На предприятии, перерабатывающем молоко, фруктовый сок, айран или жидкое яйцо, пастеризатор получает тепло от пластинчатого теплообменника, а гомогенизатор — давление от своих плунжеров, которое дробит жировые шарики; движение и того и другого обеспечивает электродвигатель. Эта страница — подраздел нашего руководства по двигателям для пищевых машин; в ней рассказано, какой насос и как вращает двигатель в установках термообработки и гомогенизации, и как пуск и непрерывная работа определяют выбор.

Трёхфазный электродвигатель HEM Motor с чугунным корпусом – пример двигателя для насосов пастеризатора и гомогенизатора
Двигатель на фото — пример из трёхфазной серии HEM Motor; он представляет привод насоса пастеризатора или гомогенизатора и не показывает саму установку.

Пастеризационная установка: все двигатели вращают насосы

В пластинчатом пастеризаторе продукт проходит между тонкими пластинами из нержавеющей стали: сначала нагревается в секции рекуперации, затем в секции горячей воды достигает температуры пастеризации, выдерживается заданное время в трубчатом выдерживателе и охлаждается в секции охлаждения. Всё, что вращается в этом цикле, — насосы:

  • Питающий (продуктовый) насос: Забирает продукт из балансового бака и прогоняет через пластины. Обычно это гигиенический центробежный насос, напрямую соединённый с 2-полюсным двигателем. Постоянство расхода важно, чтобы не менялось время выдержки; поэтому привод от преобразователя частоты распространён.
  • Бустерный насос: На некоторых линиях второй насос поддерживает давление на стороне пастеризованного продукта выше, чем на стороне сырого.
  • Циркуляционный насос горячей воды: Гоняет по секции нагрева воду, нагретую паром или котлом; с продуктом не контактирует, нагрузка двигателя стабильна.
  • Насос холодной или ледяной воды: Питает секцию охлаждения; холодильная установка, готовящая эту воду, выходит за рамки этой страницы.

Общие шаги подбора двигателей насосов описаны на нашей странице электродвигателей для насосов, а вопросы, характерные для консольных насосов, — на странице двигателя для центробежного насоса.

Гомогенизатор: плунжерный насос высокого давления

Гомогенизатор по сути — многоплунжерный (обычно трёхплунжерный) насос высокого давления. Двигатель через клиновые ремни вращает коленчатый вал; вал двигает плунжеры вперёд-назад, и продукт под высоким давлением продавливается через узкий гомогенизирующий клапан. В этом проходе жировые шарики измельчаются, и молоко не отстаивается сливками.

С точки зрения двигателя решающими являются три особенности гомогенизатора. Во-первых, нагрузка имеет характер постоянного момента: пока настройка давления неизменна, двигатель требует близкого момента на любой скорости. Во-вторых, пульсирующий момент, создаваемый валом на каждом плунжере, хотя и сглаживается ремнём и маховиком, оставляет вибрационную нагрузку на подшипниках и ремне. В-третьих, самый мощный двигатель линии обычно стоит на гомогенизаторе, поэтому способ пуска касается и питающей сети.

Гомогенизаторы обычно запускают с открытым гомогенизирующим клапаном, то есть без давления; после выхода двигателя на полную скорость оператор или автоматика поднимает давление. Так пуск облегчается. При больших мощностях применяют пуск «звезда-треугольник», устройство плавного пуска или преобразователь частоты; выбор зависит от схемы управления изготовителя машины и мощности сети.

Непрерывная работа, температура и пар

На большинстве молочных заводов пастеризационные линии работают в две смены или круглосуточно; когда продукт заканчивается, линия переходит на цикл мойки на месте (CIP), и насосы прокачивают уже горячий щелочной и кислотный раствор. Для двигателей это означает стабильную нагрузку в течение долгих часов. Для предприятий, которые хотят контролировать температуру обмотки, на этапе заказа можно добавить датчики PTC или PT100.

Вокруг установки жарко и влажно: секция горячей воды, паровые клапаны и баки, открываемые при CIP, выделяют пар. На предприятиях, которые ночью останавливаются, в обмотке может образоваться конденсат; антиконденсатный подогреватель тоже является опцией заказа. Защита IP55 двигателей HEM рассчитана на пыль и брызги воды. Мойка водой под давлением, химическая пена, контакт с продуктом или требования к гигиеничности поверхности не входят в число условий, для которых изготовлен этот двигатель. В местах рядом с пищевой зоной нужна защитная мера изготовителя машины или специальный двигатель; укажите это условие в заказе.

Регулирование скорости и ремённая передача

На питающем насосе преобразователь служит для фиксации расхода в соответствии со временем выдержки. Трёхфазные двигатели HEM пригодны для работы от преобразователя; так как насос не работает подолгу на низкой скорости, дополнительный вентилятор часто не нужен, но если между двигателем и шкафом большое расстояние, обсудим необходимость фильтра при заказе. Подробности — на странице двигателей для работы с преобразователем частоты.

На гомогенизаторе отношение шкива двигателя к шкиву коленчатого вала рассчитано под скорость плунжеров, заданную изготовителем. При замене двигателя нужно сохранить то же число полюсов; иначе изменятся скорость плунжеров, а с ней расход и давление. Поскольку натяжение ремня напрямую влияет на передний подшипник двигателя, его нужно выставлять по инструкции.

Монтаж и выбор корпуса

На центробежных продуктовых насосах двигатель обычно соединяется с насосом в исполнении на лапах с фланцем (B34 или B35); некоторые моноблочные насосы используют чисто фланцевый (B5) двигатель. Двигатель гомогенизатора стоит на лапах (B3) внутри рамы машины или рядом, на салазках, позволяющих натягивать ремень. HEM поставляет все эти исполнения (B3, B5, B14, B34, B35) и вертикальные, например V1, в зависимости от габарита; размеры фланца и вала уточняются при обсуждении заказа. Для тяжёлых, непрерывных и вибрационных нагрузок, как у гомогенизатора, предпочтительны двигатели с чугунным корпусом.

Примеры моделей HEM для пастеризации и гомогенизации

УстановкаЧто вращает двигательГлавное при выбореПример модели HEM
Контур горячей воды пастеризатораЦиркуляционный насосСтабильная нагрузка, горячая среда1,5 кВт 90S-2 (2895 об/мин)
Подача продукта в пастеризаторГигиенический центробежный насосПостоянный расход с преобразователем4 кВт 112M-2 (2905 об/мин)
Гомогенизатор малой производительностиТрёхплунжерный насос, ремённый приводПуск без давления, число полюсов11 кВт 160M-4 чугун (1465 об/мин)
Гомогенизатор средней производительностиТрёхплунжерный насос, ремённый приводСпособ пуска, натяжение ремня15 кВт 160L-4 чугун (1465 об/мин)

Эти модели приведены для ориентира; окончательное решение принимается с учётом нагрузки установки, нужной частоты вращения, монтажного исполнения и условий эксплуатации. Так как мощность гомогенизатора сильно зависит от производительности и давления, табличка имеющегося двигателя — самая надёжная отправная точка.

Что подготовить для запроса предложения

Для подбора аналога обычно достаточно фото таблички имеющегося двигателя; наша статья о поиске аналога по фото таблички описывает процесс. Если таблички нет, запишите: какая машина (насос пастеризатора, бустер, насос горячей воды или гомогенизатор), мощность двигателя в кВт, частота вращения в об/мин, напряжение на предприятии, монтажное исполнение (лапы, фланец, салазки под ремень), способ пуска двигателя, используется ли преобразователь и сколько штук нужно.

Модели и цены — в нашем магазине. Чтобы получить предложение или задать вопрос, используйте нашу линию WhatsApp или телефон; номера есть на странице контактов.

Часто задаваемые вопросы

Почему двигатель гомогенизатора отключается тепловой защитой при пуске?

Если пуск выполняется, когда гомогенизирующий клапан находится под давлением, двигателю нужен большой момент при пуске. Убедитесь, что клапан открыт; если проблема сохраняется, следует проверить способ пуска и натяжение ремня.

Можно ли увеличить производительность, поставив на гомогенизатор 2-полюсный двигатель?

Нет. Скорость плунжеров задана конструктивным пределом машины; более быстрый двигатель перегружает коленчатый вал, клапаны и уплотнения. Любое увеличение производительности нужно оценивать вместе с изготовителем машины.

Обязателен ли преобразователь на питающем насосе пастеризатора?

Не обязателен, но распространён. Преобразователь помогает сохранить время выдержки, поддерживая постоянный расход при сопротивлении, которое меняется по мере загрязнения пластин.

Испытывают ли двигатели дополнительную нагрузку во время CIP?

Моющий раствор немного отличается от воды плотностью и температурой, но нагрузка насосных двигателей обычно близка к производственной. Настоящего внимания требуют пар и брызги химикатов вокруг двигателя.