. Les tolérances internes serrées de la pompe ont également réduit les problèmes de cavitation, réduit considérablement les frais généraux de maintenance et augmenté les durées de fonctionnement de la pompe.

Les pompes à double vis ont une large plage de fonctionnement, permettant l'utilisation d'unités plus petites. Leur capacité à fonctionner à différents points de service signifie également qu'ils offrent une solution flexible qui peut gérer les changements de débits ou de fluides de processus. Les modèles qui offrent une capacité bidirectionnelle sans modification augmentent encore l'efficacité opérationnelle des cycles de nettoyage.

Jeff Sporer est le responsable des ventes techniques - Amériques, prenant en charge les composants de processus pour SPX Flow sur les marchés de l'alimentation et des boissons. Il a 25 ans d'expérience dans l'industrie de l'équipement sanitaire.