1. Prečo štandardné motory zlyhávajú v prostredí spracovania potravín
Prevádzkové prostredie v oblasti spracovania potravín je zásadne nehostinné pre štandardné priemyselné motory. Tri mechanizmy zničia konvenčné motory v priebehu niekoľkých mesiacov od inštalácie v potravinárskych zónach, bez ohľadu na ich krytie IP alebo špecifikáciu laku.
Okruhy CIP (čistenie na mieste) v potravinárskych závodoch používajú chlórnan sodný (NaOCl) s koncentráciou 150 až 500 ppm, kyselinu peroctovú s koncentráciou 0,1 až 0,21 TP3T a hydroxid sodný (NaOH) s pH 12 až 13. Liatinové rámy motorov viditeľne korodujú v priebehu niekoľkých dní po vystavení chlórovaným čistiacim prostriedkom. Natreté hliníkové rámy strácajú svoj náter v priebehu niekoľkých týždňov. Po odkrytí základného kovu sa korózia zrýchľuje a vznikajú častice oxidu železa (hrdze) alebo hydroxidu hlinitého, ktoré kontaminujú potravinárske výrobky a vytvárajú zdokumentované riziko pre bezpečnosť potravín, ktoré si vyžaduje regulačné opatrenia.
Štandardné rámy motorov majú hodnoty drsnosti povrchu Ra 3 až 12 μm z procesov odlievania, obrábania a lakovania. Pri hodnote Ra nad 0,8 μm nachádzajú bakteriálne bunky kotviace body v nerovnostiach povrchu, ktoré sú chránené pred šmykovou silou aj pri vysokotlakových čistiacich prúdoch. Listeria monocytogenes a Salmonela v týchto povrchových jamkách vytvárajú biofilmy, ktoré prežijú štandardné cykly CIP a počas následnej výroby opätovne kontaminujú potravinárske výrobky. Hygienické normy EHEDG a 3-A vyžadujú, aby všetky povrchy zariadení v zóne kontaktu s potravinami mali Ra 0,8 μm alebo hladšie, čo úplne eliminuje štandardné rámy motorov z používania v potravinárskom priemysle.
Motor bežiaci pri prevádzkovej teplote (povrch rámu 60 až 80 °C) vystavený opláchnutiu horúcou vodou s teplotou 80 °C a následnému opláchnutiu studenou vodou s teplotou 10 až 15 °C, zažíva v priebehu niekoľkých minút tepelné cykly o 50 až 70 K. Štandardné izolačné systémy triedy F sa v dôsledku opakovaných tepelných cyklov degradujú, pretože rozdielna tepelná rozťažnosť medzi medenými vinutiami, železným jadrom a impregnačnou živicou vytvára v izolácii mikrotrhliny. Izolácia triedy H (menovitá teplota 180 °C) je potrebná pre motory potravinárskej kvality, aby odolali režimu tepelného šoku pri viacnásobnom dennom oplachovaní počas životnosti 5 až 10 rokov.
Nariadenie EÚ (ES) 1935/2004 vyžaduje, aby všetky materiály, ktoré prichádzajú do kontaktu s potravinami alebo ktoré by mohli prísť do kontaktu s potravinami kvapkaním alebo striekaním, neprenášali zložky do potravín v množstvách, ktoré ohrozujú ľudské zdravie. Zoznam akceptovaných zariadení USDA a NSF/ANSI 169 stanovujú ekvivalentné požiadavky pre Severnú Ameriku. Tieto nariadenia znamenajú, že korodujúci liatinový motor namontovaný nad dopravníkom potravín nepredstavuje problém údržby – ide o zlyhanie súladu s predpismi, ktoré môže viesť k zastaveniu výroby, stiahnutiu produktu z trhu alebo kontrole zariadenia.
2. SS316L vs. SS304: Prečo je dôležitá trieda ocele
Nie všetky nehrdzavejúce ocele fungujú rovnako v prostredí spracovania potravín. Voľba medzi SS304 (1.4301) a SS316L (1.4404) je určená obsahom chloridov v čistiacich chemikáliách a okolitou vlhkosťou v mieste inštalácie.
| Nehnuteľnosť | SS304 (1.4301) | SS316L (1.4404) |
|---|---|---|
| Kľúčové legujúce prvky | 18% Cr, 8% Ni | 18% Cr, 10% Ni, 2% Mo |
| Odolnosť voči chloridom | Jamková tvorba nad 200 ppm Cl⁻ | Odolný voči viac ako 600 ppm Cl⁻ |
| Index bodkovej korózie (PRE) | ~18 | ~24 (Mo pridáva ~5 bodov PRE) |
| Odolnosť proti korózii v štrbinách | Mierne | Superior (obsah Mo) |
| Schválenie EHEDG / 3-A | Akceptované iba v aplikáciách s nízkym obsahom chloridov | Preferované a určené pre všetky potravinárske zóny |
| Typické použitie v potravinárskom priemysle | Pekáreň s nízkym obsahom chloridov, suché skladovanie, manipulácia so suchým práškom | Všetky zóny mokrého krmiva: mäso, mliečne výrobky, morské plody, nápoje, farmaceutické výrobky |
Obsah molybdénu v oceli 316L vytvára stabilnejšiu pasívnu oxidovú vrstvu, ktorá odoláva rozpadu v prítomnosti chloridových iónov – aktívnej zložky v čistiacich roztokoch s chlórnanom. Motor z nehrdzavejúcej ocele 304 v oblasti umývania mliečnych výrobkov vykazuje viditeľnú jamkovú koróziu na povrchu rámu v priebehu 12 až 24 mesiacov, čo ohrozuje požiadavku na povrch Ra 0,8 μm a dlhodobú mechanickú integritu krytu. Spoločnosť Korea Ever-Power špecifikuje oceľ 316L ako jedinú prijateľnú triedu ocele pre všetky motory série BXG určené pre potravinárske účely.
3. Povrchová úprava a zásady hygienického dizajnu
Dokument 8 EHEDG (Európska skupina pre hygienické inžinierstvo a dizajn) definuje zásady hygienického dizajnu pre všetky zariadenia inštalované v priestoroch spracovania potravín. Pre elektromotory sú kľúčovými požiadavkami okrem krytia IP69K a triedy materiálu povrchová úprava, geometria odvodňovania a eliminácia mŕtvych zón, kde sa môžu hromadiť zvyšky jedla alebo čistiace prostriedky.
Dosiahnuté na sérii BXG presným sústružením a brúsením všetkých povrchov rámu po odliatí a pred montážou. Hranica 0,8 μm je prahová hodnota, pod ktorou rýchlosť tvorby bakteriálneho biofilmu prudko klesá – bunky nedokážu dosiahnuť stabilný počiatočný kontakt s povrchom potrebný na iniciáciu tvorby biofilmu v štrbinách pod touto úrovňou drsnosti.
Chladiace rebrá rámu série BXG sú orientované pod uhlom, aby sa zabránilo hromadeniu vody a zvyškov jedla. Veko svorkovnice má konvexný profil namiesto plochého veka, ktoré je štandardom pri konvenčných motoroch. Všetky vonkajšie výklenky pre upevňovacie prvky sú minimalizované; namiesto krížových alebo šesťhranných skrutiek s drážkou, ktoré zachytávajú častice jedla, sa používajú skrutky s hlavou s vnútorným šesťhranom a hladkými plochami.
Norma EHEDG vyžaduje, aby na povrchoch zariadení nezostala žiadna nahromadená voda dlhšie ako 10 sekúnd po ukončení čistiaceho cyklu. Profil rámu série BXG je navrhnutý s odtokovými uhlami na všetkých horizontálnych povrchoch, takže čistiaca voda po dokončení umývania úplne odtečie samospádom, čím sa zabráni zvyškovej vlhkosti, ktorá by inak podporovala rast baktérií medzi čistiacimi cyklami.
4. Kompletná špecifikácia motora pre potravinárske účely
Krytie IP69K je nevyhnutnou podmienkou, ale samo o sebe nie postačujúce pre použitie v potravinárskom priemysle. Úplná špecifikácia motora z nehrdzavejúcej ocele vhodného pre oblasti spracovania mokrých potravín vyžaduje súčasne všetky nasledujúce požiadavky:
| Požiadavka | Štandardný motor | Motor BXG pre potravinárske účely | Regulačný základ |
|---|---|---|---|
| Materiál rámu | Liatina / hliník | Plná konštrukcia z nehrdzavejúcej ocele AISI 316L | EHEDG dok. 8; 3-A SSI 78 |
| Ochrana pred vodou | Typické IP54 alebo IP55 | Certifikácia IP69K | IEC 60529; DIN 40050-9 |
| Drsnosť povrchu | Ra 3–12 μm (liate / lakované) | Ra ≤ 0,8 μm všetky povrchy | EHEDG; ES 1935/2004 |
| Tesnenia hriadeľa | Nitrilový kaučuk (bez FDA) | FDA silikón (21 CFR 177,2600) | FDA 21 CFR; NSF/ANSI 169 |
| Mazivo na ložiská | Priemyselné lítiové mazivo | NSF H1 potravinárskej kvality | NSF International H1 |
| Trieda izolácie | Trieda F (155 °C) | Trieda H (180 °C) | IEC 60034-1; požiadavka na tepelný šok |
| Materiál hriadeľa | Uhlíková oceľ | Nerezová oceľ 316L | EHEDG; prevencia kontaminácie |
5. Séria Kórea Ever-Power BXG
Séria BXG je rad motorov z nehrdzavejúcej ocele určených pre potravinárske účely od spoločnosti Korea Ever-Power, dostupný od... sekcia produktov motory z nehrdzavejúcej oceleKaždý komponent, ktorý by mohol prísť do kontaktu s prostredím spracovania potravín – rám, koncové štíty, kryt ventilátora, chladiace rebrá, svorkovnica, všetky upevňovacie prvky, hriadeľ a tesnenie hriadeľa – je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele 316L alebo ňou potiahnutý s povrchovou úpravou Ra 0,8 μm.
Séria BXG využíva platformu indukčného motora s kotvou nakrátko, ktorý má rovnakú elektrickú konštrukciu ako štandardná séria Y2, čo umožňuje priamu náhradu výkonu. 2-pólová (2 850 ot./min.) a 4-pólová (1 440 ot./min.) konfigurácia pólov pokrýva rozsah otáčok potrebný pre väčšinu dopravníkov na spracovanie potravín, pohonov čerpadiel, miešadiel a motorov baliacich liniek.
| Rám | Nerezová oceľ AISI 316L |
| Krytie IP | IP69K |
| Povrchová úprava | Ra ≤ 0,8 μm |
| Izolácia | Trieda H (180 °C) |
| Tesnenia hriadeľa | Silikón FDA |
| Mazivo | NSF H1 potravinárskej kvality |
| Napätie | 380 V 50 Hz |
| Rozsah výkonu | 0,18 – 11 kW |
| Dostupné tyče | 2P (2 850 ot./min.) / 4P (1 440 ot./min.) |
6. Aplikácie v potravinárskom sektore
|
Spracovanie mäsa a hydiny
Pohony dopravníkov, pohony vykosťovacích stolov a motory liniek na riadenie porcií v zariadeniach na spracovanie červeného mäsa a hydiny podliehajú viacerým denným cyklom CIP s NaOCl s koncentráciou 200 až 400 ppm a NaOH s pH 12. Motory z nehrdzavejúcej ocele SS316L s krytím IP69K sú povinnou špecifikáciou podľa hygienických predpisov USDA/FSIS a EÚ 853/2004 o zabíjaní a spracovaní. Štandardným riešením pohonu dopravníkov s výkonom 0,37 až 2,2 kW sú 4-pólové modely série BXG (1 440 ot./min.) spárované so závitovkovými alebo špirálovými reduktormi. |
Výroba mliečnych výrobkov a nápojov
Pohony motorov liniek na príjem, pasterizáciu, plnenie a balenie mlieka v mliekarenách a nápojových závodoch pracujú v teplom a vlhkom prostredí, kde intervaly čistenia môžu byť len 4 až 6 hodín. Séria SS316L BXG poskytuje odolnosť voči korózii potrebnú pre čistenie kyselinou peroctovou CIP pri 0,1 až 0,21 TP3T, vysokotlakovú horúcu vodu pri teplote 80 °C a čistenie parou až do 100 °C v priestoroch na výrobu syrov a jogurtov. Dvojpólové modely BXG (2 850 ot./min.) sa používajú na pohony odstredivých čerpadiel a pohony miešadiel v miešacích nádobách. |
Extrémne vystavenie Cl⁻ zo soľanky a črevných kyselín. 316L sa uprednostňuje pred 304 vo všetkých kontaktných zónach. BXG 0,37 až 1,5 kW 4-pólový pre filetovací dopravník a pohony umývacích bubnov.
Pohony miešačiek cesta a dávkovačov v linkách na chlieb a pečivo používajú modely BXG s výkonom 0,75 až 5,5 kW. Zvyšky cukru a čokolády si vyžadujú odstránenie horúcej vody pod vysokým tlakom z povrchov motora.
Motory liniek na miešanie, granuláciu a poťahovanie tabliet pri výrobe API vyžadujú dokumentáciu o kvalifikácii GMP. Certifikácia BXG IP69K poskytuje dôkazy od tretích strán pre balíky na validáciu zariadení.
Čerpadlo na prenos mladiny, miešadlo rmutu a motory fermentačných nádob poháňajú v pivovaroch a liehovaroch. Čistenie horúcou vodou a parou na mieste pri teplotách varenia piva vyžaduje izoláciu triedy H a krytie IP69K.
7. Často kladené otázky
Upravil Cxm
