Хүнсний зориулалттай ямар шахуургын битүүмжлэх материалыг сонгох ёстой вэ?

Танилцуулга

Хүнсний зориулалттай шахуургын битүүмжлэлийн материалыг сонгох нь гоожихоос урьдчилан сэргийлэхээс хамаагүй илүү ихийг нөлөөлдөг. Зөв эластомер эсвэл нүүрний материал нь цэвэрлэгээний химийн бодис, температурын хэлбэлзэл, бүтээгдэхүүний химийн бодис, ариун цэврийн дизайны шаардлагыг тэсвэрлэх ёстой бөгөөд тоосонцор гадагшлах, хавдах, бактери үржих боломжтой газар үүсгэхгүй. Буруу тохироо нь үйлчилгээний хугацааг богиносгож, ажиллахгүй байх хугацааг нэмэгдүүлж, илрүүлэх, засахад үнэтэй бохирдлын эрсдэлийг бий болгодог. Энэ нийтлэлд харьцуулах гол материалын шинж чанарууд, сонголтыг өдөөдөг ашиглалтын нөхцөл, нийтлэг сонголтуудын хоорондох тэнцвэрийг тайлбарласан тул та найдвартай ажиллагаа болон зохицуулалтын шаардлагыг хангасан хүнсний зориулалттай шахуургын битүүмжлэлийг сонгох боломжтой.

Хүнсний зориулалттай шахуургын битүүмжлэлийн материалыг сонгох нь яагаад чухал вэ

Ариун цэврийн шингэн боловсруулах системд,механик лацболон насосны доторх статик жийргэвч нь анхны капитал тоног төхөөрөмжийн өртгийн өчүүхэн хэсгийг эзэлдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь процессын тасалдалд харьцангуй ихээр нөлөөлдөг бөгөөд насосны эвдрэл, төлөвлөөгүй засвар үйлчилгээний зогсолтын дийлэнх хувийг эзэлдэг. Зөвийг сонгоххүнсний зэрэглэлийн насосны битүүмжлэх материалнь үйл ажиллагааны үр ашиг, зохицуулалтын нийцэл, брэндийн хамгаалалтад шууд нөлөөлдөг чухал инженерийн шийдвэр юм.

Битүүмжлэлийн алдагдал нь голчлон хүрээлэн буй орчин эсвэл механик аюул учруулдаг үйлдвэрлэлийн хэрэглээнээс ялгаатай нь ариун цэврийн хэрэглээ нь биологийн бохирдлын эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Хүнсний үйлдвэрлэлийн орчинд битүүмжлэл эвдэрсэн нь зөвхөн бүтээгдэхүүнээ алдахаас гадна эмгэг төрүүлэгчдийн бичил орчныг бүрдүүлж, үйлдвэрлэлийн бүх багцыг аюулд оруулж, хэрэглэгчдийн эрүүл мэндэд ноцтой хохирол учруулах эрсдэлтэй.

Бохирдол ба бүтээгдэхүүний аюулгүй байдлын эрсдэлүүд

Хүнсний зориулалттай аливаа шахуургын битүүмжлэлийн үндсэн үүрэг нь боловсруулалтын орчин болон гадаад орчны хооронд битүүмжлэлийн саадыг хадгалахын зэрэгцээ бүтээгдэхүүн зогсонги байдалд орж болзошгүй дотоод ан цав үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Микроскопийн гадаргуугийн төгс бус байдал, эластомерын задрал эсвэл химийн бодисын үл нийцэл нь материалын алдагдалд хүргэж, гадны тоосонцорыг хүнсний урсгалд шууд нэвтрүүлэхэд хүргэдэг.

Цаашилбал, задралд орсон эластомерууд нь био хальс агуулсан бичил хагарал үүсгэж болно. Ариун цэврийн шаардлага хангахын тулд битүүмжлэлийн гадаргуу болон эластомер зэрэг нойтон гадаргуу нь ихэвчлэн 0.8 µm Ra (32 µin)-ээс хэтрэхгүй гадаргуугийн өнгөлгөөний барзгаржилт шаарддаг. Битүүмжлэлийн материалыг буруу тодорхойлж, доройтсон үед түүний гадаргуугийн барзгаржилт огцом нэмэгдэж, Listeria эсвэл Salmonella зэрэг бактериуд стандарт цэвэрлэгээний протоколд хүрч чадахгүй газруудад колоничлох боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд бүтээгдэхүүний буцаалт болон зохицуулалтын торгууль нь дээд зэргийн битүүмжлэлийн материалыг тодорхойлох анхны өртгөөс хамаагүй их байдаг.

Битүүмжлэлийн эвдрэлд хүргэдэг ашиглалтын нөхцөл байдал

Битүүмжлэлийн бат бөх чанар нь тодорхой боловсруулах орчны механик болон дулааны стрессээс хамаарна. Дутуу эвдрэлийн нийтлэг шалтгаануудад хуурай ажиллагаа, хонхорхой, дулааны цочрол, зүлгүүрийн элэгдэл орно. Центрифугийн болон эерэг шилжилтийн насосууд нь системийг асаах эсвэл сав хоослох үе шатанд түр зуурын хуурай ажиллагааны нөхцөлтэй байдаг.

Механик лацыг хуурай ажиллуулах нь лацны гадаргуугийн температурыг 60 секундын дотор 150°C (300°F)-ээс дээш огцом өсгөхөд хүргэдэг. Энэхүү хурдан дулааны өөрчлөлт нь стандарт эластомерууд шууд цэврүүтэх, хөнгөн цагаан керамик эсвэл цахиурын карбид зэрэг хатуу гадаргуугийн дулааны хагаралд хүргэдэг. Нэмж дурдахад, өндөр зуурамтгай чанар бүхий орчин эсвэл өндөр тоосонцортой шингэн (жимсний зуурмаг эсвэл талстжсан элсэн чихэр гэх мэт) шахах нь хүчтэй зүлгүүрийн элэгдэлд хүргэдэг бөгөөд энэ нь нарийн тэгш байдлаа алдалгүйгээр тасралтгүй механик үрэлтийг тэсвэрлэх чадвартай хатуу гадаргуугийн материалыг шаарддаг.

Хүнсний зэрэглэлийн насосны битүүмжлэлийн материал ба сонголтууд

Ариун цэврийн насосны битүүмжлэл нь статик битүүмжлэлд уян хатан эластомер (жишээ нь O-цагираг, хөөрөг, жийргэвч) болон динамик механик битүүмжлэлийн гадаргууд зориулсан хатуу материалын хослол дээр суурилдаг. Хамгийн оновчтой тохиргоо нь эдгээр материалын механик шинж чанар, дулааны хязгаар, химийн эсэргүүцлийг процессын шаардлагад нийцүүлэхээс хамаарна.

Нийтлэг эластомерууд: EPDM, FKM, болон NBR

Эластомерууд нь янз бүрийн даралт болон температурын дор битүүмжлэлийг хадгалахад шаардлагатай уян хатан чанарыг өгдөг. Этилен Пропилен Диен Мономер (EPDM) нь халуун ус, ууранд онцгой тэсвэртэй тул хүнс, ундааны үйлдвэрт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг эластомер бөгөөд 150°C (302°F) хүртэлх тасралтгүй температурыг тогтмол тэсвэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч EPDM нь амьтны гаралтай өөх тос, ургамлын тос, газрын тосонд суурилсан тосолгооны материалд өртөхөд задралд маш мэдрэмтгий тул сүүн бүтээгдэхүүн эсвэл хүнсний тос боловсруулахад тохиромжгүй болгодог.

Фтор нүүрстөрөгчийн резин (FKM) нь Viton зэрэг брэндийн нэрээр түгээмэл хэрэглэгддэг бөгөөд өөх тос, тос болон олон төрлийн химийн бодисуудад маш сайн тэсвэртэй бөгөөд 200°C (392°F) хүртэл найдвартай ажилладаг. Үүний гол хязгаарлалт нь халуун шүлтлэг цэвэрлэгээний уусмал болон цэвэр ууранд удаан хугацаагаар өртөх эмзэг байдал юм. Нитрил бутадиен резин (NBR) буюу Buna-N нь тос, өөх тосны хэрэглээнд өртөг хэмнэлттэй хувилбар боловч ойролцоогоор 100°C (212°F)-ийн хамгийн бага ажлын температураар хязгаарлагддаг тул өндөр температурт ариутгах процесст ашиглахыг хязгаарладаг.

Хатуу материалууд: PTFE, UHMW-PE, нүүрстөрөгч, цахиурын карбид, зэвэрдэггүй ган

Динамик механик битүүмжлэлийн гадаргуухэт хавтгай, хатуулаг, хамгийн бага үрэлтэд зориулагдсан материал шаарддаг. Политетрафторэтилен (PTFE) болон хэт өндөр молекул жинтэй полиэтилен (UHMW-PE) нь маш сайн химийн идэвхгүй байдал болон бага үрэлтийг хангадаг боловч өндөр даралттай эсвэл өндөр зүлгүүртэй эргэлдэгч хэрэглээнд шаардлагатай бүтцийн хатуулаг дутмаг байдаг.

Эргэдэг битүүмжлэлийн хувьд нүүрстөрөгчийн бал чулуу, цахиурын карбид (SiC), вольфрамын карбид (TC) нь салбарын стандарт юм. Нүүрстөрөгчийн бал чулуу нь маш сайн өөрөө тослох шинж чанартай тул богино хугацааны хуурай нөхцөлд тэсвэртэй боловч зүлгүүрийн орчинд өртөмтгий байдаг. Цахиурын карбид нь маш хатуу бөгөөд үрэлт болон химийн халдлагад маш тэсвэртэй боловч хэврэг шинж чанар нь механик болон дулааны цочролд өртөмтгий болгодог. Зэвэрдэггүй ган (ихэвчлэн 316L) нь бат бөх чанараасаа шалтгаалан эргэлдэгч эд анги, гэрт байнга ашиглагддаг боловч цоорох эрсдэлтэй тул өөр металлын эсрэг үндсэн элэгдэлд тэсвэртэй битүүмжлэлийн гадаргуу болгон ховор ашигладаг.

Хүнсний зэрэглэлийн насосны битүүмжлэлийн материалыг хэрхэн харьцуулах вэ

Зөв материалыг сонгохын тулд шахуургын физик-химийн орчин болон хүнсний хүрэлцэх материалыг зохицуулдаг хатуу зохицуулалтын хүрээг цогцоор нь үнэлэх шаардлагатай. Механик талаасаа өөгүй ажилладаг материал нь хэрэглэгчийн аюулгүй байдлыг хангах шаардлагатай гэрчилгээгүй тохиолдолд хүчингүй болж магадгүй юм.

Материал сонгох гол шалгуурууд

Битүүмжлэлийн материалыг сонгох үндсэн шалгуур нь химийн нийцтэй байдал, дулааны тогтвортой байдал, механик бат бөх чанар дээр тулгуурладаг. Инженерүүд битүүмжлэлтэй тулгарах орчны бүх хүрээг үнэлэх ёстой бөгөөд үүнд зөвхөн үндсэн хүнсний бүтээгдэхүүн төдийгүй ариутгалын үед ашигладаг түрэмгий химийн бодисууд багтдаг. Битүүмжлэлийн гадаргуу болон эластомерууд нь рН-ийн түвшин 11-13 хооронд хэлбэлздэг Clean-in-Place (CIP) шүлтлэг уусмал, мөн хүчиллэг саармагжуулагчийг химийн задрал эсвэл эзэлхүүнтэй хавагнахгүйгээр тогтмол тэсвэрлэх ёстой.

Даралт-Хурд (PV)-ийн хязгаар нь бас нэгэн чухал механик шалгуур юм. PV утга нь битүүмжлэлийн гадаргуу дээр үйлчилж буй даралт болон эргэлтийн хурдны хоорондын хамаарлыг илэрхийлнэ.насосны голӨгөгдсөн материалын хослолын PV хязгаараас хэтэрсэн (жишээ нь, нүүрстөрөгч ба зэвэрдэггүй ган) нь хэт их үрэлтийн халуунд хүргэдэг бөгөөд энэ нь битүүмжлэлийн гадаргуугийн хоорондох шингэний хальс эрт уурших, хурдан сүйрэлд хүргэдэг.

Холбогдох стандартууд: FDA, EC 1935/2004, USP VI ангилал, болон 3-A

Хүнс, ундааны хэрэглээнд зохицуулалтын шаардлагыг хангах нь хэлэлцээр хийх боломжгүй юм. АНУ-д FDA нь Холбооны журмын кодоор дамжуулан материалын аюулгүй байдлыг тогтоодог. Тодруулбал, FDA CFR 21.177.2600 нь усан хоолтой харьцахдаа давтан хэрэглэх зориулалттай резинэн эдлэлийн олборлолтын хязгаар нь олборлолтын эхний 7 цагийн хугацаанд нэг хавтгай дөрвөлжин инч тутамд 20 миллиграммаас хэтрэхгүй байхыг шаарддаг. Хортой уусгалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд материалыг зөвхөн батлагдсан найрлага ашиглан боловсруулсан байх ёстой.

Европт EC 1935/2004 нь хүнсний хүрэлцэх материалд ерөнхий шаардлагыг тогтоож, нийлүүлэлтийн сүлжээний туршид нарийн мөрдөх байдлыг онцолсон. Биофармацевтик эсвэл тусгай тэжээлийн эм зэрэг өндөр мэдрэмтгий хэрэглээний хувьд USP VI ангиллын гэрчилгээ шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь биологийн урвалын идэвхжилийн хатуу in vivo шинжилгээг шаарддаг. Нэмж дурдахад, 3-A ариун цэврийн стандартууд (дэлхий даяар өргөнөөр хүлээн зөвшөөрөгдсөн) нь зөвхөн материалын найрлага төдийгүй лацны эрүүл ахуйн загварыг тодорхойлж, үхсэн хөлгүй, найдвартай цэвэрлэж болохыг баталгаажуулдаг.

Процессын нөхцөл байдал болон засвар үйлчилгээ нь материалын сонголтод хэрхэн нөлөөлдөг

Хүнсний зориулалттай шахуургын битүүмжлэлийн ашиглалтын мөчлөг нь хүнсний бүтээгдэхүүний тогтвортой төлөвт шахагдахаас ховорхон хамаардаг. Үүний оронд хамгийн хүнд материалын стресс нь шилжилтийн үе шатанд, ялангуяа хүнсний аюулгүй байдлын хөтөлбөрүүдийн шаарддаг эрчимтэй цэвэрлэгээ, ариутгалын протоколын үед тохиолддог.

Материалыг температур, орчин болон цэвэрлэгээний мөчлөгт тохируулан тохируулах

Байранд нь цэвэрлэх (CIP) болон байранд нь ариутгах (SIP) горимууд нь шахуургын биед хатуу дулааны мөчлөг болон хүчтэй химийн исэлдүүлэгчдийг нэвтрүүлдэг. SIP мөчлөг нь ихэвчлэн дотор талын битүүмжлэлийг 121°C (250°F) температурт 30-45 минутын турш ханасан ууранд ил гаргадаг. Энэ нь онцгой дулааны тогтвортой байдал, бага шахалтын багцтай эластомеруудыг шаарддаг; эс тэгвээс насос хөрөхөд О-цагираг нь бүрмөсөн хавтгайрч, радиаль битүүмжлэлийн хүчээ алддаг.

Цаашилбал, механик битүүмжлэлийн гадаргуугийн трибологийн хослолыг медиа өөрөө тодорхойлдог. Хүнд сироп эсвэл шингэн шоколад гэх мэт өндөр наалдамхай эсвэл наалдамхай медиа нь насос сул зогсолттой үед битүүмжлэлийн гадаргууг бие биедээ наалдуулахад хүргэдэг. Асаах үед салгах эргүүлэх хүч нь хэврэг нүүрстөрөгчийн гадаргууг хагалж болно. Эдгээр тохиолдолд Силикон карбид ба Силикон карбид (SiC/SiC) гэх мэт хатуу ба хатуу гадаргуугийн хослолыг медианы өндөр эргүүлэх хүч болон зүлгүүрийн шинж чанарыг тэсвэрлэх зорилгоор ихэвчлэн тодорхойлдог.

Лацны ашиглалтын хугацаа, цэвэрлэгээний чанар болон өртгийн тэнцвэрийг хадгалах

Байгууламжийн менежерүүд дээд зэргийн битүүмжлэлийн материалын урьдчилсан худалдан авалтын зардлыг засвар үйлчилгээний ажил, сэлбэг хэрэгслийг солих, үйлдвэрлэлийн алдагдсан цаг хугацаа зэрэг өмчлөлийн нийт зардалтай тэнцвэржүүлэх ёстой. Стандарт материалууд нь бага эрчимтэй хэрэглээнд хангалттай байж болох ч тасралтгүй боловсруулах орчин нь эвдрэлийн хоорондох дундаж хугацааг (MTBF) уртасгах бат бөх шийдлүүдийг шаарддаг.

Бүтээгдэхүүн болон цэвэрлэгээний мөчлөгт материалыг стратегийн хувьд тохируулснаар үйлдвэрүүд битүүмжлэлийн ашиглалтын хугацааг алдагдуулахгүйгээр цэвэрлэх чадварыг оновчтой болгож чадна. Илүү хатуу гадаргуутай материал эсвэл химийн хувьд идэвхгүй эластомер болгон шинэчлэх нь жилд нэг удаа төлөвлөөгүй засвар үйлчилгээний оролцоог арилгаснаар хөрөнгө оруулалтын хурдан өгөөжийг өгдөг.

Зөв битүүмжлэх материалыг хэрхэн сонгох, баталгаажуулах вэ

Битүүмжлэлийн материалын тодорхойлолтыг эцэслэн гаргах нь инженерийн сорилтын зөвхөн нэг хэсэг юм. Жинхэнэ, шаардлага хангасан материалыг худалдан авах, тэдгээрийн суурилуулалтыг баталгаажуулах нь үйл явцын бүрэн бүтэн байдал, аудитын бэлэн байдлыг хангахын тулд адил чухал алхамууд юм.

Дээд зэрэглэлийн материалууд үндэслэлтэй үед

EPDM болон стандарт FKM нь хүнсний боловсруулалтын ихэнх хэрэгцээг хангадаг боловч зарим онцгой хэрэглээ нь Перфлюороэластомер (FFKM) зэрэг дээд зэрэглэлийн материалд хөрөнгө оруулалт хийхийг зөвтгөдөг. FFKM O-цагираг нь стандарт EPDM эквивалентуудаас 10-20 дахин үнэтэй байж болох бөгөөд энэ нь ихээхэн хэмжээний урьдчилсан зардал юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг 327°C (620°F) хүртэл температурыг тэсвэрлэхээр зохион бүтээсэн бөгөөд бараг бүх нийтийн химийн нийцтэй байдлыг санал болгодог.

Төлөвлөөгүй зогсолт нь цагт 10,000 ам.доллараас дээш гарц алдаж, бүтээгдэхүүний алдагдалд хүргэж болзошгүй тасралтгүй боловсруулах шугамуудад FFKM эсвэл тусгай алмазан бүрээстэй цахиурын карбидын гадаргуугийн өндөр анхны өртөг нь амархан зөвтгөгддөг. Эдгээр дээд зэрэглэлийн материалыг ихэвчлэн өндөр температурт өнгөлөх, түрэмгий асептик сав баглаа боодлын шугам эсвэл бага эластомерыг хурдан задалдаг өндөр концентрацитай перацетик хүчил ариутгагч ашигладаг процесст ашигладаг.

Суулгахаас өмнө худалдан авалт болон баталгаажуулалтын шалгалт

Ариун цэврийн эд ангийн хангамжийн сүлжээ нь материалын орлуулалт болон хуурамч эд ангиудад өртөмтгий байдаг. Суурилуулахаас өмнө,засвар үйлчилгээ болон чанарын баталгаажуулалтын багууднягт нямбай баталгаажуулалтын шалгалт хийх ёстой. Энэ нь нийлүүлэгчээс тохирлын гэрчилгээ (CoC) болон материалын туршилтын тайланг шаардахаас эхэлдэг бөгөөд эластомер эсвэл битүүмжлэлийн гадаргуугийн тодорхой багц нь FDA, 3-A, эсвэл EC 1935/2004 стандартыг хангаж байгааг баталгаажуулдаг.

Баталгаажуулалтын протоколууд нь эдгээр багцын гэрчилгээг бүс нутгийн хүнсний аюулгүй байдлын шаардлагаас хамааран хамгийн багадаа 3-5 жилийн хугацаанд хадгалахыг шаарддаг бөгөөд энэ нь аудит эсвэл бүтээгдэхүүнийг эргүүлэн татах тохиолдолд бүрэн мөрдөх боломжийг хангах болно. Нэмж дурдахад, хүлээн авсны дараа биет баталгаажуулалт хийх - тухайлбал эластомеруудын хатуулгийн (дурометр) туршилт, монохромат гэрлийн дор битүүмжлэлийн гадаргуугийн тэгш байдлыг нүдээр шалгах - нь үйлдвэрлэл эсвэл тээвэрлэлтийн явцад бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хохирол учраагүй болохыг баталгаажуулдаг. Зөв баталгаажуулалт нь хүнсний зэрэглэлийн насосны битүүмжлэлийн инженерчлэлийн аюулгүй байдлын хязгаар нь үйлдвэрлэлийн орчинд бүрэн хэрэгжиж байгааг баталгаажуулдаг.

Гол дүгнэлтүүд

• Хүнсний зэрэглэлийн насосны битүүмжлэлийн хамгийн чухал дүгнэлт ба үндэслэл
• Үйлчилгээ үзүүлэхээсээ өмнө баталгаажуулах шаардлагатай техникийн үзүүлэлтүүд, нийцэл болон эрсдэлийн шалгалтууд
• Уншигчид нэн даруй хэрэгжүүлж болох дараагийн практик алхамууд болон анхааруулгууд

Байнга асуудаг асуултууд

Хүнсний шахуургад халуун ус болон ууранд аль эластомер хамгийн тохиромжтой вэ?

EPDM нь ихэвчлэн 150°C хүртэл халуун ус, уур, CIP-д хамгийн сайн сонголт байдаг. Үүнийг илүү хурдан задардаг хүнсний тос эсвэл өндөр өөх тостой үйлчилгээнд хэрэглэхээс зайлсхий.

Сүү, хүнсний тосны хэрэглээнд FKM сонгох ёстой юу?

FKM нь өөх тос, тос болон олон химийн бодисын хувьд EPDM-ээс илүү сайн байдаг. Гэсэн хэдий ч FKM-ийн ашиглалтын хугацааг богиносгож болзошгүй халуун шүлтлэг цэвэрлэгч болон цэвэр ууранд өртөхийг шалгаарай.

Зүлгүүрийн хүнсний бүтээгдэхүүнд ямар битүүмжлэх материал хамгийн сайн тохирдог вэ?

Цахиурын карбид нь жимсний зуурмаг эсвэл талсжуулсан элсэн чихэр зэрэг зүлгүүрийн орчинд хүчтэй сонголт болдог. Энэ нь өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, хүнд нөхцөлд тэсвэртэй ариун цэврийн насосуудад тогтвортой ажиллагааг хангадаг.

Хүнсний зориулалттай насосны битүүмжлэл нь ариун цэврийн шаардлага хангасан эсэхийг яаж мэдэх вэ?

Нойтон материал нь таны хоол хүнстэй харьцах стандартыг хангаж байгаа бөгөөд гадаргуугийн өнгөлгөө нь эрүүл ахуйн шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг, ихэвчлэн 0.8 µm Ra буюу түүнээс дээш хэмжээтэй эсэхийг баталгаажуулна уу. Мөн цэвэрлэгээний мөчлөгтэйгөө нийцэж байгаа эсэхийг шалгана уу.

Victor Seals нь OEM-тэй нийцтэй хүнсний шахуургын лацыг нийлүүлж чадах уу?

Тийм ээ. Victor Seals нь олон төрлийн насосны брэндүүдэд OEM-тэй нийцтэй болон солих механик лацыг нийлүүлдэг бөгөөд засвар үйлчилгээний багуудад лацны материалыг хүнсний үйлдвэрлэлийн нөхцөл, үйлчилгээний шаардлагад нийцүүлэхэд нь тусалдаг.