概況

食品加工主要分為三大主要過程，即來料、半成品加工、成品。其中各個環(huán)節(jié)都或多或少的有泵的參與。其中對泵類型的要求也不盡相同。例如巧克力加工需要能夠輸送高粘度介質(zhì)的泵，廢水處理需要耐磨、耐腐的泵，藥品制劑加工需要耐腐蝕性能良好的泵等等。對于不同產(chǎn)品制造商，不同階段所需要的泵材質(zhì)也不同。

衛(wèi)生泵主要用于填充、排空、配料和混合。另外，還用于從裝置設(shè)備如膜式過濾器中傳輸工藝流體。

衛(wèi)生泵主要有兩種形式：離心式和容積式。

衛(wèi)生泵在國外已經(jīng)比較成熟，生產(chǎn)這類泵的有alfalaval、Bominox、CSF、SPX、Grundfos等等,  我國生產(chǎn)衛(wèi)生泵的廠家也很多，如啤酒生產(chǎn)設(shè)備的廠家都生產(chǎn)衛(wèi)生泵。

一些相關(guān)的標準

用于食品、飲料和藥品工業(yè)的泵必須滿足不同的衛(wèi)生標準，這些標準規(guī)定了泵的結(jié)構(gòu)材料和清潔度標準。和其他工業(yè)應(yīng)用不同，用于食品和飲料工業(yè)的泵必須滿足嚴格的衛(wèi)生法規(guī)。

1. 3-A標準在美國已被廣泛執(zhí)行，而且國際上也得到了認可。

2. 在歐洲，“機械供應(yīng)（安全）規(guī)范”規(guī)定了用在農(nóng)業(yè)食品設(shè)備上的安全和衛(wèi)生要求。

3. 我國離心式衛(wèi)生泵標準《QBT 1826-2010離心式衛(wèi)生泵》。

衛(wèi)生泵材料的選用

常用是奧氏體不銹鋼（316L/304）、氟塑料、超高分子量聚乙烯，陶瓷、搪玻璃等等。對于高潔凈物料（如蒸餾水）的泵，其過流部件采用超低碳奧氏體不銹鋼。

衛(wèi)生泵用材料與普通材料不同。因為泵用材料不僅能耐腐蝕，還需要不能滲出有害元素/物質(zhì)，也不能吸收可能變質(zhì)的介質(zhì)。

我國對橡膠制品制訂了專門的規(guī)范。如《食品用橡膠制品衛(wèi)生標準》，鋼制管材也指定了QB2003等等標準。其安全評價方法采用GB17219-1998或類似的方法。

GB17219主要是采用浸泡的方法來測定滲出物的含量。對材料的標準并不全面。比如316L通常是可以用在衛(wèi)生泵中的，但是如果316L鋼板的制作沒有按照衛(wèi)生級的要求來生產(chǎn)，完全可能滲出微量的有害元素。所以在GB16798《食品機械安全衛(wèi)生》、GB12073《乳品設(shè)備安全衛(wèi)生》規(guī)定不得常用焊后可能生銹的材料，不銹鋼應(yīng)無毒性、無吸收性。也有的廠家采用了FDA、3A認證。

衛(wèi)生泵的設(shè)計、生產(chǎn)

衛(wèi)生泵的種類很多，這是由于其輸送的介質(zhì)的多樣性決定的。從清潔的直飲水到牛奶、果醬。這些物料有酸性的、堿性的。有流動性好的也有很難流動的。

衛(wèi)生泵主要的型式是：離心泵、凸輪泵、單螺桿泵和蠕動泵。他們的設(shè)計方法很大程度上與普通泵相同。但是又不完全相同，這里主要以離心泵為例簡單說明需要注意的幾點。

1、流動中無死角。在食品制作流程中，介質(zhì)與泵接觸的地方。這些介質(zhì)需要是流動的。在普通泵中機械密封腔往往是死角，這時候需要開敞式或錐形的密封腔。

2、焊縫表面粗糙度需要達到3.2，一般表面要達到0.8。也就是說泵體流道和葉輪流道需要進行拋光處理。普通的鑄造零件很難達到這一要求。所以離心式衛(wèi)生泵一般采用沖壓焊接結(jié)構(gòu)。有時候，葉輪是開式或者半開式的。

3、 符合CIP要求。大部分生產(chǎn)灌裝線需要在每天進行一次沖洗。將可能變質(zhì)、產(chǎn)生細菌的殘留物沖洗掉。很多是采用清潔水進行一定時間的抽送或反沖洗。這就與前面說到的無死角相關(guān)了。在一個沖洗時間段內(nèi)，介質(zhì)流動較慢的部位（如密封腔的物料）應(yīng)全部流出。

4、  符合COP要求。這個要求簡單的對泵解體（如后開門泵 軸承箱和轉(zhuǎn)子部件從泵體抽出）。高壓沖洗水可以直接達到需要沖洗的表面。

5、   符合SIP要求。在線消毒除采用一個滅菌的射線外，高溫水/蒸汽也是常用的。滅菌的溫度一般在121度以上。采用蒸汽滅菌的衛(wèi)生泵需要能承受這一高溫（包括密封）。采用高溫水（121以上的水，那肯定需要一定壓力才能保持液態(tài)）泵需要承受高溫和一定壓力(公眾號:泵管家)。

衛(wèi)生泵的生產(chǎn)除了 需要 普通沖壓泵的設(shè)備外，還應(yīng)該有先進的焊接和拋光設(shè)備。

離心式衛(wèi)生泵 

從安裝形式上有立式和臥式兩大類，根據(jù)葉輪數(shù)量可以分單級和多級兩大類。由于離心泵結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、運轉(zhuǎn)連續(xù)且易于清洗，因此離心式衛(wèi)生泵在無菌流程中應(yīng)用非常廣泛。

由于葉輪浸泡在介質(zhì)中，而且葉輪高速旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生較高的剪切力，會影響剪切敏感性的輸送介質(zhì)(公眾號:泵管家)。

優(yōu)點：

• 結(jié)構(gòu)簡單、耐用且容易進行現(xiàn)場清洗；

• 不會因排出閥關(guān)閉而過壓；

• 可以串聯(lián)以增加壓頭；

• 可以并聯(lián)以增加流量。

  
  

缺點：

• 通常不具備自吸（自吸式除外）能力；

• 不宜應(yīng)用在粘度大于500cP的場合；

• 不宜處理剪切敏感性產(chǎn)品；

• 不宜處理含氣量高的流體；

• 揚程隨流量變化不是恒定的。

容積式衛(wèi)生泵 

優(yōu)點：

• 結(jié)構(gòu)簡單緊湊，使用可靠，壽命長，容易制造，維修方便，能自吸；

• 內(nèi)嚙合齒輪泵排出量恒定且振動很?。?/p>

• 可以雙向輸送；

• 流量隨粘度和壓力變化不大；

• 可輸送高粘度介質(zhì)。

缺點 :

• 只能輸送干凈的流體；

• 齒輪一旦磨損，很難修復(fù)；
  

• 不能空轉(zhuǎn)；

• 加工精度要求高；

• 齒輪承受不平衡的徑向液壓力，軸承磨損嚴重，工作壓力的提高受到限制；

• 外嚙合齒輪泵流量脈動大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力脈動大，噪聲高；

• 會出現(xiàn)困液現(xiàn)象。

羅茨式衛(wèi)生泵 , 凸輪轉(zhuǎn)子泵