Pemilihan pam untuk talian pembungkusan vakum makanan: kira empat parameter ini dahulu

Pemilihan pam vakum untuk talian pembungkusan vakum makanan tidak boleh ditentukan hanya dengan melihat papan nama mesin yang tertulis ‘dilengkapi pam 20 m³/h’. Bagi ruang yang sama, sama ada dipam hingga 40 mbar atau 5 mbar, kitaran 12 saat atau 25 saat, dan sama ada yang dipam ialah udara atau makanan masak berkuah, model yang dipilih boleh berbeza sehingga dua gred. Dengan mengira empat perkara ini secara berturutan—tahap vakum kerja, kelajuan pam dan kitaran, medium yang dipam, serta cara operasi—pilihan model biasanya akan mengecil kepada tiga atau empat pilihan.

1. Tahap vakum kerja: sebut tekanan absolut dahulu, jangan guna sebutan lisan ‘beberapa tekanan’

Langkah yang kerap menimbulkan kesilapan antara pembelian dan pihak teknikal ialah menganggap tekanan tolok sebagai tekanan absolut. Apabila ruang dipam hingga −960 mbar tekanan tolok, tekanan absolut sebenarnya ialah 53 mbar; jika ayat yang sama disebut ‘dipam hingga 40 mbar’, tekanan tolok yang sepadan ialah −973 mbar. Beza 13 mbar ini menjadikan keperluan terhadap pam sama sekali berbeza.

Julat lazim untuk pembungkusan makanan ialah 30～50 mbar tekanan absolut; bagi bahan mengandungi air seperti makanan masak, makanan rebus berempah dan hidangan siap sedia, proses dibuat pada bawah 50 mbar, dan kadar oksigen sisa mudah ditekan ke bawah 2%. Untuk magnitud ini, pam bilah berputar bermeterai minyak satu peringkat sudah memadai: V0040A hingga V0100 mempunyai vakum had 0.1 mbar dengan balast gas ditutup, V0155 pula 0.3 mbar; titik kerja sebenar masih dua susunan magnitud daripada vakum had, jadi kelajuan pam pada asasnya ialah nilai penuh.

Perlu diperhatikan bahawa vakum had dan suhu bahan perlu dilihat bersama. Pada 40 ℃, tekanan wap tepu air ialah kira-kira 74 mbar; sebaik ruang dipam ke bawah 40 mbar, air di permukaan bahan mula mendidih, dan yang dipam bukan lagi udara tetapi wap air. Perkara ini menentukan cara item ketiga dipilih.

2. Kelajuan pam dan kitaran: kira songsang daripada isi padu ruang dan masa

Masa pengepaman dianggarkan dengan t = V / S × ln(P₁/P₂), V menggunakan isi padu ruang ditambah jumlah setara udara dalam beg, dan P₁ diambil sebagai 1013 mbar. Nilai S yang dikira kemudian didarab dengan margin 1.3, barulah diperoleh kelajuan pam berkesan yang diperlukan. Kelajuan pam berkesan juga perlu digabungkan secara bersiri dengan konduktans paip: S_berkesan = 1 / (1/S_pam + 1/C_paip), dengan C ialah konduktans setara bagi paip, siku dan injap.

Ambil contoh sebuah mesin pembungkusan vakum dua ruang: isi padu berkesan satu ruang 60 L, sasaran 40 mbar, dengan dua ruang bergilir dan kitaran 10 kali/min, tetingkap pengepaman bagi setiap ruang ialah kira-kira 12 saat.

Kira dahulu kelajuan pam berkesan yang diperlukan: S = 0.06 / 12 × ln(1013/40) = 0.0162 m³/s ≈ 58 m³/h; darab dengan 1.3 mendapat 76 m³/h.

Kemudian lihat paip. Andaikan konduktans setara paip pendek DN32 ialah 80 m³/h:

Konfigurasi	Kelajuan pam	Konduktans paip	Kelajuan pam berkesan	Masa diperlukan untuk mencapai 40 mbar
V0063 + DN32	63 m³/h	80 m³/h	35.2 m³/h	19.8 s
V0100 + DN32	100 m³/h	80 m³/h	44.4 m³/h	15.7 s
V0063 + DN40	63 m³/h	150 m³/h	44.4 m³/h	15.7 s
V0100 + DN40	100 m³/h	150 m³/h	60.0 m³/h	11.6 s

Perbandingan dua baris terakhir dalam jadual ialah kunci bagi barisan ini: menukar pam dan menukar paip menghasilkan 44.4 m³/h yang sama. Paip DN32 menelan 56% daripada 100 m³/h pam V0100, dan kuasa tambahan yang dibelanjakan habis pada paip. Kira dahulu diameter paip yang mencukupi, barulah bincang saiz pam.

3. Medium yang dipam: 1 L air pada 40 mbar ialah 36 m³ gas

Pada suhu dan tekanan biasa, 1 L air selepas pengewapan ialah kira-kira 1.2 m³; pada keadaan 40 mbar dan 40 ℃, isi padu 1 kg wap air yang sama ialah 36 m³. Satu beg makanan rebus berempah yang membawa keluar 5 mL air bermakna menyumbat 0.18 m³ wap air ke dalam pam, sedangkan jumlah udara bagi seluruh barisan selama satu jam hanyalah beberapa ratus meter padu. Bagi bahan berkuah, beban pengepaman terutamanya datang daripada air, bukan udara.

Terdapat dua langkah yang sepadan:

Pertama, buka balast gas. Balast gas mencampurkan udara kering ke dalam ruang mampatan, tekanan separa wap air tidak dapat naik ke titik tepu sebelum disingkirkan, dan minyak pam tidak mudah mengalami pengemulsian. Kosnya ialah kelajuan pam menurun 15%～30% dan vakum had menjadi lebih rendah (V0155 daripada 0.3 mbar turun ke 0.5 mbar). Jika dikira penurunan 20%, V0100 pada paip DN40 hanya tinggal 80 m³/h kelajuan pam berkesan, dan untuk mencapai 40 mbar memerlukan 13.4 saat; kitaran 12 saat tidak dapat ditampung, jadi V0155 (150 m³/h) perlu digunakan untuk memberi margin.

Kedua, tambah penapis dan pengumpulan air. Pasang penapis di sisi masuk untuk menahan sisa kuah dan serbuk; unit menggunakan struktur tangki atas dan bawah, tangki atas sebagai penampan dan tangki bawah mengumpul air serta membuang kotoran, supaya cecair tidak terus masuk ke ruang pam. Bagi barisan dengan nisbah bahan basah yang tinggi, langkah ini lebih berkesan daripada menaikkan saiz pam satu gred.

4. Cara operasi dan pembersihan: barisan berterusan dikonfigurasikan satu beroperasi, satu siap sedia

Bagi barisan dua syif sehari yang tidak berhenti di tengah, pam berhenti sekali bermakna seluruh barisan berhenti. Mengkonfigurasikan unit dengan dua pam selari, satu beroperasi dan satu siap sedia, serta bertukar secara automatik apabila tekanan lebih rendah daripada nilai tetapan, ialah amalan biasa kilang makanan. Untuk operasi berterusan tiga syif, perlu juga melihat had operasi berterusan pam; lembaran spesifikasi V0100 menyatakan bahawa semasa operasi berterusan tekanan kerja mesti lebih rendah daripada −300 mbar tekanan tolok, suhu persekitaran 0～35 ℃, dan bilik pam perlu pengudaraan pada musim panas.

Bagi pengeluaran bersela dan barisan dengan syif sedikit, satu pam ditambah tangki penampan sudah memadai; isi padu tangki dikira berdasarkan penggunaan gas puncak dan penurunan tekanan yang dibenarkan.

Persekitaran pembersihan mempunyai satu lagi garis pemisah: stesen seperti cawan sedutan vakum, pembukaan beg dan pengepaman kasar sebelum atmosfera terubah, yang hanya mencapai tahap 100 mbar, boleh menggunakan pam tanpa minyak; V16 mempunyai kelajuan pam 16 m³/h, vakum had 100 mbar dan 0.38 kW, serta gas ekzos tanpa kabus minyak. Jika perlu tanpa minyak dan kadar aliran besar, ZS150 mempunyai kelajuan pam 140 m³/h dan vakum had 60 mbar. Namun bagi stesen pembungkusan sebenar yang ruangnya perlu mencapai bawah 40 mbar, pam bilah berputar bermeterai minyak masih menjadi pilihan utama; pam cakar kering dengan had 60 mbar tidak dapat mencapai titik ini.

Eksport dan 60Hz

Sebelum melaporkan keseluruhan parameter, sahkan dua perkara: voltan dan frekuensi di tapak. Pada 60Hz, kelajuan pam V0040A hingga V0100 adalah kira-kira 20% lebih tinggi dan kitaran menjadi lebih cepat, tetapi sesetengah model tidak sesuai untuk kawasan 60Hz; konfigurasi perlu disahkan dengan pengeluar sebelum membuat pesanan. Unit pam vakum boleh dibekalkan secara set lengkap mengikut keadaan kerja, termasuk pam, tangki penampan, penapisan dan kawalan; antara muka dan interlock ditentukan mengikut paip di tapak.

Soalan Lazim

S: Berapakah tahap vakum yang sesuai untuk mesin pembungkusan vakum makanan? J: Bagi bahan mengandungi air seperti makanan masak, makanan rebus berempah dan hidangan siap sedia, biasanya diproses pada 30～50 mbar tekanan absolut, dengan kadar oksigen sisa dalam beg di bawah 2%. Julat ini memadai dengan DPL-V0040A hingga V0100 (vakum had 0.1 mbar); tidak perlu mengejar sehingga bawah 1 mbar.
S: Bagaimanakah masa pengepaman pam vakum dikira? J: Anggarkan dengan t = V / S × ln(1013/P₂); V diambil sebagai isi padu ruang ditambah jumlah setara udara dalam beg. Contohnya, ruang 60 L dipam hingga 40 mbar dan perlu selesai dalam 12 saat, maka kelajuan pam berkesan yang diperlukan ialah kira-kira 58 m³/h, kemudian didarab dengan margin 1.3.
S: Bagi barisan pembungkusan yang memam bahan berkuah, minyak pam cepat menjadi putih; apa perlu dilakukan? J: Pengemulsian minyak pam berlaku apabila wap air terkondensasi masuk ke ruang minyak. Jalankan dengan balast gas dibuka, tambah penapis di sisi masuk, dan gunakan tangki atas serta bawah untuk mengumpul air—lakukan ketiga-tiganya bersama. Selepas balast gas dibuka, kira semula kitaran berdasarkan penurunan kelajuan pam 20%; jangan terus menggunakan pemilihan model ketika balast gas ditutup.
S: Sejauh manakah pengaruh diameter paip terhadap kelajuan pengepaman? J: Sangat besar. Dengan paip DN32 yang sama, 100 m³/h bagi DPL-V0100 hanya tinggal 44.4 m³/h kelajuan pam berkesan; apabila ditukar kepada paip DN40 barulah mencapai 60 m³/h. Diameter paip selalunya lebih mempengaruhi kitaran daripada menukar kepada pam satu gred lebih besar.

Bacaan berkaitan

Jawapan soalan lazim

Apakah tahap vakum yang sesuai untuk mesin pembungkusan vakum makanan?

Makanan masak, perapan dan makanan siap dimakan biasanya dibungkus pada 30–50 mbar mutlak dengan oksigen sisa di bawah kira-kira 2%. DPL-V0040A hingga V0100 dengan tekanan akhir 0.1 mbar memadai untuk julat ini.

Bagaimana mengira masa pengepaman?

Guna t = V / S × ln(1013/P2). Kebuk 60 L yang perlu mencapai 40 mbar dalam 12 saat memerlukan kira-kira 58 m³/h kadar pam berkesan, kemudian tambah margin 1.3.

Mengapa minyak pam menjadi keruh pada barisan yang membungkus kuah?

Wap air terpeluwap dalam ruang minyak. Buka balast gas, pasang penapis di bahagian sedutan dan gunakan unit dua tangki untuk mengumpul cecair; kira kadar pam 20% lebih rendah.

Sejauh mana saiz paip menjejaskan masa pengepaman?

Banyak. Pada DN32, DPL-V0100 hanya memberi 44.4 m³/h berkesan; dengan DN40 ia mencapai 60.0 m³/h. Saiz paip selalunya lebih berpengaruh daripada menaikkan satu saiz pam.