Progettazione di una pompa centrifuga secondo le linee guida EHEDG

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1 Seminario tecnico Hygienic Design delle apparecchiature alimentari 11 Giugno 2010, Centro Santa Elisabetta c/o Campus Universitario di Parma Progettazione di una pompa centrifuga secondo le linee guida EHEDG

2 DOC 17 PROGETTAZIONE IGIENICA DI POMPE, OMOGENEIZZATORI E DISPOSITIVI DI SMORZAMENTO * Seconda edizione, Settembre 2004 Questo è il titolo della versione in lingua italiana preparata dalla sezione italiana Si applica alla progettazione delle pompe centrifughe, volumetriche in generale ed agli omogeneizzatori

3 La direttiva Macchine prescrive i requisiti di igiene per le pompe utilizzate nella produzione di alimenti Le norme EN ed EN forniscono requisiti generali per la progettazione delle pompe destinate al contatto con alimenti Le Linee Guida EHEDG forniscono al progettista le stesse informazioni delle norme, ma aggiungono molti esempi di progettazione igienica della macchina Il progettista può quindi ottimizzare le proprie scelte progettuali, nel rispetto della progettazione igienica

4 La guida fornisce informazioni ed i requisiti per: I materiali costruttivi quali acciai inossidabili, elastomeri e materiali plastici ed adesivi eventualmente utilizzati La finitura superficiale delle parti a contatto con il prodotto, I criteri di progettazione dei componenti e dei loro sistemi di accoppiamento I dispositivi di tenuta sia statici che dinamici La guida illustra inoltre alcuni requisiti supplementari per le macchine asettiche

5 I materiali costruttivi devono essere chimicamente compatibili con il prodotto da pompare e devono risultare atossici, inerti, non porosi e non assorbenti La guida elenca una serie di acciai inossidabili, quali la serie AISI 300, qualità duplex e altre leghe i materiali più diffusi nella costruzione delle pompe sono le qualità AISI 304 e 316/316L Gli elastomeri quali NBR, EPDM, fluoroelastomeri devono soddisfare i requisiti di conformità emanati da enti internazionali quali ad esempio: FDA, BfR Sia gli elastomeri che i materiali plastici non devono non subire alterazioni nelle condizioni di utilizzo

6 La finitura superficiale, delle parti a contatto con il prodotto, influenza la capacità di pulizia della pompa, durante i processi di lavaggio automatici denominati in gergo CIP Altri parametri fondamentali per la capacità di pulizia sono le geometrie interne e le velocità di flusso interne La guida raccomanda una finitura superficiale con Ra < 3,2 µm Il valore ideale di rugosità risulta pari a Ra < 0,8 µm, come previsto anche nelle norme 3-A americane Le normali lavorazioni meccaniche, finitura e la tecnica di fusione a cera persa permettono di ottenere tali valori di rugosità

7 La progettazione dei componenti prevede alcune regole generali che possono essere riassunte nei seguenti punti: Evitare zone morte e zone d ombra, dove il prodotto può entrare ma uscire con difficoltà durante il processo di lavaggio Il raggio di raccordo degli angoli inferiori a 135 dovrebbe essere superiore a 3 mm Si devono evitare filettature, scanalature e sedi per chiavette nelle parti interne a contatto con il prodotto Si devono evitare molle a contatto con il prodotto Deve essere adeguatamente garantito il corretto drenaggio Le superfici esterne devono essere pulibili e drenanti Vediamo alcuni esempi

8 Un particolare della girante che mostra il raggio di raccordo interno, tipicamente presente nelle pompe centrifughe Estratto da linea guida 17 EHEDG

9 Alcuni campioni di guarnizioni sottoposti a test di migrazione In blu si evidenzia la reazione di guarnizioni realizzate con materiali non idonei

10 Finitura superficiale ottimale per i lavaggi CIP con Ra < 0,5 micron Il campione di pompa illustrato è stato sottoposto ai test di lavaggio secondo la Linea Guida EHEDG con successo

11 La progettazione dei dispositivi di tenuta, sia statici, che dinamici rappresenta uno dei punti più critici per l igiene Le tenute dinamiche degli alberi devono essere pulibili in tutte le parti, per maggiori dettagli si rimanda alla guida n 25 Le tenute statiche devono garantire la perfetta tenuta per prevenire contaminazioni dall esterno Le sedi delle tenute statiche devono essere prive di fessure nella zona esposta al prodotto pompato Il centraggio delle tenute statiche deve essere esterno alla zona di contatto con il prodotto La linea guida EHEDG prevede che sia possibile, in caso di esigenze tecniche, l uso di baderne che le norme 3-A escludono.

12 Estratto da linea guida 17 EHEDG

13 Una sede della guarnizione statica del corpo pompa di dimensioni non conforme alla guida EHEDG trattiene sporco che durante il processo CIP non viene rimosso (macchie gialle evidenziate dal test presso lab. TNO)

14 La sede della guarnizione risulta corretta con il centraggio esterno al contatto con il prodotto La guarnizione ha la possibilità di compensare le dilatazioni termiche La guarnizione è regolarmente esposta al contatto con il prodotto Il test eseguito secondo la Guida EHEDG ha dimostrato la perfetta pulizia Pompa serie CSA di CSF Inox

15 Esempio di tenuta meccanica esterna di derivazione industriale non igienica ridotto volume tra albero e tenuta che non garantisce la circolazione durante il lavaggio Lo sporco rimane intrappolato durante il lavaggio Questo design non supera i test EHEDG

16 Tenuta meccanica esterna conforme alla Guida EHEDG La molla non è a contatto con il prodotto Il volume di liquido è adeguato a garantire il flusso di lavaggio e la lubrificazione Il test eseguito secondo la Guida EHEDG ha dimostrato la perfetta pulizia Pompa serie CSA di CSF Inox

17 Gli esempi illustrati mostrano alcune delle caratteristiche che una pompa destinata ai processi alimentari deve possedere Il rispetto dei requisiti EHEDG garantisce elevati livelli di igiene I materiali costruttivi sono un fattore fondamentale, ma tale requisito non è sufficiente per garantire la sicurezza igienica L utilizzo di pompe industriali in acciaio inossidabile, progettate secondo i tradizionali metodi di disegno, non garantisce un adeguata pulizia durante i lavaggi automatici CIP La sicurezza alimentare e la migliore capacità di pulizia delle pompe progettate secondo le linee guida EHEDG, garantiscono minor consumo di sanificanti e minori costi globali di esercizio

18 Grazie per la cortese attenzione