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食品加工设施中输送粉体和散装固体物料的选择

来源:荣格-《国际食品加工及包装商情》 发布时间:2021-09-24 1128
食品饮料及个护个人护理品原料配料加工生产设备包装设备及材料其他 技术前沿
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Vac-U-Max公司的业务开发经理David Kennedy指出,稀相输送用途广泛,足以从任何类型的容器中排出粉末。当应用程序具有多个成分拾取点(如混合粉末)时,稀相输送是首选。

粉体是食品工厂和饮料工厂中最具挑战性的物料之一,其中最大的挑战之一就是将它们送到该去的地方。然而,方法总比困难多,对于这类具有挑战性的加工过程来说,还是有很多替代方法的。


运送粉体和散装固体物料的输送机需要适应各种搬运要求。如果输送机暴露在过热或过湿的环境中,粉体可能会变成粘性,甚至会结块或变性。包括距离、路径和所需产量在内的一系列参数都会影响粉体的输送。


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输送粉体有几个具有不同工作原理的基本选项。在某些应用中,输送方法取决于材料的特性。在其他情况下,会有几个选项可用,用户将不得不根据它们的相对优势进行优先考虑。


最常见的粉体输送方式是气动输送,也就是通过空气加压将材料吹过管道或真空将其吸出。气动输送有两种基本类型:稀相和密相。


稀相输送基本上是指将粉体悬浮在连续气流中。它最适用于不具有研磨性、热敏性或易碎性的低密度材料,这些材料还需要高速移动。如果要采用稀相输送的方法,则需要每分钟5000到8000英尺的气流。


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Vac-U-Max公司的业务开发经理David Kennedy指出,稀相输送用途广泛,足以从任何类型的容器中排出粉末。当应用程序具有多个成分拾取点(如混合粉末)时,稀相输送是首选。


相比之下,在密相输送中,物料由空气推动,但不悬浮在气流中。它使用较小的空气压力,将产品较慢地移动,使其适用于像糖这类致密但易碎的材料。


因为密相输送需要较高的真空水平要求,所以要消耗较多的能量,需要更重更坚固的钢墙和其他制造加工标准,并且较容易泄漏。一个介于两者之间的选择是半密相输送,它使用中速气流,部分物料悬浮在气流中,适用于研磨性或易碎材料。


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气动输送机的另一个基本区别是产品的推进方式:在进气点或其附近用正压推动,或在排气端用真空拉动。
正压输送更适合处理高容量(超过25000磅/小时)和长距离(超过250英尺)输送的应用,尤其是当产品必须在多个点进行排放时。Kennedy指出,当必须从一个巨大的容器(如筒仓或轨道车)中取料时,正压输送是最好的选择。


由于鼓风机会产生热量,这对热敏材料来说可能是个问题,尽管Kennedy说这可以通过热交换器来改善。但对于敞口容器来说,使用魔杖的真空系统可能更好。


Volkmann公司总裁Rafael Navarro说,如果终端用户关注设备的清洁性,那么模块化结构就是他们应该寻求的解决方案。他说:“输送系统规范中的一个共同挑战是清洁性。我们的输送系统是模块化的,无需任何工具即可拆卸,以便快速、完整地进入内部进行清洁。”

空气、金属还是塑料?


气动输送机只是输送粉体和散装固体的选择之一。根据需要(包括占地面积、输送量、能效、维护简易性和其他因素),还可以提供其他服务。许多输送机使用的是机械原理,而不是压缩空气,而且操作成本通常较低。
管状电缆输送机就是使用这样一种系统,它结合了全封闭操作的优点和机械动作的可靠性。它们在操作原理上可能有所不同,但一般来说,使用的是在管子内部的电缆或链条上串起来的圆盘。当电缆移动时,圆盘向前推动材料。


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管状电缆输送机对于需要曲折或不规则路径的输送特别有用,它们几乎可以从任何角度轻松地将产品向上或向下输送。


Modern Process Equipment公司的产品经理Andrew Willse说:“与仅限于单向运输的螺旋式和斗式提升机不同,管状拖曳式输送机可以通过一个系统将产品向多个方向的多个位置来回移动。”


拖曳式输送机大致可分为两类:圆盘拖曳式和气动机械式。Cablevey公司营销总监Karl Seidel表示,前者的圆盘相对紧密,间隙约为八分之一英寸。它的速度相对较慢(大约每分钟100英尺),输送量较低,但在处理产品时比较温和,因此适合于早餐麦片等易碎产品。


Andrew Willse说:“当想要设计一个完整的系统布局时,管状拖曳输送机提供了最大的灵活性,管状拖曳式输送机也可以提供出色的就地清洁选项,而其他类型的输送机则不能。”


气动机械输送机使用稍小的圆盘,会产生更多的气流。这使得它们速度更快,更适合含有坚固颗粒的粉末和固体物料,如可以经受更快、更粗糙处理的咖啡豆等产品。它们可以用相对较少的能量实现较高的输送量。而这种方法最大的缺点之一就是较差的清洁性,部分原因是圆盘和管壁之间的空间较大。Kennedy说,这种方法还需要不断的监控和预防性维护,以防止电缆或磁盘磨损,而且不建议将用于必须持续运行的应用程序。他说:“即使具有较多技术优势,如果物料成分经常更换,并且需要延长操作时间,这种输送方法的效果就不太理想了。”

机械式转动


还有一些其他的运输方法,比如纯机械的方式,不涉及气流。柔性螺旋输送机使用在管道内旋转的螺旋输送器来推动产品前进。它们的初始成本和运营成本都很低,可以长距离运输产品,对于可能堵塞气动或管状电缆输送机的产品来说是一个不错的选择。


通过调整,柔性螺旋输送机可用于运输脆性或易碎的材料,或者是水分、脂肪或油含量高的材料,它们通常不使用过滤器,这意味着较低的维护成本。


Flexicon说:“柔性螺旋输送机是一种相对简单的设计,通常是最经济的选择,具有出色的性能和可靠性,以及较低的初期投入成本及运营成本。经过适当的设计和测试,它将在广泛的应用中提供出色的性能。”


柔性螺旋输送机的缺点之一是它们的单向性,这种方法只能将产品从A点运送到B点。它们往往比气动系统需要占用更多的空间。此外,清洁困难也是这种方法的另一个缺点。尽管一些更新的型号更容易拆卸、清洁和更换。但Kennedy说:“在柔性螺杆中,螺旋输送器(螺杆)和管子之间的空间可能会将片状或块状产品打碎,如果管子安装在陡坡上,一些容易流化的粉末可能会回落到管子里。”此外,与真空系统不同,柔性螺旋输送机无法直接从袋子或搬运箱中卸下;它们的内容物必须倒入系统中一个独立的进料仓中。


斗式输送机是另一种采用机械方式的替代方案。它们由一系列开放式容器组成,通常通过铰链连接,使其能够在斜坡上下移动,产品被倒入容器中并倒出。它们可以是开放或封闭的,以控制灰尘。


斗式输送机非常适合易碎固体,并且耗电相对较少。尽管它们总体上比基于管道的系统更笨重,但它们有占用相对较少空间的配置可供选择,因此特别适用于需要超高上升的空间和设备安装。


这种输送方法的缺点是更难进料,它们需要一个尽可能变化小的稳定的入流。这种方法的运动部件数量相对较多,因此噪音更大,更容易发生故障。


输送粉体和散装固体的替代方法很多。有时,选择取决于产品的特性和可用空间。但有时情况也并不总是如此,这意味着最终用户将不得不根据自己的优先级来进行衡量和选择。


本文摘自foodprocessing.com


来源:荣格-《国际食品加工及包装商情》

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