Pompa krzywkowa jest jednym z najbardziej uniwersalnych rozwiązań stosowanych do transportu produktów w instalacjach przemysłu spożywczego. Może pracować zarówno z mediami o stosunkowo niskiej lepkości, jak i z produktami gęstymi, lepkimi, zawierającymi cząstki stałe czy wrażliwymi na intensywne oddziaływanie mechaniczne. O jej przydatności decyduje jednak nie tylko sama lepkość produktu. Znaczenie mają również temperatura, wielkość cząstek, ścieralność medium, wymagane ciśnienie, warunki ssania oraz właściwy dobór uszczelnień i materiałów mających kontakt z produktem.
Właśnie dlatego pompa krzywkowa jest często wykorzystywana w aplikacjach, w których podstawowym wymaganiem jest połączenie stabilnego transportu z możliwie łagodnym traktowaniem produktu.
Jak działa pompa krzywkowa i dlaczego może transportować różne media?
Pompa krzywkowa należy do pomp wyporowych. W jej komorze roboczej znajdują się dwa zsynchronizowane elementy obrotowe – krzywki poruszające się w przeciwnych kierunkach. Podczas pracy pomiędzy krzywkami a obudową powstają przestrzenie, w których medium jest przemieszczane od strony ssawnej do tłocznej.
Istotne jest to, że odpowiednio zaprojektowane krzywki nie muszą kontaktować się ze sobą. Pozwala to ograniczyć ścinanie produktu i zapewnić stosunkowo łagodny przebieg procesu tłoczenia. Z tego powodu pompy krzywkowe są wykorzystywane między innymi do transportu produktów wrażliwych, emulsji, mediów lepkich oraz cieczy zawierających cząstki stałe. Producenci pomp higienicznych wskazują również możliwość pracy z mediami o niskiej, średniej i wysokiej lepkości.
Pompa krzywkowa a media o wysokiej lepkości
Jednym z najważniejszych obszarów zastosowania pomp krzywkowych są media lepkie i bardzo lepkie. W przypadku takich produktów klasyczna pompa wirowa może nie zapewniać optymalnych warunków transportu, szczególnie jeżeli wymagany jest stabilny przepływ przy stosunkowo niewielkiej prędkości medium.
Pompa krzywkowa jako urządzenie wyporowe przemieszcza określoną objętość produktu wraz z każdym obrotem elementów roboczych. Dzięki temu może sprawdzić się przy tłoczeniu gęstych sosów, syropów, koncentratów, kremów spożywczych, mas cukierniczych, przecierów, nadzień czy produktów mlecznych o zwiększonej lepkości.
Przykładami mediów występujących w przemyśle spożywczym, przy których wykorzystuje się rozwiązania wyporowe, są między innymi czekolada, glukoza, kremy, fondant, koncentraty soków, syropy cukrowe oraz różnego rodzaju sosy.
Wysoka lepkość produktu nie oznacza jednak automatycznie, że każda pompa krzywkowa będzie odpowiednia. Wraz ze wzrostem lepkości rosną wymagania dotyczące momentu obrotowego, średnic przewodów, warunków napływu produktu do pompy i prędkości obrotowej. Dlatego parametry urządzenia należy dobierać na podstawie rzeczywistych właściwości medium w temperaturze, w której będzie prowadzone tłoczenie.
Media o niskiej i średniej lepkości
Pompa krzywkowa może pracować również z produktami o znacznie mniejszej lepkości. W instalacjach higienicznych mogą być to na przykład mleko, płynne produkty jajeczne, soki, oleje spożywcze czy rzadsze półprodukty.
Nie oznacza to jednak, że pompa krzywkowa zawsze będzie najlepszym rozwiązaniem dla produktu o konsystencji zbliżonej do wody. Przy bardzo niskiej lepkości zwiększa się znaczenie luzów wewnętrznych pompy i zjawiska przepływu wstecznego pomiędzy stroną tłoczną a ssawną. W określonych aplikacjach bardziej ekonomiczna może być wtedy pompa wirowa.
Dobór technologii powinien więc wynikać z całego procesu, a nie tylko z informacji, że dane medium jest cieczą.
Produkty wrażliwe na ścinanie
Dużą zaletą, jaką oferuje pompa krzywkowa, jest możliwość łagodnego transportowania produktów, których struktura mogłaby zostać zmieniona przez intensywne oddziaływanie mechaniczne.
Ma to znaczenie w przypadku produktów spożywczych, których jakość zależy od zachowania określonej konsystencji, struktury lub rozmiaru składników. Konstrukcje krzywkowe charakteryzujące się niskim poziomem ścinania są z tego powodu stosowane w procesach wymagających delikatnego transportu produktu.
Dotyczy to między innymi emulsji, produktów mlecznych, niektórych sosów, nadzień, kremów oraz mieszanin zawierających delikatne składniki. Odpowiednio dobrana prędkość obrotowa pozwala dodatkowo ograniczyć wpływ pompy na strukturę medium.
Nie należy przy tym utożsamiać określenia „niskie ścinanie” z całkowitym brakiem oddziaływania na produkt. Każde tłoczenie powoduje określone naprężenia. Zadaniem prawidłowego doboru pompy jest ograniczenie ich do poziomu, który nie wpływa negatywnie na parametry końcowego produktu.