Pompe a vite sanitariedeve soddisfare i requisiti fondamentali, tra cui zero contaminazione, facilità di pulizia, resistenza alla sterilizzazione ad alta temperatura e zero residui. I loro sistemi di tenuta sono soggetti a processi difficili come la pulizia in linea CIP (Clean-in-Place), la sterilizzazione ad alta temperatura SIP (Sterilize-in-Place) e il lavaggio acido-alcalino per lunghi periodi. La scelta impropria del materiale può causare l'usura degli anelli rotanti e fissi, il rigonfiamento e la rottura delle guarnizioni in gomma, la rottura per corrosione dei componenti metallici e altri difetti. Questi problemi causeranno ulteriormente perdite di materiale, crescita batterica, contaminazione secondaria e aumento dei costi operativi e di manutenzione, impedendo alle linee di produzione di soddisfare gli standard di produzione puliti. Pertanto, la scelta del materiale di tenuta richiede una considerazione completa della resistenza all'usura, alla temperatura e alla corrosione, al grado sanitario e alla compatibilità con le condizioni di lavoro.
| Materiale della guarnizione | Vantaggi fondamentali | Scenari applicabili |
|---|---|---|
| EPDM (monomero di etilene propilene diene) | Resistente al vapore, buone prestazioni sanitarie, conveniente | Supporti a base d'acqua come latticini, succhi di frutta e acqua pura |
| Gomma siliconica VMQ | Resistenza alle temperature ultra elevate, alto grado di sterilità | Condizioni di lavoro sterili ad alta temperatura per prodotti farmaceutici e alimenti per l'infanzia |
| Fluoroelastomero FKM | Resistente all'olio, all'alcool, forte resistente agli alcali | Terreni alimentari ricchi di grassi e contenenti alcol |
| PTFE (Politetrafluoroetilene) | Forte resistenza alla corrosione, resistenza alle particelle | Materiali acidi, granulari e corrosivi |
| Carburo di tungsteno WC | Elevatissima resistenza all'usura, ampia versatilità | Coppie di attrito generali per applicazioni alimentari e farmaceutiche convenzionali |
| Carburo di silicio SiC | Basso attrito, resistenza all'usura ad alta precisione | Applicazioni sanitarie di fascia alta con frequenti cicli di avvio-arresto |
| Grafite di carbonio | Autolubrificante, resistente alle alte temperature e alla corrosione | Condizioni di lavoro ad alta temperatura con particelle solide minori |
La coppia di attrito è il componente principale resistente alla pressione e resistente all'usura di una guarnizione, costituito da anelli rotanti e fissi. Richiede elevata robustezza, resistenza all'usura e alla corrosione, eccellente tenuta all'aria e buona lavorabilità. I materiali principali sono i seguenti:
È il materiale tradizionale ampiamente adottato in tutto il settore, con cobalto, cromo e titanio come componenti principali e cobalto come legante. Maggiore è il contenuto di cobalto, minore è la resistenza del materiale. I gradi comuni includono YG-6, YG-8 e YG-15, con durezza compresa tra 87 e 89,5 HRA. La sua durezza è 20 volte quella dell'acciaio rapido. Presenta resistenza alle alte temperature, basso coefficiente di dilatazione termica, basso coefficiente di attrito e buone prestazioni di accoppiamento, adatto per la maggior parte delle condizioni di lavoro di trasporto convenzionali di alimenti, prodotti lattiero-caseari e prodotti farmaceutici liquidi.
L'acciaio legato trattato termicamente (3Cr13, 4Cr13, ecc.) vanta una migliore resistenza all'usura e resistenza, lavorazione semplice e prestazioni ad alto costo, adatto a condizioni di lavoro con acqua pulita e fanghi sottili privi di forte corrosione. Il ferro ad alto contenuto di silicio ha una durezza di 45–50 HRC e resiste all'acido solforico, all'acido nitrico e agli acidi organici, ma non può resistere agli alcali forti e all'acido cloridrico, applicabile solo ad ambienti acidi senza forte corrosione alcalina.
È un materiale di tenuta avanzato ad alta precisione riconosciuto a livello mondiale, caratterizzato da un coefficiente di attrito estremamente basso, un'eccellente riduzione dell'attrito e resistenza all'usura, nonché resistenza alle alte temperature e alla corrosione. È principalmente accoppiato con carburo di tungsteno per ridurre notevolmente la perdita di tenuta, adatto per il trasporto di prodotti farmaceutici e alimentari con frequenti cicli di avvio-arresto, particelle solide minori e severi requisiti sanitari.
Un classico materiale per coppie ad attrito morbido prodotto mediante calcinazione ad alta temperatura. I suoi pori intrinseci richiedono una modifica dell'impregnazione per l'uso pratico e possono essere accoppiati con carburo di tungsteno o carburo di silicio. I gradi principali includono grafite di carbonio puro M121 (resistenza alla temperatura fino a 350°C), grafite impregnata con resina epossidica/furanica (resistenza alla temperatura fino a 200°C) e grafite impregnata di metallo M232L (resistenza alla temperatura fino a 400°C). Fornisce autolubrificazione, basso attrito, resistenza alla corrosione e facilità di lavorazione, adatto per condizioni di lavoro ad alta temperatura con particelle solide minori.
I componenti elastici forniscono una pressione di compensazione stabile per le guarnizioni e i loro materiali sono selezionati in base alle condizioni di lavoro effettive: acciaio inossidabile 1Cr18Ni9Ti e 4Cr13 per ambienti corrosivi generali; bronzo fosforoso per acqua di mare e ambienti debolmente corrosivi; Acciaio al carbonio 65Mn e 60Si2Mn per ambienti con acqua pulita a temperatura ambiente esenti da corrosione; 50GV per applicazioni con pompe dell'olio ad alta temperatura, prevenendo efficacemente le perdite di tenuta causate dalla corrosione e dall'attenuazione elastica.
La selezione dei materiali copre quattro dimensioni chiave: corrispondenza dei materiali con i mezzi convogliati, selezione di materiali resistenti alla temperatura conformi ai processi di pulizia CIP/SIP, corrispondenza della tolleranza della temperatura del materiale con la temperatura operativa dell'apparecchiatura e conformità agli standard di conformità tra cui FDA/3A per gli alimenti e USP per i prodotti farmaceutici.
I guasti più comuni indotti dalla selezione impropria del materiale includono il cedimento del rigonfiamento dell'EPDM al contatto con il grasso, la rottura della gomma siliconica e la successiva contaminazione del materiale quando esposto ad acidi concentrati, perdite di materiale dovute all'insufficiente resistenza all'usura del PTFE ordinario, infragilimento dell'FKM sotto frequente sterilizzazione ad alta temperatura e perdite di tenuta derivanti dalla corrosione delle molle in acciaio al carbonio. Tutti questi fallimenti derivano da discrepanze tra condizioni di lavoro e materiali selezionati.
I sistemi di tenuta per pompe a vite sanitarie richiedono l'abbinamento di un set completo; nessun singolo materiale può adattarsi a tutte le condizioni di lavoro. L'abbinamento accurato dei materiali con gli ambienti di servizio è essenziale. L'EPDM abbinato al carburo di tungsteno è preferito per le linee di produzione convenzionali a base acqua; L'FKM abbinato al carburo di silicio è selezionato per fluidi ad alto contenuto di grassi e contenenti alcol; la gomma siliconica abbinata alla grafite modificata si adatta ai processi farmaceutici sterili ad alta temperatura; Il PTFE combinato con la grafite di carbonio è adottato per applicazioni su materiali corrosivi e granulari.Teffikoè specializzata nella tenuta di fluidi puliti, fornendo soluzioni di tenuta altamente compatibili e di lunga durata per l'industria alimentare, farmaceutica e chimica quotidiana con una gamma completa di materiali di tenuta conformi e sistemi di selezione maturi, garantendo un funzionamento stabile, a basso consumo e pulito e conforme delle linee di produzione.
