W jaki sposób wysokociśnieniowy dmuchaw odśrodkowy usuwa parę wodną z warsztatów pakowania żywności

W jaki sposób wysokociśnieniowy dmuchaw odśrodkowy usuwa parę wodną z warsztatów pakowania żywności

Gdy po raz pierwszy zaczynałem projektować układy wentylacji dla linii przetwórstwa żywności, nie doceniłem, ile wilgoci może wytworzyć zajęty warsztat pakowania w ciągu jednej zmiany. Para wodna z operacji mycia, skraplanie się wilgoci na chłodzonych odcinkach taśm transportowych oraz wilgotność powietrza otoczenia pochodząca z otwartego manipulowania produktami szybko się kumulują. Jeśli system richania powietrza nie nadąża za tym tempem, wilgoć gromadzi się na ścianach, powierzchniach urządzeń oraz opakowaniach produktów. Powstaje wtedy problem higieny i jakości, którego żaden kierownik zakładu nie chciałby wyjaśniać klientowi.

Tu właśnie ważną rolę odgrywa prawidłowo dobrany wentylator odśrodkowy wysokiego ciśnienia system zyskuje swoje miejsce. Chodzi nie tylko o przemieszczanie objętości powietrza, lecz o jego przepychanie przez sieć kanałów, która stawia opór na każdym zakręcie i na każdym stopniu filtracji. W tym artykule wyjaśniamy, dlaczego skrapla się para wodna, dlaczego dmuchawy odśrodkowe wysokiego ciśnienia lepiej radzą sobie z tym zastosowaniem niż alternatywne dmuchawy osiowe oraz na co zwrócić uwagę przy ich doborze.

Dlaczego para wodna gromadzi się w warsztatach pakowania żywności

Warsztaty pakowania żywności są – niemal z definicji – wilgotnymi środowiskami. Procedury czyszczenia i dezynfekcji wprowadzają duże ilości wilgoci. Obsługa produktów – zwłaszcza chłodzonych, zamrażanych lub mokrych – powoduje kondensację. W niektórych obiektach urządzenia do zgrzewania parą dodatkowo obciążają powietrze wilgotnością.

Wyzwaniem nie jest sama wilgoć, lecz szybkość, z jaką należy ją usuwać. Jeśli zdolność wywiewu pozostaje poniżej tempa jej powstawania, wilgotność względna wewnątrz warsztatu rośnie. Powyżej około 70% wilgotności względnej zaczyna się kondensacja na chłodniejszych powierzchniach — maszynach do pakowania, obudowach urządzeń elektrycznych, ramach przenośników oraz konstrukcjach stalowych. W kontekście produkcji żywności stojąca wilgoć stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa żywności. Sprzyja rozwojowi pleśni i bakterii, przyspiesza korozję metali oraz może powodować poślizgi i upadki na mokrych podłogach.

Skuteczna kontrola wilgoci jest więc ciągłym problemem wymiany powietrza, a nie jednorazowym rozwiązaniem. System wentylacji musi zapewniać wystarczającą zdolność wywiewu, aby utrzymać wilgotność w warsztacie poniżej założonego poziomu nawet w godzinach szczytowej produkcji oraz po cyklach mycia.

Dlaczego system wentylacyjny z dmuchawą odśrodkową wysokiego ciśnienia jest odpowiednim narzędziem w tym środowisku

Wentylatory osiowe są powszechne w ogólnych zastosowaniach przemysłowej wentylacji i nie bez powodu — skutecznie przemieszczają duże objętości powietrza w aplikacjach o niskim oporze. Jednak warsztat pakowania żywności nie jest aplikacją o niskim oporze. Przewody wentylacyjne często muszą przebiegać przez przestrzenie nad sufitem, omijać urządzenia produkcyjne oraz przechodzić przez filtry tłuszczu lub cząstek stałych wymagane przez normy bezpieczeństwa żywności. Każdy z tych elementów zwiększa opór systemu, który wentylator osiowy nie jest w stanie pokonać bez znacznego spadku wydajności.

Awentylator odśrodkowy wysokiego ciśnienia działa inaczej. Gdy wirnik obraca się w obudowie spiralnej, przyspiesza powietrze na zewnątrz dzięki sile odśrodkowej. Obudowa spiralna przekształca tę prędkość w ciśnienie statyczne — oznacza to, że dmuchawa może utrzymywać skuteczny przepływ powietrza nawet przy wzrastającym oporze w sieci kanałów. W szczególności dmuchawy odśrodkowe z tylnymi łopatkami mogą generować ciśnienia statyczne do 500 mbar, zachowując stabilne i nieprzeciążające charakterystyki mocy. Ta stabilność jest szczególnie cenna w warsztacie spożywczym, gdzie filtry stopniowo się zapychają, a warunki w kanałach ulegają zmianie.

Dodatkowo, wysokociśnieniowa dmuchawa odśrodkowa do odprowadzania gazów z warsztatu może być skonfigurowana tak, aby radzić sobie z przepływami powietrza zawierającymi drobne cząstki stałe, parę wodną oraz lekkie zanieczyszczenia — dokładnie takie warunki występują w punktach odprowadzania na linii pakowania żywności. W przeciwieństwie do wentylatorów osiowych, które są bardziej wrażliwe na nagłe wzrosty ciśnienia zwrotnego, konstrukcje odśrodkowe charakteryzują się bardziej płaską krzywą wydajności, co czyni je bardziej odpornymi w zastosowaniach o zmiennej wartości oporu.

Główne czynniki wpływające na wybór wirnikowego dmuchawa ciśnieniowego do warsztatów spożywczych

Wybór odpowiedniego dmuchawa wymaga wyjścia poza wartość przepływu powietrza podaną w arkuszu danych technicznych i rozważenia rzeczywistego punktu pracy w konkretnym układzie warsztatu.

• Wymagane ciśnienie statyczne: Oblicz opór systemu wzdłuż najdłuższego lub najbardziej ograniczającego odcinka kanału, w tym wszystkie łuki, przejścia, kratki i stopnie filtracji. Dmuchawa musi zapewniać wymaganą objętość przepływu powietrza przy tym poziomie oporu — a nie przy wartości przepływu wolnego (przy zerowym ciśnieniu).
• Materiał wirnika i jego wykończenie powierzchniowe: Środowiska przetwórstwa spożywczego często wiążą się z użyciem środków czyszczących o działaniu korozyjnym. Wirniki ze stali nierdzewnej lub z powłoką epoksydową zapewniają lepszą odporność na chemikalia stosowane przy myciu pod ciśnieniem niż zwykła stal węglowa bez powłoki ochronnej.
• Stopień ochrony IP: Silnik i obudowa dmuchawa powinny mieć stopień ochrony co najmniej IP54, jeśli znajdują się w miejscu narażonym na rozpylanie wody. W zależności od bliskości stref mycia pod ciśnieniem może być konieczne zastosowanie stopnia ochrony IP55 lub wyższego.
• Schemat napędu: Abezpośredni napęd wirnikowy dmuchawa eliminuje poślizg paska, konieczność konserwacji paska oraz utratę sprawności, która może wystąpić w jednostkach napędzanych paskiem w miarę rozciągania się paska. W zastosowaniach ciągłych, takich jak odprowadzanie powietrza z warsztatu, napęd bezpośredni zapewnia lepszą niezawodność w długim okresie użytkowania oraz rzadszą konieczność konserwacji.
• Poziom hałasu: Wypychacze odśrodkowe pracujące przy wysokim ciśnieniu statycznym mogą generować znaczny hałas. W warsztatach, w których operatorzy przebywają przez cały czas zmiany, należy sprawdzić wartość poziomu hałasu wyrażoną w dB(A) oraz w razie potrzeby rozważyć zastosowanie obudów akustycznych lub montażu z tłumieniem dźwięku.

Praktyczne wskazówki dotyczące instalacji i rozmieszczenia

Nawet dobrze dobrany wypychacz będzie działał nieskutecznie, jeśli zostanie źle umieszczony. Jednym z najczęściej obserwowanych na miejscu problemów jest fakt, że ograniczenie przepływu na stronie ssącej redukuje skuteczny przepływ powietrza w większym stopniu, niż zakładałyby tego zakupujący. Zwykle dzieje się tak, gdy wypychacz jest umieszczony zbyt blisko ściany, słupa lub innego przeszkodzenia ograniczającego swobodny dopływ powietrza. Należy zachować odpowiednią wolną przestrzeń — zazwyczaj co najmniej jeden średnica wirnika — po stronie ssącej.

W przypadku zastosowań wywiewnych w warsztatach spożywczych punkty poboru powietrza należy umieszczać tam, gdzie stężenie wilgoci jest najwyższe: nad aktywnymi stacjami mycia, przy wylotach urządzeń wytwarzających parę oraz w pobliżu stref chłodzonych, gdzie tempo kondensacji jest podwyższone. Centralny wentylator odśrodkowy do wentylacji fabrycznej umieszczony na dachu lub w oddzielnym pomieszczeniu technicznym może obsługiwać wiele punktów poboru powietrza za pośrednictwem rozgałęzionej sieci kanałów, zapewniając jednocześnie elastyczność i obniżenie poziomu hałasu na powierzchni warsztatu.

Gdy sieć kanałów jest rozgałęziona, wentylator należy dobrać tak, aby odpowiadał obliczonemu oporowi systemu w najbardziej wymagającym punkcie projektowym — zwykle przy pełnym obciążeniu wszystkich stref i filtrach w połowie okresu ich eksploatacji, a nie w stanie czystym. Wentylator dobrany wyłącznie pod kątem warunków pracy z czystymi filtrami nie osiągnie docelowych parametrów wydajności już po kilku tygodniach eksploatacji.

Utrzymanie wydajności w czasie

Wentylatory odśrodkowe to solidne urządzenia, ale wymagają one regularnej obsługi. W warsztatach spożywczych główne czynności konserwacyjne obejmują:

• Regularna kontrola i wymiana filtra — zatkane filtry wstępne są jednym z najczęstszych powodów nieoczekiwanego spadku przepływu powietrza oraz przeciążenia dmuchawy.
• Czyszczenie wirnika — osadzenie się tłuszczu i cząstek stałych na wirniku powoduje jego niestabilność, zwiększone drgania oraz przyspieszone zużycie łożysk. Częstotliwość czyszczenia zależy od jakości powietrza na wlocie.
• Smarowanie lub kontrola łożysk, w zależności od ich typu. Zabezpieczone łożyska wymagają okresowej wymiany; łożyska z nakrętką smarowniczą wymagają zaplanowanego smarowania.
• Sprawdzanie napięcia paska napędowego w jednostkach z przekładnią pasową — choć bezpośredni napęd wirnikowy dmuchawa całkowicie eliminuje to zadanie.

Jedną z praktycznych lekcji wynikających z projektów modernizacyjnych jest to, że planowanie konserwacji jest najskuteczniejsze, gdy rozpoczyna się już na etapie projektowania. Wybór dmuchawy z łatwo dostępnymi panelami do czyszczenia wirnika, standardowymi rozmiarami łożysk oraz silnikiem o powszechnie dostępnej konstrukcji obudowy zmniejsza zarówno czas przestoju, jak i opóźnienia związane z pozyskiwaniem części zamiennych w momencie konieczności serwisu.

Wdrożenie w praktykę

Zarządzanie parą wodną w warsztacie do pakowania żywności to zasadniczo problem ciągłej richy wymiany powietrza. Poprawnie dobrany wentylator odśrodkowy wysokiego ciśnienia system — dobrany pod kątem rzeczywistego oporu układu, skonfigurowany z odpowiednimi materiałami i stopniem ochrony IP oraz zainstalowany z wyraźnym dostępem do przewodów ssawnych i wywiewnych — zapewnia obiektowi niezawodną podstawę do kontroli wilgotności. W większości istniejących instalacji braki wynikają z błędów w specyfikacji: niedoszacowania oporu przewodów, wyboru wentylatora na podstawie danych dotyczących wydajności przy czystym filtrze lub stosowania wentylatora osiowego tam, gdzie potrzebny był wentylator odśrodkowy. Poprawne określenie tych czynników od samego początku jest znacznie tańsze niż ich korekta po uruchomieniu systemu.

Jeśli dobierasz wentylator odśrodkowy do zastosowania w pakowaniu żywności, zespół firmy Guangdong Lebisen Fan Co., Ltd może wesprzeć proces doboru, udzielając wsparcia technicznego opartego na konkretnym układzie Twojego warsztatu oraz docelowych parametrach wydajności. Skontaktuj się z nami pod adresem [email protected] lub odwiedź global.lobisong.com aby uzyskać więcej informacji na temat naszej gamy przemysłowych wentylatorów i dmuchaw.