ГМ
Гомогенизаторы высокого давления

Гомогенизаторы высокого давления ГМ

Описание

Гомогенизация широко применяется в различных отраслях промышленности, как один из прогрессивных технологических процессов значительно повышающих качество продукции.

Несмотря на большое разнообразие предлагаемых конструкций, наиболее широкое распространение на предприятиях получили гомогенизаторы клапанного типа. Получение хорошего эффекта от гомогенизации и соответственно качественного продукта невозможно без воздействия на него значительного внешнего усилия, которое возникает при перепаде давления в гомогенизирующей головке. Создать высокое давление возможно на гомогенизаторе плунжерного типа.

Устройство и принцип работы гомогенизатора достаточно прост и давно известен. Он состоит из насоса высокого давления и гомогенизирующей головки с одной или двумя последовательно соединенными ступенями. Для достижения оптимальной эффективности гомогенизации обычно используется двухступенчатый вариант.

Процесс гомогенизации происходит на первой ступени, вторая служит главным образом для создания постоянного и управляемого противодавления в первой стадии, обеспечивая оптимальные условия гомогенизации и разрушение слипшихся жировых шариков, образующихся сразу после первой ступени. Насос высокого давления представляет собой плунжерный насос с приводом от электродвигателя. Вращение от электродвигателя через коленчатый вал и шатуны через коленчатый вал и шатуны преобразуется в возвратно-поступательное движение поршней насоса.

Гомогенизаторы «Пищмашсервис» имеют ряд преимуществ. В первую очередь это низкое число двойных ходов плунжера, что позволяет снизить шум и вибрацию работающего гомогенизатора. Специальная конструкция впускных и выпускных клапанов насоса значительно повышает гидравлический КПД гомогенизатора. Это дает возможность гомогенизировать даже вязкие продукты без значительных потерь производительности.

Самоустанавливающаяся конструкция крепления плунжеров позволила увеличить срок службы уплотнений, что всегда оставалось самым узким местом при эксплуатации гомогенизаторов.

На агрегате предусмотрена двойная система защиты от превышения давления выше номинального, это предохранительный клапан и электроконтактный манометр. Гомогенизатор укомплектован пультом управления и ЗИП на детали подверженные износу.

В настоящее время «Пищмашсервис» предполагает гомогенизаторы от 0,5 до 5 м куб./ч и рабочим давлением до 20 МПа (200 атм). Для предприятий перерабатывающих малые объемы продукции, а также для специальных НИИ разработан лабораторный гомогенизатор. Это мобильная передвижная установка состоит из гомогенизатора малой производительности, подкачивающего насоса с приемным бункером и системы управления.

Для увеличения давления гомогенизации свыше 200 атм применяется специальная конструкция гомогенизатора, согласованная с техническим заданием заказчика.

Для устойчивой работы гомогенизатора давление на входе в аппарат должно быть не меньше 2 атм.

В настоящее время невозможно уже представить себе получение большого числа продуктов без операции обработки в гомогенизаторе высокого давления. Перечень такого рода продуктов весьма обширный и включает в себя такие продукты, как молоко, фруктовые соки, кремы, т.е. различные эмульсии и дисперсии. Этот перечень постоянно пополняется новыми областями применения гомогенизаторов и новыми продуктами.

Целью гомогенизации является улушение качества продуктов, их стабилизация, повышение выхода продукции.

  • ГМ-0,5/20 (0,5 м3/час)
  • ГМ-1,25/20 (1,250 м3/час)
  • ГМ-2,5/20 (2,5 м3/час)

ГМ-5/20 ( 5,0 м3/час)

Преимущества

  • Плавная регулировка давления от 0 до 20 МПа(200 бар).
  • В гидроблоке гомогенизатора применены шариковые впускные и выпускные клапана, что позволяет перекачивать продукты с повышенной вязкостью, жирностью и содержанием сухих веществ без потери производительности (отсутствует эффект зависания клапанов)
  • Применена специальная конструкция крепления плунжеров (рис.1), что позволяет значительно увеличить срок службы манжет уплотнения плунжеров
  • Закрытая система охлаждения плунжеров, что позволяет улучшить отвод тепла
  • Специальный электрический датчик давления со встроенным гасителем пульсаций (рис.2) и цифровым индикатором давления
  • Низкий уровень шума и вибрации за счет небольших оборотов коленчатого вала
  • Оригинальная система смазки, уменьшаюшая затраты на обслуживание гомогенизатора 
  • Увеличенный срок службы уплотнений за счет развязки плунжеров.
  • Расширенный комплект ЗИП на быстроизнашиваемые детали.
  • Все узлы и детали, контактирующие с продуктом, изготавливаются из материалов, разрешенных Министерством здравоохранения РФ.
  • Гомогенизаторы имеют гигиеническое заключение Минздрава РФ и сертификат соответствия Госстандарта России.
  • Гарантийный срок - 12 месяцев.

Экстремальное уменьшение размеров частиц дисперсной фазы (до 1 мкм и менее) и одновременно тщательное перемешивание с непрерывной фазой приводят к достижению целого ряда существенных преимуществ получаемых продуктов:

  • полное устранение или существенное замедление процесса разделения фаз;
  • увеличение вязкости;
  • увеличение скорости протекания реакций (за счет увеличения площади поверхностей частиц) и, как следствие, увеличение выхода продукции;
  • существенная экономия расхода эмульгаторов и стабилизаторов;
  • улучшение сенсорного качества пищевых и косметических продуктов.

Физика процесса гомогенизации высокого давления

Процесс гомогенизации высокого давления представляет собой операцию измельчения частиц в гетерогенных продуктах. При этом эмульсии (жидкость в жидкости) или суспензии (твердое вещество в жидкости) перекачиваются через узкий щелевой зазор под давлением от 0 до 20 МПа. В момент прохождения продукта через зазор резко возрастают скорость и турбулентность потока, частицы испытывают большие напряжения среза, и кроме того, из-за мгновенного падения давления ниже давления пара жидкости возникает эффект кавитации. Кавитация играет решающую роль в процессе измельчения частиц.

Технология гомогенизации высокого давления

Смешанный продукт (независимо от исходной вязкости) подается при начальном давлении от 0.1 до 0.5 МПа в трехпоршневой плунжерный насос высокого давления. В насосе давление продукта устанавливается на заданном уровне, необходимом для осуществления процесса гомогенизации. Под этим давлением продукт перекачивается через узкий щелевой зазор (см. рисунок). Частицы продукта, пройдя зону кавитации и турбулентную зону, под большим давлением ударяются об отражательное кольцо, испытывая при этом большие напряжения среза. В выходную магистраль готовый продукт поступает при обычном давлении. Размеры частиц на выходе составляют в среднем от 0.7 до 1.0 мкм (см. график).

Технические характеристики

НасосМин. Производительность, м3Мощность двигателя, кВтЧастота вращения, об/мин
ГМ-0.5/200.54750
ГМ-1.25/201.2511750
ГМ-2.5/202.518.51000
ГМ-5.0/205371500

Классификация


по применению - пищевые;
по отрасли - для пищевой промышленности;
по перекачиваемой среде - для пищевых продуктов;