Anwendung von Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen in der Stärkeproduktion

In der Stärkeindustrie (Mais-, Maniok- und Kartoffelstärke) werden Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen der Serie 2BV/SK häufig für Trommelvakuumfilter sowie für Mehrfacheffektverdampfungs- und Konzentrationsprozesse eingesetzt. Vorteile: Beständigkeit gegen Wasserdampf, Toleranz gegenüber geringen Mengen mitgerissener Flüssigkeitströpfchen, isotherme Kompression, ideal geeignet für lebensmittelkonforme Nassprozesse.

1. Hauptanwendungsbereiche in Stärkeproduktionslinien

1.1 Trommelvakuumfilter (Primäranwendung)

Sie dient der Entwässerung von nasser Stärkesuspension und stellt die größte Belastung für Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen in Stärkeanlagen dar.

Funktion: Die Vakuumpumpe erzeugt einen Unterdruck von ‐0,04 bis ‐0,09 MPa. Die Stärkesuspension haftet am Filtertuch und bildet Filterkuchen. Die freie Feuchtigkeit wird durch Vakuum entfernt, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt des Filterkuchens auf ca. 38–42 % reduziert wird, um ihn für die anschließende Blitztrocknung vorzubereiten.

Prozessablauf: Trommel → Verteilerventil → Gas-Wasser-Abscheider (kritische Komponente) → Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe.

Wichtiger Hinweis: Auf der Saugseite muss ein Gas-Wasser-Abscheider installiert werden. Filtrat und feine Stärkepartikel werden im Abscheider getrennt; die Flüssigkeit wird mittels Kreiselpumpe gefördert, während nur das Gas in die Vakuumpumpe eintritt. Wird feines Stärkepulver direkt in die Pumpenkammer gesaugt, bildet sich schnell Ablagerung und das Laufrad wird beschädigt.

1.2 Mehrfacheffektverdampfung und -konzentration für Stärkesirup / Stärkemilch

Sie entfernt nicht kondensierbares Gas aus Mehrfacheffektverdampfern, um ein Vakuum im Inneren der Verdampfer aufrechtzuerhalten. Dadurch wird der Siedepunkt des Materials gesenkt, um Stärkeverkleisterung und -zersetzung zu verhindern und eine Konzentration bei niedrigen Temperaturen zu ermöglichen. Sie kann große Mengen Wasserdampf fördern. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen eignen sich gut für dampfhaltige Gase und sind Standardausrüstung für Stärkeverdampfungsanlagen.

1.3 Zusätzliche Anwendungen

Vakuumansaugung für Anlagen und Lagertanks

Vakuumfiltration und Entwässerung von Eiweißsuspension und Glutenflüssigkeit

2. Auswahlrichtlinien für Stärkeverarbeitungsbedingungen (als Referenz für Außenhandelsangebote)

Pumpleistung: Basierend auf der Trommelfilterfläche ca. 15–25 m³/min pro Quadratmeter Filterfläche. Bei Mehrfacheffektverdampfung ist das Wasserdampfvolumen hinzuzurechnen.

Betriebsvakuum: Stabiles Betriebsvakuum für Filter: ‐0,06 ~ ‐0,08 MPa. Vermeiden Sie einen Langzeitbetrieb unter Maximalvakuum, da Kavitation die Pumpe beschädigen kann.

Materialauswahl:

Gewöhnliche Maisstärke: Pumpengehäuse und Laufrad aus Gusseisen.

Maniok-/Kartoffelstärke mit leicht saurem Medium: Laufrad und Pumpengehäuse aus Edelstahl 304 für Korrosionsbeständigkeit aufrüsten.

Wellendichtung: Für den Einsatz in Lebensmittelanwendungen wird eine Gleitringdichtung empfohlen (Standard bei 2BV-Modellen).

Obligatorische Hilfskomponenten:

Saugseitiger Gas-Wasser-Abscheider (verhindert das Eindringen feiner Stärkepartikel; unverzichtbar für Stärkeverarbeitungsprozesse)

Zirkulierendes Brauchwasserversorgungssystem

Kavitationsgeschützte Rohrleitung

Vakuumregulierendes Bypassventil zur Stabilisierung des Systemunterdrucks

Ein häufiger Irrtum von Kunden: Der Kauf der Vakuumpumpe allein ohne Gas-Wasser-Abscheider. Kurzzeitbetrieb führt zu Ablagerungen und Verstopfungen des Laufrads sowie zu einem raschen Vakuumverlust.

3. Typische Fehler und Betriebsvorkehrungen für die Stärkeindustrie

3.1 Ablagerungen und Verstopfungen durch feines Stärkepulver (häufigste Fehlerursache)

Symptome: Vakuumabfall, unzureichender Durchfluss, durch Stärkeablagerungen verstopfte Pumpenkanäle, erhöhter Motorstrom.

Ursache: Fehlfunktion des Gas-Wasser-Abscheiders; feine Stärkepartikel werden in die Pumpe gesaugt und verkleistern und lagern sich beim Kontakt mit dem zirkulierenden Wasser ab.

Gegenmaßnahmen:

Reinigen Sie den Gas-Wasser-Abscheider regelmäßig.

Setzen Sie das Filtersieb in den Separator ein.

Spülen Sie das Pumpeninnere regelmäßig mit warmem Wasser aus.

3.2 Übermäßige Betriebswassertemperatur

Die Vakuumleistung von Flüssigkeitsringpumpen reagiert sehr empfindlich auf die Betriebswassertemperatur. Steigt die Wassertemperatur über 40 °C, erhöht sich der Sättigungsdampfdruck und das Vakuum sinkt deutlich.

Die Zulauftemperatur des Betriebswassers sollte ≤15–25 °C betragen. Bei Umlaufkühlsystemen muss die Rücklauftemperatur unter 40 °C liegen.

3.3 Verbotene Tätigkeiten

Ein Trockenlaufstart ist verboten.

Nicht dauerhaft unter Vollvakuum betreiben; Kavitationsschutzrohr aktiviert halten.

Nach dem Abschalten muss das Restwasser aus dem Pumpengehäuse und dem Abscheider abgelassen werden, um Stärkepilzbildung und Frostschäden an der Pumpe im Winter zu verhindern.