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安全有效的食品和饮料密封技术

密封该行业中的旋转资产和其他设备需要特别注意

用于食品服务的PTFE编织填料,符合FDA和USDA在标题21食品和药品,178.2570,与偶然食品接触的润滑剂,177.1550,全氟化碳树脂下的要求。所有图片均由SEPCO提供。
用于食品服务的PTFE编织填料,符合FDA和USDA在标题21食品和药品,178.2570,与偶然食品接触的润滑剂,177.1550,全氟化碳树脂下的要求。 所有图片均由SEPCO提供。

食品和饮料行业需要卫生。 也许唯一更严格的行业是制药和生命科学行业。 但是,在密封设备时,可能很难防止安全和内务管理问题。 当产品从泵,阀门,混合器,搅拌器,搅拌器,蒸发器,热油系统或润滑系统泄漏时,会带来风险和其他问题。 一些例子是:

这个透明的填料函显示包装已正确就位且已满载。正确安装的填料可形成有效的密封。轴直径每分钟的泄漏量将少于10至12滴。所有图片均由SEPCO提供。 这个透明的填料函显示包装已正确就位且已满载。 正确安装的填料可形成有效的密封。 轴直径每分钟的泄漏量将少于10至12滴。 所有图片均由SEPCO提供。

  • 产品损失及相关费用
  • 维护问题和零件更换(包括新的密封技术)
  • 停工更换/维护设备
  • 产品漏在地板上会降低风险
  • 地板和其他设备上的客房清洁问题
  • 泄漏资产的细菌生长

安装适合该过程并为人员和设备提供安全的密封技术至关重要。 要考虑的不同密封类型是:

  • 填料
  • 机械密封
  • 空气密封
  • 轴承/润滑密封
  • 填料

压缩包装是最古老,最常见的技术之一。 沿顶部填料环的压盖被拧紧,填料被压缩到填料函中。 盘根由相对较软的材料制成,这些材料作为切环插入到旋转构件与泵壳,阀或其他资产的主体之间。 如果正确安装,则紧靠外侧环的拧紧的压盖将压力均匀地传递到整个填料套件(参见图1)。 该压力使环径向膨胀,形成密封。

选择泵和阀的填料时,如图2所示的聚四氟乙烯(PTFE)是理想的选择。 它耐高温,并且纤维符合FDA标准。 PTFE盘根是白色的,可以防止任何颜色转移到正在加工的产品上。 添加到填料环的润滑剂还必须符合FDA的规定,并在对颜色敏感的应用中避免颜色转移。

填料在允许少量冲洗水泄漏的应用中表现良好,因为填料必须泄漏。 如果不可能泄漏,则应考虑使用其他密封类型,例如机械密封。

机械密封

机械密封安装在泵的密封腔或填料函中,是过程不泄漏时的理想选择。 该过程中的固体含量应使用外部冲洗系统清除。 该技术由两个平面组成,一个旋转,一个固定。

垂直于轴安装的旋转密封环相对于固定座环的旋转会导致主密封界面上的快速压降,这是由于密封面之间的液体分子之间的摩擦引起的。 这些液体分子还充当小型滚珠轴承,以润滑并减少摩擦,从而减少热量和磨损。

在密封之前(左侧)和之后(右侧)安装了巧克力精炼机。 在密封之前(左侧)和之后(右侧)安装了巧克力精炼机。

与包装决定一样,选择机械密封类型时必须考虑应用的需求。 选择密封件时必须考虑的因素会影响密封件的可靠性:

  • 应用
  • 安装
  • 运作方式

在这个行业中,机械密封件必须符合FDA标准。 结构材料还必须与泵送流体的pH值兼容。 当使用冲洗水时也要小心,特别是如果在过程中加水会增加成本或影响产品。 机械密封件必须充分冲洗以散发热量,并保持密封面清洁和润滑。

在动物饼干生产设备上成功地用空气密封器密封了搅拌器 在动物饼干生产设备上成功地用空气密封器密封了搅拌器

空气密封

空气密封是一种机械密封,因此将单独进行讨论,因为它们主要用于处理粉末或浓浆时。 空气密封件主要安装在:

  • 搅拌机
  • 搅拌器
  • 螺旋输送机
  • 旋转气闸

当包装或传统的机械密封无法正确密封或由于产品与密封件相互作用而损坏轴时,该技术可有效地容纳产品。 顾名思义,气封使用空气而不是冲洗水。 它们不接触轴。 它们的非接触特性可防止填料或机械密封可能引起的轴/套筒磨损。 当粉末或浆状材料进入密封技术时,尤其如此。

空气密封件使用工程间隙和定向流动路径来创建均匀的压力和速度曲线。 在节气门和轴/套筒之间形成空气边界层。 该边界有时也称为气刀,可减轻因节气门浮动而引起的机械跳动而引起的任何损坏。 浮动油门可承受±0.125英寸的平行运动。 产品不进入密封技术,也不会泄漏。

这种密封在巧克力行业的巧克力精炼机中特别有效(参见图3)。 当混合用于动物饼干的面团时,它还成功地包含了干湿成分(参见图4)。 使用混合器时,任何泄漏都可能导致:

  • 家政问题
  • 安全和滑倒风险
  • 泄漏部位的细菌生长
  • 旋转部件堵塞或损坏

轴承和润滑保护

油封或轴承隔离器执行两项关键任务。 它可以防止润滑剂进入过程。 它还会阻塞过程流体和外部水分,以防止它们污染轴承及其润滑。

如果润滑进入食品加工过程,那么如果不使用食品级润滑剂,批次将被破坏。 此外,食物还会污染润滑剂和轴承。 这两种事件都不会对生产或设备都有利。 因此,必须选择一种轴承隔离器,其结构材料应在环境中表现良好。 它也必须在动态和静态条件下免受污染。

当泵或其他设备运行时,许多油封会阻止污染物进入。 但是,当机器关闭时,当设备向平衡方向移动时,水分会进入轴承箱。 在某些垂直定向的轴承隔离器中,两个静态聚结的O形圈分解蒸气并将其引导到推进器室中(见图1)。 在动态运行期间,离心力将能量添加到污染物中并将其从内部环境中排出。 这种类型的轴承隔离器将始终保护设备。

最后考虑

尽管在任何行业中操作设备都必须受到保护,但食品和饮料行业面临着特殊的挑战。 为过程中的每种资产选择最佳的密封技术可以保护人员,设备和环境。 应该考虑:

  • 资产被密封
  • 生产的产品
  • 所需的密闭量以及是否允许泄漏
  • 使用什么润滑剂以及是否允许与食物接触
  • 是否涉及粉末,夹带的固体或浆液

只有选择了理想的密封技术,才能成功进行产品的密封和保护。 否则,设备停机,产品浪费和内务/滑动风险将是遇到的一些问题。

Terry Roberts密封设备产品公司(SEPCO)的中西部地区经理。 他在流体密封行业工作了21年。 在SEPCO的职位上,他为渠道合作伙伴及其客户提供培训,销售支持和解决方案。 Roberts还是国际密封件分配协会的技术委员会委员。

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