Pompa z wirującymi tłokami to rozwiązanie stosowane wszędzie tam, gdzie medium musi być transportowane w sposób kontrolowany, higieniczny i możliwie delikatny. Z tego względu pompy tego typu znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym – między innymi przy tłoczeniu produktów lepkich, gęstych, zawierających cząstki stałe lub wrażliwych na intensywne oddziaływanie mechaniczne. Charakterystyczna konstrukcja pozwala zachować wysoką wydajność procesu, a jednocześnie ograniczyć ryzyko pogorszenia struktury transportowanego produktu.
Jak działa pompa z wirującymi tłokami?
Pompa z wirującymi tłokami należy do grupy pomp wyporowych. Jej działanie opiera się na pracy dwóch obracających się elementów roboczych, nazywanych tłokami lub rotorami. Są one umieszczone wewnątrz korpusu pompy i obracają się synchronicznie w przeciwnych kierunkach.
Podczas pracy wirujące tłoki tworzą pomiędzy swoją powierzchnią a ścianami komory pompy przestrzenie, do których zasysane jest medium. Następnie produkt zostaje przemieszczony wzdłuż obwodu komory i skierowany w stronę króćca tłocznego. Dzięki temu przepływ jest wymuszany mechanicznie, a wydajność pompy pozostaje ściśle związana z prędkością obrotową rotorów.
Istotną cechą konstrukcji jest brak bezpośredniego kontaktu pomiędzy tłokami. Ich ruch jest synchronizowany przez przekładnię znajdującą się poza komorą produktową. Odpowiednio dobrane szczeliny pomiędzy elementami roboczymi ograniczają tarcie i pozwalają na sprawne tłoczenie medium bez konieczności kontaktu metalowych powierzchni wewnątrz części procesowej.
Pompa z wirującymi tłokami jako pompa wyporowa
Zasada działania pompy wyporowej różni się od sposobu pracy typowych pomp wirowych. Pompa z wirującymi tłokami podczas każdego obrotu przemieszcza określoną objętość produktu. W praktyce oznacza to możliwość uzyskania stabilnego i powtarzalnego przepływu także wtedy, gdy tłoczone medium charakteryzuje się wysoką lepkością.
To szczególnie ważne w przemyśle spożywczym, gdzie transportowane produkty często nie zachowują się jak woda. Kremy, przeciery, koncentraty, syropy, pasty, masy cukiernicze czy produkty mleczne mogą mieć znacznie większą lepkość i wymagać urządzeń zdolnych do ich skutecznego przemieszczania bez gwałtownego wzrostu obciążeń procesowych.
Wydajność pompy może być regulowana poprzez zmianę prędkości obrotowej. Pozwala to precyzyjnie dopasować parametry pracy do konkretnej instalacji, właściwości produktu oraz aktualnych wymagań technologicznych.
Delikatne tłoczenie produktów spożywczych
Jednym z głównych powodów stosowania pomp z wirującymi tłokami w instalacjach spożywczych jest stosunkowo łagodny sposób transportowania medium. Konstrukcja pompy ogranicza intensywne ścinanie produktu, które w przypadku niektórych surowców lub wyrobów gotowych może prowadzić do zmiany ich konsystencji, struktury lub wyglądu.
Ma to duże znaczenie przy tłoczeniu produktów zawierających cząstki stałe. Mogą to być na przykład przetwory owocowe z fragmentami owoców, sosy z dodatkami, produkty warzywne czy inne media, w których zachowanie struktury składników jest istotną częścią jakości końcowego produktu.
Pompa z wirującymi tłokami może transportować takie media bez konieczności ich intensywnego rozdrabniania. Ostateczny efekt zależy oczywiście od konstrukcji rotorów, prędkości obrotowej, wielkości cząstek oraz parametrów konkretnego procesu.
Praca z produktami o wysokiej lepkości
Wysoka lepkość jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na dobór pompy do instalacji spożywczej. W przypadku gęstych produktów pompy wirowe mogą osiągać znacznie niższą sprawność niż przy tłoczeniu cieczy o właściwościach zbliżonych do wody.
Pompa z wirującymi tłokami może pracować skutecznie także z mediami lepkimi, ponieważ transport produktu wynika bezpośrednio z ruchu elementów wyporowych. Dzięki temu znajduje zastosowanie między innymi w instalacjach do przetwarzania koncentratów, syropów, kremów, mas spożywczych, past, sosów czy produktów mlecznych.
W praktyce właściwy dobór pompy powinien uwzględniać nie tylko lepkość nominalną medium, ale również jej zmiany pod wpływem temperatury i ścinania. Wiele produktów spożywczych ma właściwości nienewtonowskie, dlatego parametry pracy urządzenia powinny być określane na podstawie rzeczywistych warunków procesu.
