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PCM螺杆泵--剪切敏感性食品加工的理想选择 |
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0．绪论
食品工业的原材料大都为来源于生物，且为剪切敏感性材料。
从物理化学和微生物学观点来看，食品加工方法对食品的品质有决定性影响。如何在保证食品的安全性的同时保持食品的固有风味特色，是现代食品加工业界人士所共同关注的问题。
法国PCM泵业公司由单螺杆泵理论的发明者René Moineau 博士于1932 年创建。PCM在酸奶、奶酪、果汁、沙司等产品的加工领域，具有悠久的历史和丰富的经验。
近年来，法国PCM泵业公司开发了符合最新食品卫生规范（CIP，SIP，3A 标准）的新型螺杆泵，为含颗粒的剪切敏感性物料的输送提供了理想的解决方案。
从设计层面上满足客户的需求，这使PCM莫瓦诺泵多年来一直引领世界螺杆泵的潮流，以其卓越的低剪切特性闻名于世。
1. 转子泵理论
容积泵把一定量的产品吸入其泵体内的动件（转子）和定件（定子，泵体）之间。转子旋转一周，泵把这些产品排出。
图1：螺杆泵原理（莫瓦诺）
泵对流体的剪切主要由以下3 个因素决定：
1．产品在泵中停留的时间（t）；
2．机械剪切（γ’m）；
3．水力剪切（γ’h）。
把泵体视作一段管路，可以应用标准公式，根据流速和泵体的半径，计算出管道剪切率。
而泵体内部的机械剪切是由泵体内部的湍流引起，这些湍流由泵速（Sp）和动件的活动（Tb）造成。在较低流速下，剪切作用会降低。我们选择最恰当的转速，则机械剪切对产品的影响可以忽略不计。PCM最近关于螺杆泵挠性轴等新的开发设计，显著降低了动件活动对产品品质的影响。通过精心选则泵型（转速和设计），机械剪切的影响完全可以消除。
关键在于水力剪切，水力剪切由动件（转子）和定件（定子）间的回流引起。
图2：泵的水力剪切
回流量能够按照下式计算：
图3：回流量
cl. =转子和定子的间隙
μ=产品粘度
cavity size =空穴尺寸
p =空穴内压力
slip length =回流长度（定子和转子的接触线）
回流是转子泵内存在剪切的主要原因，所以我们应该加以限制，以防对产品产生损伤。降低回流量的主要手段是减小动件和定件间的间隙。 |
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