Հյութի լցման սարք՝ խիտ հյութերի լցում առանց խցանման

Հյութերի լցման սարքերում խտության հետ կապված մարտահրավերների հասկացում

Խտության ազդեցությունը հոսքի արագության և արգելակման վրա հյութերի լցման գործընթացներում

Հյութի խտությունը շատ կարևոր է, երբ խոսքը անցում է դրա շարժման մասին մշակման համակարգերում: Երբ դիտարկում ենք 5000 սՊ-ից բարձր խիտ բաղադրություններ, դրանք կարող են նվազեցնել հոսքի արագությունը մոտ երեք քառորդով՝ համեմատած ջրի նման նոսր հեղուկի հետ: Վերցրեք, օրինակ, մանգոյի միզուղին, որն սովորաբար տատանվում է 12,000-ից մինչև 20,000 սՊ: Այս խիտ արտադրանքները լրացուցիչ լարվածություն են ստեղծում պոմպերի համար և մշակումից հետո մնում են փողիկի անցքերում: Ինչ է կատարվում հետո՞: Ամբողջությամբ չլցված տարողություններ և այն անհանգստացնող անսպասելի կանգները, որոնք ոչ ոք չի ցանկանում: Սարքավորումն ինքն էլ շատ ավելի ծանր է աշխատում, քանի որ սեղմում է այս դիմադրության դեմ՝ ճնշումը 30-ից մինչև 50 տոկոսով ավելի բարձր լինելով, քան սովորաբար: Դա լրացուցիչ լարվածություն է առաջացնում կնիքերի և փականների համար, ինչը նրանց ավելի արագ է մաշում, քան պետք է:

Հյութի խտության չափում. մինչև 50,000 սՊ տիրույթներ և դրանց ազդեցությունը լցման վրա

Լցման կատարողականը բարելավելու համար պտտվող վիսկոզիմետրերի օգտագործմամբ ճշգրիտ խտության չափումը կարևոր է: Հաճախ հանդիպող միջակայքերն են.

Հյութի տեսակ	Շփականության միջակայք	Լցման արագության ազդեցությունը
Պարզ խնձորի հյութ	1–100 cP	Ստանդարտ ռեժիմ
Վերմաշի հյութ	5,000–10,000 cP	արագության 25% իջեցում
Կենեղի մածուցիկ	30,000–50,000 սՊ	Պահանջում է նախնական տաքացում

20,000 սՊ-ից բարձր վիսկոզություն ունեցող հյութերը հաճախ պահանջում են հարվածային լցնող սարքեր՝ ավելի լայն հոսքային ուղիներով, որպեսզի կանխվեն սահմանափակումները և պահպանվի հաստատուն արտադրողականությունը

Լցնող մեքենաներում վիսկոզության պատճառով առաջացած արգելակման հաճախադեպ ախտանիշներ

Վիսկոզության հետ կապված խնդիրների ախտանիշները սովորաբար արտահայտվում են անհամաչափ լցման քանակներով՝ տատանվում են 8-ից մինչև 12 տոկոս, պոմպերը անսովոր ձայներ են արձակում, երբ օդը բռնվում է ներսում, անոթների վրա առաջանում են անnoying բյուրեղային նստվածքներ, ինչպես նաև անսպասելի մաքրման կանգեր յուրաքանչյուր մոտ մեկ ժամը մեկ, որոնք խանգարում են արտադրական գրաֆիկին: Անցյալ տարի արդյունաբերական խմբի կողմից հրապարակված հետազոտության համաձայն՝ հյութի մշակման գործարաններում առաջացած շատ անակնկալ կանգերը իրականում պայմանավորված են վիսկոզության չափումների սխալներով: Խնդիրը հատկապես ծանրանում է, երբ անընդհատ փոխվում են թեթև սիտրուսային ըմպելիքներից դեպի ավելի խիտ կաթնային այլընտրանքներ՝ առաջին հերթին սարքավորումների կարգավորումները ճիշտ չկարգավորելով:

Բարձր վիսկոզությամբ հյութեր լցնող մեքենաների համար օպտիմալ պոմպի ընտրություն

Ինչու են հիդրավլիկ խցանները և դրական տեղափոխման պոմպերը գերազանցում շատ խիտ հյութերի դեպքում

10,000 սՊ-ից բարձր խտության հյութերի համար հիդրավլիկ խցանները և դրական տեղափոխման պոմպերը ավելի լավ աշխատում են, քան ցենտրախույսային կոնստրուկցիաները: Այս համակարգերը ապահովում են 60–200 ֆունտ/ք.դ. ճնշում, պահպանում են ±1% լցման ճշգրտություն՝ խտության տատանումների դեպքում, և 97%-ով կրճատում են խցանումը ձգողականության վրա հիմնված համակարգերի համեմատ: Կնքված խոռոչները պաշտպանում են միջուկային կառուցվածքները, իսկ պրոգրեսիվ խոռոչային մոդելները կարող են մշակել մասնիկներ մինչև 12 մմ՝ առանց խցանման:

Պոմպերի տեսակների համեմատություն՝ պերիստալտիկ, լոբային և հիդրավլիկ խցան

Տիպ качելու սարք	Առավելագույն խտություն	Պահպանման հաճախականություն	Մասնիկների դիմաց դիմացկունություն
Պերիստալտիկ	15,000 սՊ	Շլանգ՝ 150–300 ցիկլ	≥5 մմ
Լոբային	80,000 սՊ	Եռամսյա կնիքի ստուգումներ	≥15 մմ
Պիստոն	50,000 cP	6-ամսյա կապույտներ/բիթեր	≥8 մմ

Լոբային պոմպերը իդեալական են շատ խիտ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են չիայի սերմերի ներարկումները, իսկ բիթային մոդելները գերակշռում են բարձր արագությամբ շիշ լցվող գծերում՝ պահանջելով ճշգրտություն րոպեում 300-ից ավելի տարողության դեպքում:

Ուսումնասիրություն. Դրական տեղափոխման համակարգին արդիականացնելու միջոցով կանգնեցման ժամանակի կրճատում

Տրոպիկական հյութի արտադրողը կրճատել է ժամային արտադրության կորուստները 18 րոպեից մինչև ընդամենը 28 վայրկյան՝ տեղափոխվելով երկու պտուտակավոր դրական տեղափոխման պոմպերի: Արդիականացումը ապահովել է 99,4% անվտանգություն 3,200 ժամվա ընթացքում, կրճատել է արտադրանքի կորուստը փոխադրման ընթացքում 83%-ով և թույլ է տվել ուղղակիորեն լցնել 25,000 cP մանգո փյուրեն առանց ներառման:

Փոփոխական խտությամբ մուտքերի դեպքում ճնշման և հոսքի հաստատուն պահում

Ծավալի փոփոխությունները սկզբնական ցուցանիշից 15 %-ից ավելի շեղվելիս ավտոմատ սերվո-կառավարվող համակարգերը ինքնաշխատ ձևով կարգավորում են բիթի արագությունը: Իրական ժամանակում աշխատող ճնշման սենսորները ակտիվացնում են 5–15 Պ/Ր պոմպի արագության կարգավորում, անմիջական փականի աշխատանքի ժամանակի ճշգրտում և ջերմաստիճանի կարգավորում՝ օգտագործելով հատակի տակ տեղադրված տաքացուցիչներ: Այս դինամիկ կառավարումը կանխում է 35,000 cP եղունգի խառնուրդների անբավարար լցումը և 8,000 cP խնկի խտացրածների ավելցուկային լցումը նույն ցիկլի ընթացքում:

Լցման սարքերի առաջադեմ նոթների կոնստրուկցիա և խցանման կանխարգելման տեխնոլոգիա

Խիտ հեղուկների համար նոթների կոնստրուկցիա՝ մահացած գոտիների և մնացորդների կուտակման նվազագույնի հասցնելով

Այսօրվա հյութի լցման սարքավորումները օգտագործում են այն, ինչ կոչվում է հաշվողական հեղուկային դինամիկա (CFD), որպեսզի ճշգրտեն փողիկների ձևը: Սա օգնում է վերացնել այն խնդրահարույց տեղերը, որտեղ միշտ կուտակվում է հյութի միսը: Այս սարքերի ներքին մակերեսները շատ հարթ են պատրաստված՝ առնվազն 2 մմ շառավիղ ունեցող կորերով, որպեսզի խիտ հեղուկները չմնան բռկված: 50,000 սանտիպուազ խտությամբ հեղուկների համար սա մեծ տարբերություն է անում: Փոխարենը՝ հին ձևի կլոր անոթների, արտադրողները հիմա կարմրադրության ձևով խորշեր են նախագծում: Այս նոր ձևերը կանգնած գոտիները 92%-ով նվազեցնում են նախորդ ձևերի համեմատ: Լրացուցիչ առավելություն է 8-ժամյա աշխատանքային օրվա վերջում մնացած մնացորդների 34% նվազումը: Մաքուր սարքավորումները նշանակում են ավելի լավ հիգիենիկ ստանդարտներ և ընդհանուր առմամբ ավելի արդյունավետ գործողություններ սննդի մշակման գործարաններում:

Խցանման դեմ պայքարի նախագծման նորարարություններ. Ինքնամաքրման մեխանիզմներ և սուզվող ծայրեր

Հաջորդ սերնդի անելիճները ներառում են ավտոմատ մաքրման ցիկլեր, որոնք ակտիվանում են ճնշման սենսորների միջոցով, երբ հոսքի դիմադրությունը գերազանցում է հիմնական ցուցանիշից 15%-ով: Լայնական ծայրերը՝ 25–40° անկյուններով, նվազեցնում են հոսքի անջատման շերտի առաջացումը 18%-ով այս տարածաշրջանի պուրեների դեպքում: Որոշ մոդելներ օգտագործում են երկկողմանի մաքրում՝ սեղմված օդի հետևի մաքրման միացում սննդային մաքուր լուծիչի մգեցման հետ միասին, որը անընդհատ 24/7 գործելու դեպքում խցանումների կանխարգելում է 99,6%:

Ինչպես է անելիճի տրամագիծը ազդում հեղուկի լցման ճշգրտության և խցանումների հաճախադեպության վրա

Անելիճի խողովակի չափը կատարում է U-ձև կախվածություն արդյունավետության հետ

• 4–6 մմ տրամագծերը ապահովում են օպտիմալ ճշգրտություն (±1,5%) սմուզիների համար (1,200–8,000 cP)
• 8–10 մմ խողովակները հնարավորություն են տալիս լցնել մրգային հյութեր հատապտուղներով, սակայն կաթիլների առաջացումը ավելանում է 22%-ով
• Ենթա 3 մմ տրամագծերը հաճախադեպ խցանումներ են առաջացնում (>3 անգամ/ժամ) մանրաթելեր պարունակող խառնուրդների դեպքում

Օգտագործման տվյալները ցույց են տալիս, որ 14,000 cP մանգոյի նեկտարի համար անընդհատ 98% աշխատանքային ժամանակի պահպանման համար անհրաժեշտ է նվազագույնը 60 մմ² հոսքի մակերես՝ մեքենայի մասերը ընտրելիս հիմնական հաշվի առնելու համար

Թափանցիկ հյութերի լցման ժամանակ շարժունակությունը բարձրացնելու ջերմաստիճանի կարգավորման ռազմավարություններ

Բարձր խտությամբ հյութերի լցման օպտիմալ ջերմաստիճան՝ որակի և շարժունակության հավասարակշռություն

Ջերմային ռեոլոգիական հետազոտությունների համաձայն՝ 45–55 °C (113–131 °F) տիրույթում տաքացնելը նվազեցնում է խտությունը մինչև 65%, միաժամանակ պահպանելով համը: Այս տիրույթում լցման սարքերը կարող են աշխատել 85–95% արդյունավետությամբ մանգոյի նեկտարի նման խիտ բաղադրությունների դեպքում (15,000–20,000 cP), իսկ սենյակային ջերմաստիճանի դեպքում՝ 55–65%: 60°C-ից բարձր ջերմաստիճանները կարող են առաջացնել շաքարի կարամելացում, ինչը անոթներում հանգեցնում է մաքրման դժվարությունների:

Ջերմաստիճանի ազդեցությունը հյութի խտության և շարժունակության վրա՝ տվյալներ ջերմային ռեոլոգիական փորձարկումներից

10°C-ով բարձրացումը 40,000 cP գազարի հյութի համար փոխադրման ճնշումը 35% իջեցնում է: Սակայն, 50°C-ից բարձր չափաբաժիններում սիտրուսային հյութերի մոտ դիտվում է ոչ գծային խտության անկում՝ պեկտինի քայքայման պատճառով, ինչը բարդացնում է ջերմային կառավարումը: Ժամանակակից համակարգերը օգտագործում են իրական ժամանակում խտությունը չափող սենսորներ՝ ջերմաստիճանը ±1.5°C-ի սահմաններում կարգավորելու և 150–200 շիշ/րոպե հոսքի կայուն արագություն պահպանելու համար:

Ջերմաստիճանի կայուն պահպանման համար տաքացուցիչների և խողովակաշարերի մեկուսացման կիրառում լցման ընթացքում

Երեքշերտ մեկուսացումը հարթակների վրա, որը զոդված է ստալինգարդի խողովակներին՝ համատեղված ներդրված ժապավենային ջեռուցիչների հետ, պահում է ջերմաստիճանի անկումը 0,3 աստիճան Ցելսիուսից ցածր մեկ մետրի համար պահեստավորման տանկերի և լցման կայանների միջև: Այն դեպքերում, երբ գործ ունենք 8000-ից մինչև 12000 սանտիպուազ տիրույթում փոփոխվող հաստ ասաի խառնուրդների հետ, մեր պատված սառեցման համակարգը պահում է ջերմաստիճանը 4-7 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում: Իրականում հիանալին այն է, որ այս կառուցվածքը 92 տոկոսով ավելի շատ է խնայում էներգիա սովորական սառեցուիչների համեմատ: Յուրաքանչյուր լցնող մուտքի մոտ տեղադրված են ջերմային տեսողության սարքեր, որոնք անընդհատ հսկում են պայմանները: Եթե համակարգը հայտնաբերի 2 աստիճան Ցելսիուս կամ ավելի ջերմաստիճանի տատանում, այն ինքնաշխատ կերպով կատարում է կարգավորումներ՝ ապահովելով արտադրանքի համապարփակ հոսքը՝ առանց խտության փոփոխության:

Տաք լցման և սառը լցման մեթոդները խիտ հյութերի համար՝ առավելությունները, թերությունները և միկրոբային անվտանգությունը

Երբ խմորի մշակման մասին է խոսքը, մոտ 82-ից 95 աստիճան Ցելսիուս տաք լցման մեթոդները թթվային մրգային հյութերում կարող են վերացնել հիվանդածիններին հինգ լոգարիթմով: Սակայն կա մի խնդիր՝ այս ջերմային մշակումը հաճախ քայքայում է խմորի որոշ նուրբ բաղադրիչներ: Մյուս կողմից, 4-ից 10 աստիճան Ցելսիուս ջերմաստիճանում սառը լցումը կանաչ հյութերի մեջ պահպանում է ջերմությանը զգայուն սննդանյութերի մոտ 18-ից մինչև 22 տոկոսը: Ինչ վերաբերում է թերությանը, այն ավելի երկար է տևում ստերիլիզացիայի գործընթացը: Ըստ FDA-ի 2022 թվականի վերջերս տրված հանձնարարականի ասեպտիկ մշակման վերաբերյալ, ընդհանուր առմամբ առաջարկվում է տաք լցում ցանկացած հյութի համար, որի pH-ն 4,6-ից ցածր է: Այնուամենայնիվ, չեզոք pH-ով բանջարեղենային խառնուրդների դեպքում արտադրողները սովորաբար օգտագործում են սառը լցման մեթոդ, եթե արտադրության ընթացքում օգտագործվում են շատ մաքուր փաթեթավորման նյութեր:

Լցման մեքենայի ընտրության վրա ազդող գործոններ՝ վիսկոզություն, արագություն և լցման ճշգրտության փոխզիջումներ

Խիտ արտադրանքների համար հյութի լցնող սարք ընտրելիս արտադրողները պետք է հաշվի առնեն մի քանի գործոն՝ արտադրանքի խտությունը (մոտ 50 հազ. cP առավելագույնը), արտադրության արագությունը և լցման ճշգրտությունը (սովորաբար տոկոսի մինուս կամ պլյուս կեսից մինչև երկու տոկոս): Ուրիշ հատկապես խիտ արտադրանքների, ինչպիսիք են թթի հյութը կամ մանգոյի փյուրեն, համար մեծամասնությամբ գործարանները իրենց սարքավորումները աշխատում են 15-30 տոկոսով դանդաղ, քան սովորականը, որպեսզի խուսափեն խցանումներից և պահպանեն մոտ մեկ տոկոսանոց համաձայնեցվածություն լուծույթների միջև: Նաև առկա է արտադրողականության և ճշգրտության փոխադարձ հարաբերակցություն՝ ձգողականության կամ պտտվող պոմպերի դեպքում ավելի լավ արտադրողականություն են ապահովում, իսկ հարվածային կամ դրական տեղափոխման համակարգերի դեպքում՝ ավելի բարձր ճշգրտություն: Բարձրակարգ օրգանական հյութեր արտադրող ընկերությունները հակված են ընտրել հարվածային համակարգեր, քանի որ նրանք շատ են հաշվի առնում ճշգրիտ չափումները, մինչդեռ սովորական զանգվածային արտադրողները սովորաբար ընտրում են ավելի արագ պտտվող կառուցվածքներ, նույնիսկ եթե դա նշանակում է որոշ ճշգրտություն զիջել:

Հեղուկի վիսկոզությունը և դրա ազդեցությունը լցման սարքի աշխատանքի վրա՝ համեմատական վերլուծություն

Շփականության միջակայք	Մեքենայի տեսակ	Հոսքի մեխանիզմ	Օպտիմալ կիրառման դեպք
1–1,000 սպ (ջրուտ)	Լցնող ծանրության ուժով	Բնական հոսք	Պարզ մրգային հյութեր, լիմոնադներ
1,000–20,000 սպ	Պիստոնային լցնող	Մեխանիկական տեղափոխում	Սմուզիներ, սուրճի հիմքով հյութեր
20,000–50,000 սպ	Դրական տեղափոխում	Պտտվող լոբուսներ	Ընկույզի մածուկներ, չիայի սերմերի ինֆուզիա

Այս մատրիցան բացատրում է, թե ինչու 68% արտադրողները, որոնք աշխատում են >10,000 cP հեղուկներով, 18 ամիս անց գրավիտացիոն լցնողներից անցնում են պիստոնային համակարգերի։

Երբ ընտրել պիստոնային լցնողներ վիսկոս արտադրանքների համար՝ գրավիտացիոն կամ պոմպ-օվեր համակարգերի փոխարեն

Պիստոնային սարքերը անհրաժեշտ են թրջի խառնուրդների (>5% մանրաթել), սառը սեղմված հյութերի 4°C-ից ցածր ջերմաստիճանում լցման և շփման զգայուն պրոբիոտիկ ձևավորումների համար։ Ի տարբերություն գրավիտացիոն համակարգերի՝ որոնք դժվարանում են աշխատել 5,000 cP-ից բարձր, պիստոնային լցնողները պահպանում են ±0.75% ճշգրտություն նույնիսկ 35,000 cP-ի դեպքում՝ դարձնելով այն ավելի տնտեսապես շահավետ լիտրի հաշվարկով գերմարդացիային վիսկոս հյութերի համար՝ չնայած ավելի բարձր սկզբնական ներդրմանը:

Արդյունաբերական պարադոքս. Բարձրագործող գծերը դժվարանում են հաստ հյութերի ձևավորման հետ

Ուժեղ հյութերի հետ աշխատելիս րոպեում 400 շիշ մղելը չի աշխատում լավ: Այս խիտ արտադրանքներին անհրաժեշտ է դանդաղ շարժման արագություն՝ պրոցեսի ընթացքում իրենց որակը պահպանելու համար: Անցյալ տարվա արդյունաբերական հետազոտությունների համաձայն՝ րոպեում 300-ից ավելի միավոր արագությամբ նախատեսված արտադրական գծերից յուրաքանչյուր 10-ից մոտ 4-ն իրականում աշխատում է մոտավորապես իր հզորության երկու երրորդով, երբ գործ ունենում է 15,000 սանտիպուազից ավելի խիտ հյութերի հետ: Հիմնական խնդիրները ինչ են? Փողկապերը շատ ավելի հաճախ են խցանվում՝ պահանջելով մաքրում ամեն 45-90 րոպեն մեկ՝ ընդդեմ սովորական 8 ժամը մեկ սպասարկման կանգերի: Փոմպերն էլ ավելի շուտ են մաշվում՝ ամրացման միջոցները երեք անգամ ավելի արագ քայքայվելով, քան սովորաբար: Եվ կա անհամապատասխան լցման արագության խնդիրը, որն առաջացնում է բոլոր տարողությունների մոտ 6-ից 9 տոկոսի վերամշակման անհրաժեշտություն: Այսօրվա խելացի արտադրողները սկսել են օգտագործել խառը համակարգեր: Նրանք որոշակի հնարավորություններ են նախատեսում հենց այդ բարդ խիտ հյութերի համար՝ հիմնված հնարավորությունների վրա, մինչդեռ առանձին արագաշարժ պտտվող լցնողներ են պահպանում ավելի թեթև արտադրանքների համար: Այս մոտեցումը սովորաբար բարելավում է ընդհանուր սարքավորումների արդյունավետությունը միջինը 19-ից 27 տոկոսով շատ գործողություններում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞րն է հյութի լցման սարքերի համար իդեալական խտության տիրույթը

Իդեալական խտության տիրույթը տարբերվում է՝ կախված հյութի տեսակից և օգտագործվող լցման սարքից: Ընդհանուր առմամբ, 10,000 սՊ-ից ցածր խտությամբ հյութերը կարող են լցվել ծանրության ուժի միջոցով, իսկ այդ ցուցանիշից բարձր խտությունների դեպքում անհրաժեշտ են հիդրավլիկ պոմպեր կամ դրական տեղափոխման սարքեր

Ինչպե՞ս է հյութի խտությունը ազդում լցման սարքի աշխատանքի վրա

Բարձր խտությամբ հյութերը նվազեցնում են հոսքի արագությունը, մեծացնում են ճնշման պահանջները և կարող են առաջացնել խցանում, ինչը հանգեցնում է անամբողջական լցման և մաքրման համար հաճախադեպ կանգերի

Ինչո՞ւ են հիդրավլիկ պոմպերը խորհուրդ տրվում խիտ հյութերի լցման համար

Պիստոնային լցնողները պահպանում են լցման ճշգրտությունը և կարող են արդյունավետ մշակել միջուկային և բարձր թելանյութ պարունակող հյութեր, ինչը դրանք դարձնում է իդեալական 5000 սՊ-ից բարձր ձևավորումների համար:

Ո՞ր ջերմաստիճանի կառավարման միջոցառումները կարող են բարելավել խիտ հյութերի լցման հոսունակությունը

Տաքացնելով հյութերը մինչև 45-55 °C՝ կարելի է բարելավել դրանց հոսունակությունը՝ նվազեցնելով խտությունը, միաժամանակ պահպանելով համի ամբողջականությունը: Տաքացուցիչների և խողովակաշարերի մեկուսացման օգտագործումը ապահովում է կայուն ջերմաստիճան և համազոր խտություն լցման ընթացքում: