Четири ограничења јединствена за спецификацију спиралних зупчаника за храну и фармацију
Сваки инжењер постројења за прераду хране или фармацеутске индустрије који наводи спиралних зупчаника морају да задовоље четири ограничења која се не појављују ни у једној другој категорији индустријске примене. Ова ограничења су правно обавезујућа (Уредба ЕУ 1935/2004, Америчка FDA 21 CFR) за примене у контакту са храном и комерцијално критична (стандарди производње GMP) за фармацеутске погоне. Незадовољавање било ког од њих елиминише зупчаник из регулаторне усклађености, без обзира на механичке перформансе.
1 — Материјал за контакт са храном
Материјал зупчаника не сме да мигрира штетне супстанце у храну у концентрацијама изнад утврђених граница миграције. Уредба ЕУ 1935/2004 и FDA 21 CFR 170–199 одређују дозвољене материјале у зонама контакта са храном. Угљенични челик и стандардне класе легираног челика (45#, 42CrMo, 20CrMnTi) нису одобрени за директан контакт са храном — SS316L (са ниским садржајем угљеника <0,03%), SS304 прехрамбене класе и одобрени инжењерски полимери (POM, UHMWPE, PEEK) су прави избори.
2 — H1 Усклађеност са мазивима
Регистрација NSF International H1 (раније USDA H1) је обавезна за мазива у применама где је могућ случајни контакт са храном. H1 уља за зупчанике користе бело минерално уље одобрено од стране FDA или синтетичке PAO базне масе са пакетима адитива прехрамбене класе. Стандардно индустријско уље за зупчанике ISO VG 320 са конвенционалним EP адитивима није у складу са H1 стандардом — не може се користити у прерађивачким индустријама. спирални зупчаник возите тамо где магла, цурење или прскање уља за мењач могу доспети у прехрамбени производ.
3 — Хигијенска геометрија
Стандарди EHEDG (Европска група за хигијенско инжењерство и дизајн) и 3-A санитарни стандарди захтевају да спољне површине мењача немају слепе рупе, удубљења, пукотине или хоризонталне равне површине где се остаци хране могу накупљати и сместити бактерије. Клинови жлебови на изложеним вратилима зупчаника морају бити попуњени или покривени. Рупе за вијке кућишта морају бити пролазног типа, а не слепе рупе са навојем које задржавају влагу.
4 — IP заштита од испирања
Опрема за прераду хране пере се на крају сваке производне смене врућом водом (70–80°C) под високим притиском (20–100 бара), често са алкалним или киселим растворима за CIP чишћење. Мењач и сва инструментација на погону морају ово да издрже без продора. IP65 за зоне лаког прања; IP67 за ризик од потапања; IP69K је обавезан за директно вруће прање под високим притиском у окружењима за прераду меса и млекарство.
Материјали за спиралне зупчанике за прехрамбену и фармацеутску примену
SS316L спирални зупчаник са меким бочним странама за прераду хране — без површинских удубљења или храпавости које могу да задржавају бактерије, глатка цев без изложених жлебова за клинасте жлебове и материјал у складу са EU 1935/2004 и FDA 21 CFR за окружења са директним контактом са храном
| Материјал | Одобрено за контакт са храном | Максимална достижна тврдоћа | Отпорност на корозију | Типична примена |
|---|---|---|---|---|
| СС316Л | Да — ЕУ 1935/2004, FDA 21 CFR | HB 160–200 (меко); HRC 40–45 нитрирано | Одлично — отпорно на циклусе киселина/алкалија у CIP-у | Зоне директног контакта са храном, млечни производи, фармацеутска зона са АПИ-јем |
| СС304 | Да — степен контакта са храном | ХБ 150–190 | Добро — није за CIP растворе богате хлоридима | Општа прерада хране, неагресивно CIP |
| ПОМ (Делрин/Ацетал) | Да — FDA 21 CFR 177.2470 | Нема еквивалента тврдоће; чврстоћа на притисак ~70 MPa | Одлична хемијска отпорност; није за јаке киселине | Зупчаници финог корака, машине за паковање, медицински уређаји |
| УХМВПЕ | Да — FDA 21 CFR 177.1520 | Ниже од ПОМ | Одлично; прихваћено од стране NSF 61 | Зупчаници транспортера, лаки погони у влажним зонама |
| ПИК | Да (потребан је једињење FDA квалитета) | Умерено; највиши од полимера прехрамбене класе | Одлично — отпорно на температуру стерилизације од 250°C | Фармацеутска опрема стерилизована у аутоклаву, примене на високим температурама |
| 42CrMo / 20CrMnTi (легирани челик) | Није дозвољено за зоне контакта са храном | HRC 50–62 | Лоше — захтева премазивање или позлаћивање за прехрамбену окружење | Само зоне без контакта, са баријером између погонског зупчаника и зоне хране |
Зашто SS316L уместо SS304 за прераду млечних производа и меса
SS316L (316 Low Carbon, такође се пише као 1.4404 у европском EN систему) разликује се од SS304 по садржају молибдена 2–3%, који пружа знатно бољу отпорност на тачкасту корозију у срединама које садрже хлориде. CIP циклуси за прераду млечних производа и меса користе средства за дезинфекцију на бази хипохлорита у концентрацијама активног хлора од 100–200 ppm — довољним да направе тачкасту корозију на боковима зупчаника SS304 током месеци свакодневног излагања, али неспособним да нападну SS316L при истој учесталости излагања. Површинска тачкаста корозија која се развија на зупчаницима SS304 у CIP окружењима са хлоридима представља директан ризик од бактеријске контаминације: тачкаста корозија пружа заштићена места где бактерије преживљавају циклус дезинфекције и поново колонизују зону хране између смена. SS316L ово у потпуности избегава, због чега је то обавезна спецификација материјала у правилима ЕУ и FDA за прераду млечних производа и меса за површине у директном контакту са храном.
Подмазивање зупчаника прехрамбене класе H1 — NSF сертификација и ограничења перформанси
Х1 уље за мењаче за прераду хране спирални зупчаник Погони користе или бело минерално уље (високо рафинисано минерално уље прехрамбене класе из којег су уклоњена ароматична једињења) или синтетички PAO (полиалфаолефин) као базну сировину, са пакетима адитива који су одобрени према FDA 21 CFR 178.3570. NSF International одржава H1 базу података о регистрацији; свако уље за мењаче које се користи у погонима за прераду хране где је могућ случајни контакт са храном мора се наћи у NSF H1 регистру.
Ограничење перформанси подмазивања код H1 уља за зупчанике у поређењу са стандардним индустријским уљима за зупчанике је одсуство сумпор-фосфорних EP (екстремни притисак) адитива, који нису одобрени за H1 употребу. То значи да H1 уља у потпуности зависе од формирања EHL филма за заштиту бочних страна зуба — не могу да издрже граничне услове подмазивања за које су EP адитиви дизајнирани. Практична импликација: прерада хране спиралних зупчаника Подмазивање H1 мора бити конзервативно димензионисано (SF = 1,5–2,0 уместо SF = 1,25 за еквивалентне индустријске зупчанике), а брзина на линији корака мора бити довољна да се развије пуни EHL филм (изнад 3–5 m/s за брушене зупчанике на радној температури).
| H1 класа мазива | Основни залихе | Вискозитет (ISO VG) | EHL филм наспрам Стандард Оила | Типично Спирални зупчаник Примена |
|---|---|---|---|---|
| H1 Уље за мењаче 220 | Бели минерал или ПАО | ВГ 220 | ~80% еквивалентног уља за мењаче које није прехрамбено, исте вискозности | Општи мењачи за прераду хране, транспортери, мешалице умерене брзине |
| H1 Уље за мењаче 320 | ПАО синтетички | ВГ 320 | ~85–90% еквивалентног уља за зупчанике које није прехрамбено | Погони са већим оптерећењем: мешалице за тесто, машине за млевење меса, мењачи екструдера |
| H1 Маст | Бели минерал или ПАО са згушњивачем прехрамбене класе | NLGI степен 2 | Ниже перформансе филма од H1 уља; прихватљиво за отворене зупчанике при малим брзинама | Отворени зупчаници на машинама за паковање, етикетирачима; спори погони транспортера |
Спецификације за сваку апликацију по апликацију
POM и PEEK пластика спиралних зупчаника за погонске механизме који долазе у контакт са храном — самоподмазујући, у складу са FDA прописима, без ризика од контаминације металом и погодни за стерилизацију у аутоклаву (само PEEK квалитет)
Пекара — Мењачи за тесто и делитеље
Индустријски планетарни миксери за тесто (капацитета 200–800 литара) користе спирални зупчаник Редуктори који покрећу спиралну куку брзином од 30–120 о/мин из мотора од 2–15 kW. Радни циклус је повремен, али механички захтеван: тесто на почетку циклуса мешања је круто и високог вискозитета, стварајући вршне обртне моменте при покретању од 2–3× номиналног обртног момента. Примењује се фактор сервиса SF = 1,75–2,5. Материјал: SS316L меки назубљени бок (HB 160–190) за мале погоне у зонама директног контакта са храном; легирани челик са кућиштем заптивеним уљем H1 за велике погоне где је мењач ван зоне хране, али излазна осовина продире у њу кроз санитарну заптивку осовине.
Прерада меса — Погони за млин и миксер (IP69K)
Машине за млевење меса и сецкалице са посудом раде у најагресивнијим окружењима за прање у преради хране: IP69K заштита (вода од 80°C на 80–100 бара са удаљености од 10–15 цм) је стандард за опрему за прераду меса у складу са Уредбом ЕУ 853/2004. Кућиште мењача мора да издржи свакодневно прање врућом водом под високим притиском без продирања. Спирални зупчаник Погони за прераду меса су типично: кућиште и вратила зупчаника од SS316L, са машћу прехрамбене класе или доживотно запечаћеном H1 уљном купком, радијалним заптивкама за усне предвиђеним за континуирано 80°C и отпорним на хемикалије за чишћење (натријум хидроксид, перацетна киселина) које се користе у циклусима санитације у фабрикама меса.
Фармацеутска индустрија — Погони за гранулаторе и пресе за таблете
Фармацеутска производња функционише у складу са правилима GMP (Добра производна пракса) која захтевају потпуну следљивост свих материјала који долазе у контакт или потенцијално долазе у контакт са фармацеутским производом — укључујући мазива за погон зупчаника. Гранулатор спирални зупчаник Погони захтевају мазива сертификована од стране H1 NSF-а са сертификатима серије, а дизајн мењача мора спречити миграцију уља из шупљине погона у комору за гранулацију. Зупчаници преносника пресе за таблете су често прецизни зупчаници од полимера (PEEK) који раде на суво без икаквог подмазивања — чиме се у потпуности елиминише ризик од контаминације миграцијом уља, по цену мањег капацитета оптерећења (PEEK зупчаници за пресе за таблете обично преносе испод 2 kW, што је адекватно за прецизне погоне брегасте осовине са контролом положаја у фармацеутским пресама за таблете).
Кореја Евер-Пауер — Снабдевање спиралним зупчаницима од нерђајућег челика и прехрамбене класе
Кореја Евер-Пауер производи SS316L и SS304 спирално сечени зупчаници за прераду хране и фармацеутске примене, са сертификацијом материјала према EN 10088-3 и документацијом о усаглашености са контактом са храном у складу са захтевима EU 1935/2004 и FDA 21 CFR
Корејски произвођач Ever-Power спирално сечени зупчаници од SS316L и SS304 за директан контакт са храном, и од POM-а за полимерне зупчанике финог корака у паковању и фармацеутској опреми. Сертификација материјала према EN 10088-3 потврђује усклађеност са прописима ЕУ о контакту са храном. Као директан произвођач спиралних зупчаника, Кореа Евер-Пауер пружа сву потребну документацију о материјалима за проверу квалификације опреме у погонима хране. За високопрецизне зупчанике од SS316L челика DIN класе 5–6, доступна је термичка обрада нитрирањем (дубина кућишта 0,1–0,3 мм, површина HV 1000+) како би се побољшала тврдоћа површине зубаца уз задржавање пуне отпорности на корозију.
Често постављана питања
NSF H1 мазива су одобрена за примене где може доћи до случајног (случајног, ненамерног) контакта са храном - обично зона у којој се храна обрађује, пакује или рукује. H2 мазива су одобрена за употребу у опреми за прераду хране где не постоји могућност контакта са храном (потпуно затворени, запечаћени погони који не могу да капљу или цуре у зону хране). H2 уља могу да садрже конвенционалне EP адитиве које H1 уља не могу, што даје боље перформансе EHL филма под великим оптерећењем. За... спирални зупчаник погон монтиран директно изнад зоне за пренос хране: H1 обавезно. За затворени погон монтиран у посебној машинској просторији без близине хране: H2 прихватљиво (уз мерама заштите ради спречавања миграције).
Не у зонама контакта са храном. Боја или премаз не даје регулаторно одобрење за контакт са храном неодобреном материјалу подлоге — EU 1935/2004 и FDA 21 CFR захтевају да сам материјал буде одобрен, а не површински третман примењен на неодобрени материјал. Угљенични челик или легирани челик спиралних зупчаника Може се користити у погонима хране у потпуно затвореним, безконтактним положајима (потпуно затворени погон у машинској просторији), али то захтева инжењерску процену и документацију која потврђује нулти ризик од контаминације хране. Тамо где се опрема налази унутар зоне хране или би могла доћи до случајног контакта, обавезан је SS316L или одобрени полимер прехрамбене класе.
EHEDG документ 8 (Критеријуми за пројектовање хигијенске опреме) и документ 13 (Хигијенски пројектовање погона зупчаника за храну) наводе: (1) спољашња површина Ra ≤ 0,8 µm на свим површинама које долазе у контакт са храном — наведите Ra ≤ 0,8 µm обрађену и полирану завршну обраду на спољашњем кућишту и вратилу; (2) без изложених навоја, жлебова за кључ или пукотина у зонама контакта са храном — наведите затворене или слепе крајеве вратила на изложеним положајима; (3) трајна идентификациона ознака (ласерски угравирани серијски број) уместо печата или удубљења која задржавају контаминацију. За саме зубе зупчаника, EHEDG препоручује да погон зупчаника буде потпуно затворен заптивним кућиштем тако да унутрашње површине зубаца никада не чине део спољашње површине која долази у контакт са храном.
Да. Кореја Евер-Пауер производи СС316Л спирално сечени зупчаници са сертификатом материјала EN 10088-3, који потврђује усклађеност са спецификацијама нерђајућег челика прехрамбене класе. За купце којима је потребна документација за преглед дизајна EHEDG, Korea Ever-Power пружа сертификате о храпавости површине Ra, димензионалну верификацију којом се потврђује да нема изложених пукотина на кућишту зупчаника и декларацију о усаглашености са захтевима ЕУ за контакт са храном у складу са уредбом 1935/2004. Документација се стандардно доставља на енглеском језику. Рок испоруке за SS316L спиралних зупчаника M2–M16: обично 10–18 радних дана.
Упит о спиралним зупчаницима прехрамбене или фармацеутске класе
Наведите свој материјал (SS316L, SS304, POM, PEEK), модул, примену, ниво изложености CIP-у и потребну документацију. Korea Ever-Power пружа спецификацију опреме прехрамбене класе и документацију о усклађености у року од 24 радна сата.
SS316L · SS304 · POM · PEEK · NSF H1 компатибилно · EHEDG документација · кућиште са заштитом IP69K · MOQ 1 комад
Уредник: Cxm
