Prehrambeni{0}}silikon v sistemih za pripravo kave: Upravljanje toplotnega raztezanja za varjenje-brez puščanja

V komercialnem aparatu za espresso je notranja pot tekočine visoko-ciklično toplotno okolje. Posamezna enota lahko preskoči iz stanja pripravljenosti 20 stopinj na temperaturo kuhanja 96 stopinj in do 125 stopinj za dovod pare več stokrat na dan. Medtem ko se oblikovalci močno osredotočajo na regulacijo tlaka in stabilnost temperature za ekstrakcijo arome, mehanski izziv "vodovodnih napeljav brez-puščanja" ostaja sekundarna, a kritična točka napake. Pri teh sistemih primarni vzrok za zrahljanje spojev in vztrajno "mikro-kapanje" ni nujno tlak-, temveč nenadzorovano toplotno raztezanje tesnilnih elastomerov.

Temeljni inženirski izziv je vLinearni koeficient toplotnega raztezanja (CTE). Večina komercialnih kavnih avtomatov uporablja hibridno vodovodno arhitekturo: kotli iz nerjavečega jekla ali medenine in priključki, povezani s silikonskimi cevmi.

CTE nerjavečega jekla 316 je približno1.6×10-5/K. V nasprotju s tem ima tipičen silikonski elastomer-za hrano CTE v razponu od2.0do3.0×10-4/K. To pomeni, da se za vsako stopinjo dviga temperature silikon razteza s približno hitrostjo15- do 20-krat večjikot kovinski elementi, na katere je pritrjen. Ko se kotel segreje na 120 stopinj za proizvodnjo pare, skuša silikonska cev "rasti" bistveno hitreje, kot jo lahko sprejme kovinska bodica ali zunanja stiskalna objemka.

Tesnjenje v kavnem aparatu temelji naInterference Fit. Silikonska cev je napeta čez bodico, mehanska objemka pa zagotavlja radialno silo, potrebno za vzdrževanje tesnila.

Ko se sistem segreje, visok CTE silikona ustvari scenarij dvojne-obremenitve. Najprej se material razširi radialno, s čimer se poveča notranji pritisk na objemko. Če je objemka toga (kot standardna ušesna objemka), je silikon v bistvu "zdrobljen" ob kovinsko bodico. V teh pogojih se silikon razstavljasprostitev stresa. Polimerne verige se ponovno poravnajo, da razbremenijo notranji stres.

Kriza nastopi med ciklom ohlajanja. Ko stroj preklopi v stanje pripravljenosti in temperatura pade nazaj na 20 stopinj, se silikon skrči 20-krat hitreje kot kovina. Ker je material podvržen sprostitvi napetosti med toplotno fazo, se morda ne bo več vrnil na prvotno interferenčno napetost. Tlak vmesnika pade pod tlak tekočine, kar povzroči grozljivo "puščanje v stanju pripravljenosti".

Za ublažitev teh težav je izbira med-zdravljenim s peroksidom inPlatinum-posušen silikonveč kot le vprašanje varnosti hrane; gre za termomehansko predvidljivost.

S-peroksidom utrjeni silikoni pogosto vsebujejo širšo porazdelitev molekulskih mas in hlapnih ostankov (acetofenon in benzojska kislina). Te nečistoče povzročijo, da raztezanje materiala ni-linearno in manj predvidljivo v tisočih ciklih.

S platino utrjen{0}}silikonnastane z adicijsko-reakcijo, ki ne pušča kemičnih stranskih produktov. Poleg tega, da je "čistejši" in izpolnjuje standarde FDA/BfR za ne-migracijo, platinasto utrjen-silikon odlikuje zelo enakomerna-gostota navzkrižne povezave. Za inženirja ta enotnost pomeni astabilen profil CTE. Z uporabo materiala z dosledno stopnjo raztezanja lahko načrtovalci izračunajo natančne zahteve glede obremenitev-objemanja, ki upoštevajo toplotno kroženje, ne da bi povzročili prezgodnjo sprostitev napetosti.

Natančno pivovarstvo zahteva natančne specifikacije. V visoko{1}}temperaturnih kavnih sistemih so standardne komercialne tolerance pogosto nezadostne.

ISO 3302-1 M1 razred:Tesnila in cevi morajo biti izdelani po standardih M1 (visoka natančnost). Glede na to, da lahko dvig temperature za 100 stopinj povzroči avolumetrična ekspanzija od 3 % do 5 %, je za vzdrževanje pravilnega kompresijskega razmerja bistvenega pomena začeti s tesno osnovno linijo dimenzij.

Stabilnost durometra:Trdota po Shoru A 60-70 je značilna za cevi črpalk in kotlov. Vendar pa mora biti zmes izdelana za nizko "delta trdoto" pri temperaturi, da se zagotovi, da se material ne zmehča toliko, da bi pod pritiskom iztisnil iz priključka.

Kritične točke uporabe

Cevi od-kotla do-glave skupine:Te linije se soočajo z najpogostejšimi toplotnimi cikli. S platino utrjen-silikon je potreben za obvladovanje tlaka kuhanja, hkrati pa se prilagaja hitrim ekspanzijskim ciklom kotla.

Notranje tesnilo cevi za paro:Izpostavljen najvišjim temperaturam (120 stopinj +). Visoko{3}}zmogljiv silikon z nizko stopnjo kompresije je ključnega pomena, da prepreči obvod pare, ki lahko opeče operaterja.

Vhodne cevi vibracijske črpalke:Medtem ko so tukaj temperature nižje, se mora silikon upreti "sesalnemu kolapsu", do katerega lahko pride, če postane material premehak zaradi toplote okolice v ohišju stroja.

Upravljanje toplotnega raztezanja je razlika med-strojem višjega cenovnega razreda, ki zdrži deset let, in potrošniško enoto, ki v prvem letu potrebuje klic servisa. Z usklajevanjem mehanskih omejitev sistema s CTE s platino-posušenega silikona lahko proizvajalci zagotovijo, da ostane "pivovarsko okolje" hermetično zaprto, ne glede na temperaturna nihanja.

pribrtrubber, ponujamo specializirane silikonske rešitve za svetovno industrijo kave. Naše s platino-posušene spojine so optimizirane za termomehansko stabilnost in izpolnjujejo najstrožje globalne-predpise o stiku z živili. Za tehnično revizijo profila toplotnega raztezanja vaše tekočinske poti se obrnite na našo inženirsko ekipo in vam posredujte specifične podatke o temperaturi kotla in geometriji vgradnje.

glede cevi za aparat za kavo