¿Su bomba también le está arruinando la vida?

Nota: este caso práctico solo es aplicable para quesos de pasta dura

¿Cuál es la bomba más adecuada para la producción de queso duro? Pues para responder a esta pregunta al parecer existen varias ideas preconcebidas muy arraigadas. Si estas ideas (léanse más adelante en este artículo) al final no se corresponden con la realidad, los fabricantes de quesos no sacarán el máximo partido de sus procesos, tanto en lo que se refiere a la eficiencia de los procesos como a la calidad del producto.

Por eso nos hemos puesto en contacto con un fabricante de quesos Emmental para analizar si hay algo de verdad en todas estas leyendas.

Al mismo tiempo, hemos intentado resolver un problema frecuente en el proceso de producción de quesos duro. La elaboración de quesos duros suele tener como resultado un subproducto poco deseable: las partículas de la cuajada.

Lo mejor es evitar este subproducto, ya que tiene un efecto negativo en la calidad del queso y, en consecuencia, en el rendimiento del fabricante del queso. Ahí está el punto importante de la cuestión: cuanto mayor es la cantidad de este subproducto (partículas de cuajada), menos queda del producto principal (el queso en sí).

Uno de los principales motivos de la formación de partículas de cuajada es la presión excesiva en el bombeo del producto. Por ese motivo, no nos debe sorprender que la elección de la bomba juegue un papel primordial a la hora de prevenir la formación de partículas de cuajada.

Con un ejemplo práctico específico, nos gustaría demostrar cómo la elección de la bomba correcta resuelve este problema y, al mismo tiempo, aumenta la calidad y la eficiencia del proceso.

Caso de Estudio: Bombeo de Cuajada de Queso y Queso Duro

Lea este caso de estudio y descubra:

  • Cómo evitar la formación de partículas de cuajada gracias a la elección de la bomba adecuada.
  • Qué tipo de bomba es el más adecuado para la producción de quesos duros.

Visión actual del mercado

En este momento, hay unos cuatro tipos distintos de bombas en los procesos de producción de quesos de pasta dura:

  1. Bomba monotipo
  2. Bomba sinusoidal
  3. Bomba de lóbulos
  4. Bomba de vortex (bomba centrífuga con impulsor vortex)

Por lo general, se supone que las bombas de vortex y las bombas de lóbulos son las mejores para evitar la formación de partículas de cuajada. Analicemos más de cerca estos dos tipos de bombas.

En primer lugar, echemos un vistazo a las bombas de lóbulos. Estas bombas presentan la ventaja de funcionar de forma lenta y de provocar pocos daños, pero tienen la desventaja de ser bastante caras (sobre todo para caudales grandes de más de 50 m³/h). Además, también necesitan una bomba CIP (CIP = limpieza in situ) independiente.

En segundo lugar, las bombas de vortex son bombas centrífugas con un impulsor empotrado (impulsor vortex) compuesto por álabes rectos, y la carcasa de la bomba es completamente redonda (figura 1).

Se supone que el impulsor empotrado garantiza que la cuajada no «atraviese» el impulsor y, por lo tanto, el resultado es más homogéneo que con un impulsor convencional.

¿Pero son estas suposiciones correctas o se trata de ideas preconcebidas?

 

 

Cross-cut vortex pump

¿Cuáles son las posibles alternativas?

¿Realmente una bomba de vortex es la mejor solución para este problema? A la hora de enfocar esta cuestión, no nos olvidamos de lo siguiente:

«Una bomba lo más eficiente posible deberá garantizar un bombeado más fluido del material y, por lo tanto, menos defectos en la cuajada»

Para poder ofrecer una alternativa, usamos nuestro sistema CFD (Computational Fluid Dynamics o Mecánica de fluidos computacional). Este software permite simular el líquido en la bomba. Esto nos brindó la oportunidad de mejorar los siguientes puntos:

  • Reducción de turbulencias;
  • Aumento de la eficiencia

Esto redundará en un bombo generalmente más suave del fluido.

Este estudio nos condujo hasta una bomba Packo con las siguientes características:

  • Bomba de alta eficiencia;
  • Bomba con carcasa de voluta;
  • Impulsor cerrado con álabes en 3D.

A continuación, comparamos nuestra solución con la bomba de vortex convencional utilizando los mismos parámetros operativos: 60 m³/h a 7 m. Esto nos dio el siguiente resultado:

Impulsor vortex

  • Velocidades > 15 m/s
  • Zonas muertas
  • Gran variación de velocidad
  • Eficiencia: 58 %

 

⇒ Bombeado brusco

Impulsor cerrado

  • Velocidades < 7 m/s
  • Sin zonas muertas
  • Pequeña variación de velocidad en la bomba
  • Eficiencia: 75%

⇒ Bombeado suave

En conclusión, tras realizar este ensayo, enseguida resultó evidente que, si bien el impulsor vortex se utiliza con mayor frecuencia, un impulsor cerrado obtiene una mayor eficiencia.

En la gama estándar de Packo, ofrecemos dos bombas que reúnen estas características, la FP3 y la MFP3. Por lo tanto, estas bombas se podían usar para nuestra prueba en las instalaciones del cliente.

Puesta en práctica

Para este análisis, hemos trabajado estrechamente con un cliente que fabrica queso Emmental. Como la mayoría de los fabricantes de quesos, también utilizan bombas de vortex en sus procesos de producción.

Antes de realizar la prueba con Packo, el cliente ya había probado algunas cosas por sí mismo:

  • Configurar una velocidad más baja y más alta de la bomba;
  • Configurar un tiempo de llenado más largo y más corto;
  • Diferente presión en la boquilla de llenado (0,25-0,5 bares);
  • Boquillas de llenado de distintos diámetros (17-22 mm).

Todos estos ajustes no permitieron obtener las mejoras notables que esperaban y, en algunos casos, se observó un empeoramiento de la calidad. También se puede apreciar una menor calidad del queso por las siguientes características:

Presencia de partículas de cuajada en diversos puntos de la superficie, lo que provoca problemas durante el prensado del queso tierno al separar la fase sólida (cuajadas) y la fase líquida (lactosuero);

  • Llenado desigual del molde;
  • Quesos enteros que son más finos en el centro que en los extremos;
  • Quesos enteros de distinto peso;
  • Grietas en el queso.

Objetivos del estudio

Para poder considerar la operación satisfactoria, nuestro cliente se había planteado los siguientes objetivos:

  • Tiempo de llenado del molde del queso de aprox. 12-13 minutos;
  • La presión de la boquilla de llenado (dispensador) está siempre entre 0,30-0,35 bares;
  • Distribución equitativa de la cuajada en los distintos quesos enteros (6, 8 y 10);
  • Sin partículas de cuajada;
  • El mismo peso para todos los quesos enteros (aprox. +/-3 kg);
  • Llenado sistemático (simétrico);
  • La calidad del queso se ajusta a los requisitos del mercado (número de orificios, durabilidad y vida en almacenamiento).

Ensayo práctico de los parámetros del sistema

Mientras tanto, se llevó a cabo una evaluación de toda la instalación en la fábrica del cliente. Se perseguía determinar qué bomba y en qué circunstancias se conseguiría el mejor resultado, para poder hacer así una selección óptima.

  • Punto de trabajo: 60 m³/h a 8,6 m.
  • Selección de la bomba: una bomba Packo FP3/100-250 con las siguientes características:
  • Motor de 5,5 kW – 6 polos (1000 rpm => 700 rpm);
  • Impulsor cerrado;
  • Eficiencia de la bomba de aproximadamente el 75 % en el punto de funcionamiento.

Esta bomba se integró en el proceso productivo en la fábrica de quesos y se sometió a diversas pruebas para analizar cuáles eran los ajustes óptimos. Esto es necesario puesto que se fabrican distintos tipos de quesos (6/8/10) que precisan distintas velocidades y puntos de funcionamiento.

A continuación, encontrará una descripción de los ajustes que se probaron y cuáles fueron los resultados finales.

 

 

 

 

The FP3 series used in the field test

Fase de prueba Configuración final

Presión en el dispensador

0.1 – 0.6 bares

0.30 – 0.35 bares

Tiempo de llenado

9-13 minutos

12 minutos

Velocidad de la bomba Distintas velocidades De 600 a 700 RPM

¿Estuvo la bomba a la altura de las circunstancias?

Ahora queda lo más importante. ¿Los resultados de la prueba fueron positivos en las instalaciones del cliente?

Tras introducir la bomba FP3 en el proceso de producción, observamos los siguientes resultados:

  • No hubo pérdidas debidas a las partículas de cuajada;
  • Quesos simétricos;
  • Unidades con el mismo peso en la producción de los distintos quesos enteros (6, 8 y 10);
  • La calidad del queso se ajusta a los requisitos del mercado (número de orificios, durabilidad y vida en almacenamiento);
  • Nivel acústico muy bajo durante el bombeo de la cuajada

Y lo que es mejor, gracias a todos estos cambios, la bomba se amortizó en ¡solo! tres meses.

Por lo tanto, seleccionar la bomba más apropiada tuvo un impacto positivo en la totalidad del proceso productivo: desde la eficiencia del proceso a la calidad de los propios quesos.

Contacte con nosotros y también le demostraremos que todo esto también se puede aplicar a su proceso.

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