La tecnología de bomba de doble tornillo resuelve los desafíos difíciles del procesamiento de alimentos

Jun 30, 2023

Los productos viscosos como el queso procesado, la mantequilla de maní, la carne, el chocolate y las coberturas batidas pueden dejar a los operadores con problemas de cavitación cuando usan bombas tradicionales. Las bajas presiones de entrada, las altas presiones de bombeo y las líneas de proceso que pueden tener niveles relativamente bajos de producto crean problemas que aumentan los gastos generales de mantenimiento y reducen la confiabilidad de la bomba.

La tecnología de bomba de doble tornillo está diseñada para manejar aplicaciones de baja presión de entrada, operar de manera confiable a altas presiones diferenciales y aumentar los tiempos de funcionamiento. Si bien estas unidades generalmente implican una inversión inicial más alta, pueden funcionar con flujos y velocidades más altos para reducir el tamaño de la bomba necesaria.

Cuando un proceso tiene una presión de entrada baja, los rotores o lóbulos dentro de una bomba cortan su entrada. Esto puede aumentar la presión de entrada requerida para que la bomba funcione. Sin embargo, en lugar de bloquear la entrada, los tornillos en una bomba de doble tornillo crean un efecto de barrena que en realidad ayuda a que el fluido entre en la cámara de bombeo. Mediante el uso de materiales internos que no se desgastan y la ingeniería de precisión, las bombas se pueden construir con tolerancias internas excepcionalmente estrechas para crear una succión aún mayor y una mayor eficiencia de bombeo. El buen funcionamiento de este estilo de bomba reduce aún más el pulso de deslizamiento en condiciones de baja presión de entrada, baja viscosidad y alta presión.

Las bombas de doble tornillo están diseñadas para funcionar de manera confiable durante largos períodos de tiempo con un mantenimiento mínimo. Pueden funcionar en una amplia gama de velocidades y presiones operativas, lo que los convierte en una opción flexible para cumplir con los diferentes requisitos del proceso. Una sola bomba puede funcionar en el punto de trabajo necesario para un flujo de proceso viscoso, además de funcionar a velocidades más altas (normalmente, hasta 4000 revoluciones por minuto [rpm]) para impulsar los fluidos de limpieza in situ (CIP) a la velocidad y el volumen requeridos. para una limpieza eficaz. Esto puede simplificar el diseño de una línea de proceso con menos bombas, válvulas y controles de proceso asociados.

Algunos modelos ofrecen capacidad de flujo bidireccional sin modificaciones, como invertir los cojinetes o girar la bomba. Esto ayuda a aumentar la eficiencia operativa en aplicaciones higiénicas donde, durante los ciclos de limpieza, la bomba debe funcionar en la dirección opuesta y puede reducir aún más la cantidad total de componentes necesarios para la instalación. El principio de funcionamiento del tornillo doble también elimina las fluctuaciones de presión y, por lo tanto, reduce los niveles de ruido de funcionamiento.

Las bombas de doble tornillo son ideales para aplicaciones higiénicas exigentes. Tienen cojinetes de alta resistencia que mantienen las cargas axiales y ejes de servicio pesado para aumentar el par. No se utilizan rodamientos en la zona del producto y el acceso frontal a los sellos laterales del producto simplifica las tareas de mantenimiento de rutina.

Procesamiento de carne: un procesador de carne quería convertir su proceso de cintas transportadoras a bombeo a través de un dispositivo de extrusión. El desafío se vio agravado por la carne altamente viscosa que se encontraba en un estado casi congelado. Con la tecnología de pistón circunferencial externo (ECP), la carne no podía introducirse en la bomba ni podía alcanzarse la presión necesaria para mover el producto a través de la tubería. Para superar este problema, se conectó una bomba de doble tornillo directamente a la salida de una unidad de barrena. Esto dio como resultado un flujo suficiente a la presión de entrada baja y la presión diferencial necesaria para lograr un caudal uniforme y uniforme de la carne. La bomba tampoco cavitó ni requirió volver a cebar cuando el proceso se quedó sin carne para llenar el sinfín.

Coberturas batidas no lácteas: un procesador global buscaba optimizar su producción. Cambió sus bombas CIP y de producto separadas por una sola bomba de tornillo doble. El rango operativo de la bomba proporcionó un flujo suficiente a una presión de entrada baja y la presión diferencial alta necesaria para manejar las coberturas batidas y al mismo tiempo brindar un servicio de bombeo CIP de mayor velocidad.

Queso procesado: en una planta particular de queso procesado en los EE. UU., se suministran grandes volúmenes de queso procesado a una bomba desde un recipiente de cocción instantánea por evaporación que funciona al vacío para cocinar y secar el queso. El recipiente tiene una presión de entrada baja y, en ocasiones, el nivel del producto en el recipiente también es bajo. El queso procesado se bombea alrededor de 350 libras por pulgada cuadrada (psi). Las difíciles condiciones de esta aplicación significaban que el procesador estaba experimentando problemas de cavitación y daños en las bombas existentes.

Al cambiar de tecnología, el procesador experimentó una mayor confiabilidad. El diseño significa que las presiones sobre el eje son axiales en lugar de radiales, lo que lo hace menos propenso a romperse. Las estrictas tolerancias internas de la bomba también redujeron los problemas de cavitación, redujeron significativamente los gastos generales de mantenimiento y aumentaron los tiempos de funcionamiento de la bomba.

Las bombas de doble tornillo tienen un amplio rango de funcionamiento, lo que permite el uso de unidades más pequeñas. Su capacidad para funcionar en diferentes puntos de trabajo también significa que ofrecen una solución flexible que puede manejar cambios en los flujos o fluidos de proceso. Los modelos que ofrecen capacidad bidireccional sin modificaciones aumentan aún más la eficiencia operativa de los ciclos de limpieza.

Jeff Sporer es el líder técnico de ventas en las Américas, que brinda soporte a los componentes de proceso para SPX Flow en los mercados de alimentos y bebidas. Tiene 25 años de experiencia en la industria de equipos sanitarios.