Sanitarne vijačne črpalkemora izpolnjevati osnovne zahteve, vključno z ničelno kontaminacijo, enostavnim čiščenjem, odpornostjo na sterilizacijo pri visokih temperaturah in ničelnimi ostanki. Njihovi tesnilni sistemi so podvrženi strogim postopkom, kot je spletno čiščenje CIP (Clean-in-Place), visokotemperaturna sterilizacija SIP (Sterilize-in-Place) in dolgotrajno kislinsko-bazično izpiranje. Nepravilna izbira materiala lahko povzroči obrabo vrtljivih in mirujočih obročev, nabrekanje in pokanje gumijastih tesnil, korozijsko odpoved kovinskih komponent in druge napake. Te težave bodo dodatno povzročile uhajanje materiala, rast bakterij, sekundarno kontaminacijo ter naraščajoče stroške delovanja in vzdrževanja, zaradi česar proizvodne linije ne bodo izpolnjevale standardov čiste proizvodnje. Zato izbira tesnilnega materiala zahteva celovito obravnavo odpornosti proti obrabi, temperature in odpornosti proti koroziji, sanitarne stopnje in združljivosti z delovnimi pogoji.
| Material tesnila | Temeljne prednosti | Veljavni scenariji |
|---|---|---|
| EPDM (etilen propilen dien monomer) | Odporen na paro, dobre sanitarne lastnosti, stroškovno učinkovit | Mediji na vodni osnovi, kot so mlečni izdelki, sadni sokovi in čista voda |
| Silikonska guma VMQ | Odpornost na ultra visoke temperature, visoka stopnja sterilnosti | Visokotemperaturni sterilni delovni pogoji za farmacevtske izdelke in hrano za dojenčke |
| FKM Fluoroelastomer | Odporen na olje, alkohol, močne alkalije | Živilski medij z visoko vsebnostjo maščob in alkohola |
| PTFE (politetrafluoretilen) | Močna odpornost proti koroziji, odpornost na delce | Kisli, zrnati in jedki materiali |
| WC volframov karbid | Izjemno visoka odpornost proti obrabi, široka vsestranskost | Splošni torni pari za konvencionalne prehrambene in farmacevtske aplikacije |
| Silicijev karbid SiC | Nizko trenje, visoko natančna odpornost proti obrabi | Vrhunske sanitarne aplikacije s pogostimi start-stop cikli |
| Ogljikov grafit | Samomazalna, odporna na visoke temperature in korozijo | Visokotemperaturni delovni pogoji z manjšimi trdnimi delci |
Torni par je jedro, ki nosi pritisk in je odporno proti obrabi, sestavljeno iz vrtljivih in mirujočih obročev. Potrebuje visoko trdnost, odpornost proti obrabi in koroziji, odlično zračno tesnost in dobro obdelovalnost. Glavni materiali so naslednji:
Je glavni material, ki je široko sprejet v industriji, s kobaltom, kromom in titanom kot glavnimi komponentami ter kobaltom kot vezivom. Večja kot je vsebnost kobalta, manjša je trdnost materiala. Običajne stopnje vključujejo YG-6, YG-8 in YG-15, s trdoto v razponu od 87 do 89,5 HRA. Njegova trdota je 20-krat večja od trdote hitroreznega jekla. Odlikuje ga visoka temperaturna odpornost, nizek koeficient toplotnega raztezanja, nizek koeficient trenja in dobra zmogljivost združevanja, primerna za večino običajnih transportnih delovnih pogojev hrane, mlečnih izdelkov in tekočih farmacevtskih izdelkov.
Toplotno obdelano legirano jeklo (3Cr13, 4Cr13 itd.) se ponaša z izboljšano odpornostjo proti obrabi in trdnostjo, preprosto obdelavo in visoko stroškovno učinkovitostjo, primerno za delovne pogoje s čisto vodo in tanko brozgo brez močne korozije. Železo z visoko vsebnostjo silicija ima trdoto 45–50 HRC in je odporno na žveplovo kislino, dušikovo kislino in organske kisline, vendar ne more vzdržati močnih alkalij in klorovodikove kisline, uporabno samo v kislih okoljih brez močne alkalne korozije.
Je napreden, visoko natančen tesnilni material, ki je svetovno priznan in ima izjemno nizek koeficient trenja, odlično zmanjšanje trenja in odpornost proti obrabi ter odpornost na visoke temperature in korozijo. Večinoma je seznanjen z volframovim karbidom za močno zmanjšanje izgube tesnila, primeren za transport farmacevtske in fine hrane s pogostimi start-stop cikli, manjšimi trdnimi delci in strogimi sanitarnimi zahtevami.
Klasični mehki torni parni material, izdelan s kalcinacijo pri visoki temperaturi. Njegove inherentne pore zahtevajo spremembo impregnacije za praktično uporabo in ga je mogoče kombinirati z volframovim karbidom ali silicijevim karbidom. Glavni razredi vključujejo čisti ogljikov grafit M121 (temperaturna obstojnost do 350 °C), z epoksi/furansko smolo impregniran grafit (temperaturna obstojnost do 200 °C) in s kovino impregniran grafit M232L (temperaturna obstojnost do 400 °C). Zagotavlja samopodmazovanje, nizko trenje, odpornost proti koroziji in enostavno strojno obdelavo, primerno za delovne pogoje pri visokih temperaturah z manjšimi trdnimi delci.
Elastične komponente zagotavljajo stabilen kompenzacijski tlak za tesnila, njihovi materiali pa so izbrani glede na dejanske delovne pogoje: nerjavno jeklo 1Cr18Ni9Ti in 4Cr13 za splošna korozivna okolja; fosforjev bron za morsko vodo in šibko korozivna okolja; Ogljikovo jeklo 65Mn in 60Si2Mn za okolja čiste vode pri sobni temperaturi brez korozije; 50GV za uporabo pri visokotemperaturnih oljnih črpalkah, ki učinkovito preprečuje puščanje tesnil zaradi korozije in elastičnega slabljenja.
Izbira materiala zajema štiri ključne razsežnosti: ujemanje materialov s transportnim medijem, izbiro materialov, odpornih na temperaturo, skladnih s postopki čiščenja CIP/SIP, ujemanje tolerance temperature materiala z delovno temperaturo opreme in izpolnjevanje standardov skladnosti, vključno s FDA/3A za hrano in USP za farmacevtske izdelke.
Pogoste okvare, ki jih povzroči nepravilna izbira materiala, vključujejo okvaro EPDM zaradi nabrekanja ob stiku z mastjo, pokanje silikonske gume in posledično kontaminacijo materiala, ko je izpostavljen koncentriranim kislinam, puščanje materiala zaradi nezadostne odpornosti proti obrabi običajnega PTFE, krhkost FKM pri pogosti visokotemperaturni sterilizaciji in puščanje tesnila zaradi korozije vzmeti iz ogljikovega jekla. Vse te napake izvirajo iz neskladja med delovnimi pogoji in izbranimi materiali.
Tesnilni sistemi za sanitarne vijačne črpalke zahtevajo celotno ujemanje; noben posamezen material ne more ustrezati vsem delovnim pogojem. Bistveno je natančno ujemanje materiala s servisnim okoljem. EPDM v kombinaciji z volframovim karbidom je prednosten za običajne proizvodne linije na vodni osnovi; FKM v kombinaciji s silicijevim karbidom je izbran za medije z visoko vsebnostjo maščob in alkohola; silikonska guma, povezana z modificiranim grafitom, ustreza visokotemperaturnim sterilnim farmacevtskim postopkom; PTFE v kombinaciji z ogljikovim grafitom se uporablja za jedke in zrnate materiale.Teffikoje specializirano za tesnjenje čiste tekočine, ki zagotavlja zelo združljive tesnilne rešitve z dolgo življenjsko dobo za živilsko, farmacevtsko in dnevno kemično industrijo s celotnim naborom skladnih tesnilnih materialov in zrelih izbirnih sistemov, ki zagotavljajo stabilno, nizko porabo in skladno čisto delovanje proizvodnih linij.
