Investment costs and energy saving methods of transportation of food products in pipes

The paper is concerned with the transportation in pipes of substances exibiting complex rheological behaviour. A short review of methods of transportation - with may be of interest to various branches of food industry - is presented.

Materiały transportowane w przewodach rurowych w przemyśle spożywczym wykazują złożone cechy reologiczne. W projektowaniu i realizacji transportu rurowego należy wykorzystać podstawy i ostatnie osiągnięcia w mechanice cieczy nienewtonowskich. W przeciwieństwie do cieczy newtonowskich, ciecze nienewtonowskie wykazują zmniejszenie lepkości ze wzrostem szybkości ścinania można w sposób ekonomiczniejszy przepompować przez przewody surowe o małej średnicy (przy założeniu, że przepływ jest laminarny) i przy dużych prędkościach przepływu. W przypadku materiałów zbliżonych do ciał stałych, których cechy wykluczają użycie do przetłaczania pomp odśrodkowych jest czasami możliwość modyfikacji ich cech reologicznych przez wykorzystanie ich właściwości triksodropowych. Stosując wibrację lub intensywne mieszanie prowadzące do zniszczenia ich struktury można przekształcić je w ten sposób w materiały zbliżone do cieczy, a więc łatwe do przepompowania. Jeżeli chodzi o zużycie energii podczas przepompowywania to wymienić można dwie następujące, najważniejsze metody zmniejszania oporu: 1. W przypadku płynów wykazujących zmniejszenie lepkości przy wzroście szybkości ścinania wstrzyknięcie powietrza do przewodu może powodować znaczną redukcję gradientu ciśnienia w porównaniu z samym płynem przepływającym przy tej samej prędkości. Efekt ten obserwujemy w przypadku przepływów: osiowego, pęcherzykowego i przepływu rzutowego, jeżeli ciecz lub zawiesina wykazuje przepływ laminarny przed wstrzyknięciem powietrza. 2. W przypadku cieczy o niskiej lepkości wykazujących przepływ turbulentny można wykorzystać tzw. efekt Tomsa. Dodając niewielkie ilości wysokocząstkowego polimeru rozpuszczalnego do transportowanej cieczy jest możliwe w niektórych przypadkach uzyskać spektakularną redukcję oporu. Może to być interesujące dla przemysłu w przypadku pompowania ścieków z zakładu, głównie przez bardzo długie rury.