Використання вакуумних насосів у виробництві олії та жирів та ключові міркування

Вакуумні насоси є критично важливим обладнанням у виробництві олії та жирів (наприклад, рафінування рослинної олії, дезодорація та фракціонування), які в основному використовуються для створення середовища з негативним тиском для дезодорації, зневоднення та видалення розчинників. Їх вибір, експлуатація та обслуговування безпосередньо впливають на якість олії, енергоефективність та виробничі показники. Нижче наведено детальне пояснення.

I. Основні застосування вакуумних насосів у виробництві олії та жирів

1. Процес дезодорації: Видаляє вільні жирні кислоти, альдегіди, кетони та інші пахучі сполуки (потрібен високий вакуум, зазвичай 0,1–5 мбар). Запобігає окисленню олії за високих температур (середовище з низьким вмістом кисню).

2. Дегідратація/видалення розчинника: випаровує залишки води або екстракційних розчинників (наприклад, гексану).

3. Процес фракціонування: контролює температуру кристалізації для відділення твердих жирів від рідких олій (наприклад, фракціонування пальмової олії).

II. Поширені типи вакуумних насосів та критерії вибору

1. Рідинно-кільцевий вакуумний насос

Принцип: Обертова крильчатка створює рідинне кільце для герметизації та відсмоктування газів.

Характеристики: Стійкий до корозії (витримує незначну кількість водяної пари та жирних кислот). Обмежений діапазон вакууму (~10–30 мбар), підходить для етапів грубого вакуумування.

Застосування: Попередня дегазація або допоміжний вакуум під час попередньої обробки. Часто в парі з паровими ежекторами.

2. Паровий ежектор (дифузійний насос)

Принцип: Використовує пару високого тиску для захоплення газів, досягаючи високого вакууму.

Характеристики: Висока вакуумна здатність (до 0,1–1 мбар), ідеально підходить для дезодораційних веж. Відсутність рухомих частин, стійкість до нагрівання та корозії.

Недоліки: Висока витрата пари, енергоємність. Потрібні конденсатори для обробки парогазової суміші.

3. Сухий гвинтовий вакуумний насос

Принцип: Безмасляне стиснення газу за допомогою обертових гвинтових роторів.

Характеристики: Помірний діапазон вакууму (1–10 мбар), без забруднень, підходить для харчових застосувань. Справляється з незначними частинками олії (потрібна попередня фільтрація).

Застосування: Системи дезодорації малого та середнього масштабу. Процеси, що вимагають високої чистоти олії (наприклад, олії фармацевтичного класу).

4. Вакуумний насос Roots (підсилювальний насос)

Принцип: Механічне стиснення газу за допомогою подвійних роторів, часто в парі з рідинно-кільцевими або гвинтовими насосами.

Особливості: Збільшує швидкість перекачування, зменшує навантаження на первинні насоси.

Діапазон вакууму: 0,1–10 мбар.

Застосування: Великомасштабні системи безперервної дезодорації.

III. Операційні міркування

1. Сумісність із медіа

Пари та конденсати олії: Гази можуть містити жирні кислоти або гліцерин, що спричиняють корозію. Використовуйте нержавіючу сталь (316L) або нікелеві сплави. Встановіть конденсатори або пастки, щоб мінімізувати потрапляння парів олії (запобігає коксуванню або емульгуванню).

Водяна пара: Рідинно-кільцеві насоси потребують періодичної заміни рідини (антипінних агентів) або інгібіторів накипу.

2. Конфігурація вакуумної системи

Багатоступенева установка: для високого вакууму: поєднайте насоси Рутса + рідинно-кільцеві насоси або парові ежектори + конденсатори + сухі насоси.

Конструкція трубопроводів: Уникайте різких вигинів, щоб зменшити опір потоку; ізолюйте труби (запобігає засміченню конденсацією оливи).

3. Технічне обслуговування

1) Перевірка на герметичність: Регулярно перевіряйте цілісність системи (наприклад, швидкість підвищення тиску).

2) Чищення та обслуговування:

Сухі насоси: Видалення вуглецевих відкладень (із залишків окисленої оливи).

Рідинно-кільцеві насоси: Контролюйте pH рідини (запобігає кислотній корозії), періодично зливайте рідину.

3) Запобігання зворотному потоку:

Закрийте впускні клапани перед вимиканням (це запобігає зворотному потоку оливи, що є критично важливим для парових ежекторів).

4. Безпека та дотримання екологічних норм

Вибухозахист: Використовуйте насоси, сертифіковані ATEX, для роботи з розчинниками (наприклад, гексаном).

Обробка вихлопних газів: Конденсовані пари повинні пройти адсорбцію активованим вугіллям або термічне окислення (контроль летких органічних сполук).

IV. Поширені проблеми та їх вирішення

Проблема 1: Недостатнє вакуумування

Причини: Витоки, накип у насосі, забруднена робоча рідина.

Рішення: Виявлення витоків, очищення насоса, заміна рідини.

Проблема 2: Корозія насоса

Причини: Вплив жирних кислот або конденсованої водяної пари.

Рішення: покращення матеріалів (наприклад, хастеллой), покращення конденсації.

Проблема 3: Високе енергоспоживання

Причини: Занадто великі насоси або неефективне каскадне підключення.

Рішення: Оптимізація комбінацій насосів, впровадження частотно-регульованого керування.