การเลือกปั๊มสำหรับสายการบรรจุสุญญากาศอาหาร: คำนวณสี่พารามิเตอร์นี้ก่อน

การเลือกปั๊มสุญญากาศสำหรับสายการบรรจุสุญญากาศอาหาร ไม่สามารถตัดสินได้เพียงดูที่แผ่นป้ายเครื่องว่าติดตั้งปั๊ม 20 m³/h ห้องเดียวกัน ถ้าดูดถึง 40 mbar หรือ 5 mbar จังหวะ 12 วินาทีหรือ 25 วินาที ดูดอากาศหรืออาหารปรุงสุกที่มีน้ำซุป รุ่นที่เลือกอาจต่างกันถึงสองระดับ หากคำนวณตามระดับสุญญากาศในการทำงาน อัตราการสูบกับจังหวะ สื่อที่ถูกสูบ และรูปแบบการทำงาน ทั้งสี่ข้อนี้ตามลำดับ โดยทั่วไปรุ่นจะเหลือตัวเลือกประมาณสามถึงสี่ตัว

หนึ่ง ระดับสุญญากาศในการทำงาน: ระบุความดันสัมบูรณ์ก่อน อย่าสื่อสารปากเปล่าด้วยคำว่า “กี่บรรยากาศ”

ขั้นที่ผิดพลาดบ่อยที่สุดระหว่างฝ่ายจัดซื้อและฝ่ายเทคนิคคือการนำความดันเกจมาใช้เป็นความดันสัมบูรณ์ เมื่อห้องดูดถึง −960 mbar เกจ ความดันสัมบูรณ์จริงคือ 53 mbar หากประโยคเดียวกันพูดว่า “ดูดถึง 40 mbar” ความดันเกจที่สอดคล้องคือ −973 mbar ต่างกัน 13 mbar ซึ่งข้อกำหนดต่อปั๊มแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

ช่วงที่ใช้บ่อยในการบรรจุอาหารคือ 30～50 mbar ความดันสัมบูรณ์ สำหรับวัตถุดิบที่มีน้ำ เช่น อาหารปรุงสุก อาหารพะโล้ อาหารพร้อมรับประทาน ให้ทำภายใน 50 mbar อัตราออกซิเจนตกค้างจะลดลงต่ำกว่า 2% ได้ง่าย ในช่วงระดับนี้ ปั๊มใบหมุนแบบมีน้ำมันหล่อลื่นขั้นเดียวก็เพียงพอ: V0040A ถึง V0100 เมื่อปิดแก๊สแบลลาสต์มีสุญญากาศสุดท้าย 0.1 mbar ส่วน V0155 คือ 0.3 mbar จุดทำงานจริงยังห่างจากสุญญากาศสุดท้ายประมาณสองอันดับขนาด อัตราการสูบจึงใกล้ค่าสูงสุด

สิ่งที่ต้องดูร่วมกันคือสุญญากาศสุดท้ายและอุณหภูมิของวัตถุดิบ ที่ 40 ℃ ความดันไออิ่มตัวของน้ำประมาณ 74 mbar เมื่อห้องถูกดูดให้ต่ำกว่า 40 mbar ความชื้นที่ผิววัตถุดิบจะเริ่มเดือด สิ่งที่ปั๊มดูดจึงไม่ใช่อากาศแต่เป็นไอน้ำ จุดนี้เป็นตัวกำหนดว่าจะเลือกข้อที่สามอย่างไร

สอง อัตราการสูบและจังหวะ: คำนวณย้อนกลับจากปริมาตรห้องและเวลา

เวลาสูบประมาณได้ตาม t = V / S × ln(P₁/P₂) โดย V ใช้ปริมาตรห้องบวกปริมาณอากาศในถุงเมื่อเทียบเป็นปริมาตร และ P₁ ใช้ 1013 mbar ค่า S ที่คำนวณได้ต้องคูณเผื่อ 1.3 จึงจะเป็นอัตราการสูบที่มีประสิทธิผลที่ต้องการ อัตราการสูบที่มีประสิทธิผลยังต้องนำมาคำนวณร่วมกับความนำการไหลของท่อ: SEffective = 1 / (1/SPump + 1/CPipe) โดย C คือความนำการไหลเทียบเท่าของท่อรวมข้อต่อโค้งและวาล์ว

ยกตัวอย่างเครื่องบรรจุสุญญากาศแบบสองห้อง: ปริมาตรใช้งานต่อห้อง 60 L เป้าหมาย 40 mbar ใช้สองห้องสลับกัน ที่จังหวะ 10 ครั้ง/นาที ช่วงเวลาสูบของแต่ละห้องประมาณ 12 วินาที

คำนวณอัตราการสูบที่มีประสิทธิผลที่ต้องการก่อน: S = 0.06 / 12 × ln(1013/40) = 0.0162 m³/s ≈ 58 m³/h คูณ 1.3 ได้ 76 m³/h

จากนั้นดูท่อ สมมติท่อสั้น DN32 มีความนำการไหลเทียบเท่า 80 m³/h:

การเปรียบเทียบสองแถวสุดท้ายในตารางคือจุดสำคัญของสายนี้: เปลี่ยนปั๊มและเปลี่ยนท่อได้ 44.4 m³/h เท่ากัน ท่อ DN32 ทำให้ 100 m³/h ของ V0100 ลดลง 56% กำลังที่จ่ายเพิ่มถูกใช้ไปกับท่อทั้งหมด ควรคำนวณขนาดท่อให้เพียงพอก่อน แล้วจึงพูดถึงขนาดปั๊ม

สาม สื่อที่ถูกสูบ: น้ำ 1 L ที่ 40 mbar เท่ากับก๊าซ 36 m³

ที่อุณหภูมิและความดันปกติ น้ำ 1 L เมื่อกลายเป็นไอมีปริมาตรประมาณ 1.2 m³; ที่ 40 mbar, 40 ℃ ไอน้ำ 1 kg เท่ากันมีปริมาตร 36 m³ อาหารพะโล้หนึ่งถุงพาน้ำออกมา 5 mL เท่ากับป้อนไอน้ำ 0.18 m³ ให้ปั๊ม ขณะที่ปริมาณอากาศของทั้งสายในหนึ่งชั่วโมงมีเพียงไม่กี่ร้อยลูกบาศก์เมตร สำหรับวัตถุดิบที่มีน้ำซุป ภาระการสูบหลักมาจากน้ำ ไม่ใช่อากาศ

มีมาตรการรับมือสองข้อ:

ข้อแรก เปิดแก๊สแบลลาสต์ แก๊สแบลลาสต์จะผสมอากาศแห้งเข้าห้องอัด ความดันย่อยของไอน้ำยังไม่ถึงจุดอิ่มตัวก็ถูกระบายออก น้ำมันปั๊มจึงเกิดอิมัลชันได้ยากขึ้น แลกกับอัตราการสูบที่ลดลง 15%～30% และสุญญากาศสุดท้ายแย่ลง (V0155 จาก 0.3 mbar ลดลงเป็น 0.5 mbar) หากคิดที่ลดลง 20% V0100 บนท่อ DN40 จะเหลืออัตราการสูบที่มีประสิทธิผล 80 m³/h ต้องใช้เวลา 13.4 วินาทีในการดูดถึง 40 mbar จึงรับจังหวะ 12 วินาทีไม่ไหว ต้องเปลี่ยนเป็น V0155 (150 m³/h) จึงจะมีระยะเผื่อ

ข้อสอง เพิ่มการกรองและเก็บน้ำ ติดตั้งตัวกรองด้านทางเข้าเพื่อดักเศษน้ำซุปและผง ชุดเครื่องใช้โครงสร้างถังบน-ล่าง โดยถังบนทำหน้าที่บัฟเฟอร์ ถังล่างเก็บน้ำและระบายทิ้ง เพื่อป้องกันของเหลวเข้าห้องปั๊มโดยตรง สำหรับสายที่มีสัดส่วนวัตถุดิบเปียกสูง ข้อนี้ได้ผลกว่าการเพิ่มขนาดปั๊มขึ้นหนึ่งขั้น

สี่ รูปแบบการทำงานและการทำความสะอาด: สายต่อเนื่องกำหนดแบบใช้งานหนึ่งสำรองหนึ่ง

สำหรับสายที่ทำงานวันละสองกะและไม่หยุดระหว่างนั้น ปั๊มหยุดหนึ่งครั้งก็คือทั้งสายหยุด การกำหนดชุดเป็นปั๊มสองเครื่องต่อขนาน ใช้งานหนึ่งสำรองหนึ่ง และสลับอัตโนมัติเมื่อความดันต่ำกว่าค่าที่ตั้ง เป็นแนวทางปกติของโรงงานอาหาร หากเดินสามกะต่อเนื่อง ต้องดูข้อจำกัดการทำงานต่อเนื่องของปั๊มด้วย เอกสารสเปก V0100 ระบุว่าการทำงานต่อเนื่องต้องใช้ความดันทำงานต่ำกว่า −300 mbar เกจ อุณหภูมิแวดล้อม 0～35 ℃ ในฤดูร้อนห้องปั๊มต้องระบายอากาศ

สำหรับสายผลิตแบบเป็นช่วงและมีจำนวนกะน้อย เครื่องเดียวพร้อมถังบัฟเฟอร์ก็เพียงพอ ปริมาตรถังคำนวณจากปริมาณการใช้อากาศสูงสุดและแรงดันตกที่ยอมรับได้

สภาพแวดล้อมการทำความสะอาดมีเส้นแบ่งอีกข้อ: สถานีอย่างถ้วยดูดสุญญากาศ การเปิดถุง และการสูบหยาบก่อนปรับบรรยากาศ ซึ่งใช้เพียงระดับ 100 mbar สามารถใช้ปั๊มไร้น้ำมันได้ V16 มีอัตราการสูบ 16 m³/h สุญญากาศสุดท้าย 100 mbar กำลัง 0.38 kW ไอเสียไม่มีละอองน้ำมัน; หากต้องการทั้งไร้น้ำมันและอัตราการไหลสูง ZS150 มีอัตราการสูบ 140 m³/h สุญญากาศสุดท้าย 60 mbar แต่สำหรับสถานีบรรจุจริงที่ห้องต้องถึงต่ำกว่า 40 mbar ปั๊มใบหมุนแบบมีน้ำมันยังเป็นตัวหลัก ขีดจำกัด 60 mbar ของปั๊มกรงเล็บแบบแห้งไปไม่ถึงจุดนี้

การส่งออกและ 60Hz

ก่อนแจ้งชุดพารามิเตอร์ทั้งหมด ต้องยืนยันสองเรื่อง: แรงดันและความถี่ที่หน้างาน ที่ 60Hz อัตราการสูบของ V0040A ถึง V0100 สูงขึ้นประมาณ 20% จังหวะจะเร็วขึ้น แต่บางรุ่นไม่เหมาะกับพื้นที่ 60Hz ก่อนสั่งซื้อต้องยืนยันการกำหนดค่ากับผู้ผลิต ชุดปั๊มสุญญากาศสามารถจัดส่งเป็นชุดตามสภาพการทำงาน โดยประกอบด้วยปั๊ม ถังบัฟเฟอร์ ระบบกรอง และระบบควบคุม อินเทอร์เฟซและการอินเตอร์ล็อกกำหนดตามท่อหน้างาน

คำถามที่พบบ่อย

1. ถาม: เครื่องบรรจุสุญญากาศอาหารควรดูดถึงระดับสุญญากาศเท่าไรจึงเหมาะสม ตอบ: วัตถุดิบที่มีน้ำ เช่น อาหารปรุงสุก อาหารพะโล้ อาหารพร้อมรับประทาน มักทำที่ 30～50 mbar ความดันสัมบูรณ์ พร้อมอัตราออกซิเจนตกค้างในถุงต่ำกว่า 2% ช่วงนี้ใช้ DPL-V0040A ถึง V0100 (สุญญากาศสุดท้าย 0.1 mbar) ก็เพียงพอ ไม่จำเป็นต้องไล่ลงต่ำกว่า 1 mbar

2. ถาม: คำนวณเวลาสูบของปั๊มสุญญากาศอย่างไร ตอบ: ประมาณด้วย t = V / S × ln(1013/P₂) โดย V ใช้ปริมาตรห้องบวกปริมาณอากาศในถุงเมื่อเทียบเป็นปริมาตร ตัวอย่างเช่น ห้อง 60 L ดูดถึง 40 mbar ต้องการให้เสร็จใน 12 วินาที ต้องมีอัตราการสูบที่มีประสิทธิผลประมาณ 58 m³/h แล้วคูณเผื่อ 1.3

3. ถาม: สายบรรจุที่สูบวัตถุดิบที่มีน้ำซุป ทำให้น้ำมันปั๊มเปลี่ยนเป็นสีขาวเร็ว ควรทำอย่างไร ตอบ: น้ำมันปั๊มเกิดอิมัลชันเพราะไอน้ำควบแน่นเข้าห้องน้ำมัน ให้ทำสามข้อร่วมกัน: เปิดแก๊สแบลลาสต์ขณะทำงาน เพิ่มตัวกรองด้านทางเข้า และใช้ชุดที่มีถังบน-ล่างสำหรับเก็บน้ำ หลังเปิดแก๊สแบลลาสต์ให้คำนวณจังหวะใหม่โดยลดอัตราการสูบลง 20% อย่าใช้การเลือกขนาดเดิมตอนปิดแก๊สแบลลาสต์

4. ถาม: ขนาดท่อส่งผลต่อความเร็วในการสูบมากแค่ไหน ตอบ: มาก ท่อ DN32 เดียวกัน อัตราการสูบ 100 m³/h ของ DPL-V0100 เหลืออัตราการสูบที่มีประสิทธิผลเพียง 44.4 m³/h เปลี่ยนเป็นท่อ DN40 จึงถึง 60 m³/h ขนาดท่อมักส่งผลต่อจังหวะมากกว่าการเปลี่ยนปั๊มใหญ่ขึ้นหนึ่งขั้น

บทความที่เกี่ยวข้อง

• วิธีเลือกปั๊มใบพัดแบบไร้น้ำมันกับปั๊มซีลน้ำมันที่อัตราการสูบเดียวกัน: ขอบเขตของ DPL-V15L/V25L/V40L
• ขนาดท่อและวาล์วในระบบสุญญากาศ: กำหนดอย่างไรจึงไม่กระทบอัตราการสูบ
• สิ่งที่ต้องแก้ในการเลือกเครื่องสำหรับพื้นที่ 60Hz: การตรวจสอบสามจุด ได้แก่ ตารางอัตราการสูบ กำลังมอเตอร์ และแรงดันไฟฟ้า
• Products
• เครื่องคำนวณการเลือกปั๊มสุญญากาศ: การคำนวณเวลาสูบและการแปลงอัตราการสูบ
• คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับปั๊มสุญญากาศ: การเลือกใช้ การบำรุงรักษา และการเสนอราคา