How to choose the right piston for your application
A homogenizer piston could last a few hundred hours. Or it could last 50,000 hours. Correctly chosen and properly maintained, this crucial component can have a significant impact on your homogenizer total cost of ownership. Here is what you need to know to select the perfect piston.
Os pistões desempenham um papel essencial no homogeneizador, pressurizando o produto no bloco da bomba, semelhante à forma como uma bomba de bicicleta pressuriza pneus. O ambiente em que os pistões operam é exigente, com pressão de até 630 bar e temperaturas que chegam a 140 °C.
Diversos fatores podem afetar a durabilidade de um pistão: A presença de ar no produto, a qualidade da água/vapor e as soluções de limpeza podem reduzir a vida útil do pistão entre um quarto e metade. O desgaste ou danos no pistão ou no anel de compressão, bem como problemas relacionados ao produto, podem reduzir sua vida útil em até 75%.
Com a variedade de materiais para escolher, cada um com suas próprias características, benefícios e desvantagens, como saber qual pistão é o certo para sua aplicação?
Pense no processo, pense no produto
Nicole Uvenbeck, gerente de produtos de linha da Tetra Pak, diz que a importância de escolher o material certo para o pistão geralmente é ignorada. “A seleção do material é importante para a economia na operação do seu homogeneizador. Vários fatores devem ser considerados: o pistão certo pode depender do seu processo (se está a montante ou a jusante) e também do produto que está fabricando. Tem partículas que o tornam abrasivo? É ácido?”
Seu cronograma de operação também deve ser considerado. Interromper a produção para trocar peças é uma tarefa dispendiosa, por isso este aspecto também deve ser considerado na escolha do material. Como regra, quanto maior for seu requisito de vida útil, mais caro será o material que precisará ser usado, e há um ponto de equilíbrio entre preço e vida útil.
Em um dos extremos você pode encontrar pistões baratos no mercado com vida útil de apenas algumas centenas de horas. No outro extremo estão os pistões de cerâmica da Tetra Pak que, quando tratados com cuidado, chegam a durar até 50 mil horas.
Por fim, Uvenbeck diz que para produtos padrão como leite branco, o melhor conselho é começar com um dos pistões mais baratos. “Se desgastar rapidamente, converse com um representante da Tetra Pak sobre outros pistões disponíveis da Tetra Pak”, afirma ela. “Se observar corrosão, selecione um pistão temperado. Eu não aconselho ninguém a começar com um material mais caro.”
Uma solução para cada aplicação: portfólio de pistões da Tetra Pak
Aço inoxidável: padrão nos homogeneizadores Tetra Pak. Esses pistões são ideais para leite e outros produtos não abrasivos (produtos abrasivos são aqueles que desgastam as peças, pois contêm partículas, por exemplo).
Com cromagem: duram mais que os de aço inoxidável e têm o dobro da dureza superficial. Há risco de corrosão se a água de resfriamento conter altos níveis de cloro.
Com têmpera: tratada por meio de um processo exclusivo, a superfície endurecida desses pistões aumenta sua durabilidade e resistência à corrosão. Tanto os pistões temperados como os revestidos com carboneto de tungstênio têm dureza superficial mais alta que os cromados, mas os pistões temperados são especialmente adequados para produtos abrasivos e corrosivos.
Com revestimento de carboneto de tungstênio: ainda mais resistentes ao desgaste do que os cromados, mas não são recomendados para produtos de pH baixo, como sucos de frutas, devido ao risco de corrosão. Tenha cuidado também com limpeza ácida em altas temperaturas.
Cerâmica sólida: muitos fornecedores de homogeneizadores oferecem pistões de cerâmica sólida. No entanto, saiba que há uma variedade de materiais de cerâmica e que eles variam em qualidade e durabilidade. Os pistões de cerâmica sólida da Tetra Pak foram desenvolvidos para proporcionar resistência ótima ao desgaste com as melhores propriedades mecânicas possíveis. Portanto, o material usado nos pistões de cerâmica sólida da Tetra Pak são mais avançados do que os usados por outras marcas de homogeneizadores.
Os pistões de cerâmica sólida da Tetra Pak são os Rolls Royce dos pistões e vão durar anos em uso normal. Mas como a cerâmica é frágil, esses pistões precisam ser instalados corretamente e manuseados com cuidado. Ao selecionar pistões de cerâmica sólida para um novo homogeneizador, o pedido também inclui um conjunto de pistões de aço inoxidável. A ideia é que os pistões de aço inoxidável sejam usados durante o comissionamento. Depois que o comissionamento terminar e a linha de produção estiver pronta para operar, o pistão de cerâmica sólida pode ser instalado.
Benefícios dos pistões de cerâmica sólida:
- A dureza superficial dos pistões de cerâmica sólida é mais que três vezes superior à dos pistões de aço inoxidável.
- Alta resistência ao desgaste
- Nenhum risco de corrosão
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