Насос гомогенизатор НГД, насос гомогенизатор РПГ и диспергатор РПА гомогенизирующих насосов: Сравнение гомогенизирующих насосов и мифы

Насос-гомогенизатор НГД, РПГ и диспергатор РПА — чем отличаются и почему их нельзя называть гомогенизаторами

На рынке пищевого оборудования до сих пор продаются устройства под названием «насос-гомогенизатор НГД» и «насос-гомогенизатор РПГ». Покупатель видит слово «гомогенизатор» в названии — и ожидает, что получит оборудование, способное обеспечить тонкодисперсную структуру молока, сливок, эмульсий на уровне промышленных стандартов. На практике оба аппарата — это роторно-пульсационные насосы с функцией грубого диспергирования. Они перемешивают и частично измельчают, но не гомогенизируют в том смысле, который вкладывается в этот термин в молочной, фармацевтической и косметической промышленности.

В этой статье разберём, чем на самом деле являются НГД, РПГ и РПА, почему их некорректно называть гомогенизаторами, что такое настоящая гомогенизация и какое оборудование её обеспечивает.

1. Гомогенизация и диспергирование — это разные процессы
2. Что такое настоящий гомогенизатор
3. Насос НГД — что это на самом деле
4. Насос РПГ — что это на самом деле
5. Диспергатор РПА — современная альтернатива НГД и РПГ
6. Конструктивные отличия: на что обратить внимание
7. Сравнительная таблица: НГД, РПГ, РПА и плунжерный гомогенизатор
8. Что выбрать для какой задачи
9. Часто задаваемые вопросы

Гомогенизация и диспергирование — это разные процессы

Прежде чем сравнивать оборудование, нужно разобраться в терминах. Производители НГД и РПГ используют слово «гомогенизатор» в маркетинговых целях, хотя по конструкции и результату их аппараты выполняют диспергирование, а не гомогенизацию.

Диспергирование — это процесс измельчения частиц в жидкой среде. Ротор с зубьями или отверстиями вращается внутри статора, продукт проходит через зазоры между ними, и частицы дробятся за счёт сдвиговых нагрузок и кавитации. Размер частиц на выходе — обычно 2–10 мкм. Этого достаточно для грубых эмульсий (соусы, краски, некоторые косметические средства), но недостаточно для молочной промышленности и фармацевтики.

Гомогенизация — это процесс получения однородной (гомогенной) системы с контролируемым субмикронным размером частиц (0,1–1 мкм). Достигается продавливанием продукта через щель гомогенизирующего клапана под давлением 100–250 бар (стандартные) или 400–1600 бар (высокого давления). При прохождении через щель шириной 10–100 мкм на скорости до 300 м/с действуют три фактора одновременно: резкий перепад давления, кавитация и сдвиг. Ни один роторно-пульсационный аппарат не создаёт таких условий.

Что такое гомогенизатор

Настоящий промышленный плунжерный гомогенизатор — это плунжерный насос высокого давления с гомогенизирующей головкой. По конструкции он представляет собой специализированный поршневой насос высокого давления с гомогенизирующей головкой на выходе. Один или три плунжера создают давление от 100 до 250 бар (стандартные модели) или до 1600 бар (лабораторные и специализированные). Продукт продавливается через узкую щель между клапаном и седлом, где происходит дробление частиц.

Именно плунжерные гомогенизаторы стоят на каждом молочном заводе, каждом предприятии по производству мороженого, детского питания и UHT-молока. Именно они обеспечивают размер жировых шариков 0,5–1 мкм, предотвращают отстаивание сливок, обеспечивают однородную текстуру и увеличивают срок хранения. Ни один НГД, РПГ или РПА не способен заменить плунжерный гомогенизатор для этих задач.

Насос гомогенизатор НГД — что это на самом деле

НГД насос-гомогенизатор — это роторно-пульсационный аппарат с 1–2 рядами крупных зубьев на роторе и статоре или с сеткой. На входе обычно установлена крыльчатка для засасывания продукта. По конструкции — это центробежный насос с элементами гидродинамической обработки.

Что НГД делает хорошо: перекачивает жидкость и одновременно грубо перемешивает. Подходит для приготовления эмульсий и суспензий, где не требуется тонкое измельчение: краски, клеи, строительные растворы, грубые пищевые эмульсии.

Что НГД не может: обеспечить тонкодисперсную эмульсию с размером частиц менее 2 мкм. Сам производитель (Промбиофит) в документации указывает: «Для получения высококачественных водомасляных эмульсий с размером жировых шариков порядка 1 мкм после обработки эмульсии с помощью НГД вводят дополнительную обработку с помощью высоконапорного клапанного гомогенизатора НГД-ВК». То есть производитель сам признаёт, что для настоящей гомогенизации после НГД нужен ещё и клапанный гомогенизатор.

Проблема с материалами: корпус ряда моделей НГД содержит пластиковые элементы. Это удешевляет производство, но неприемлемо для пищевых производств с высокими требованиями к гигиене — пластик сложнее стерилизовать, он подвержен износу и может выделять частицы в продукт.

Насос гомогенизатор РПГ — что это на самом деле

По сравнению с НГД, РПГ даёт чуть более тонкое измельчение (2–3 мкм вместо 2–5 мкм). Применяется для кетчупов, майонезов, фруктовых пюре, восстановления сухого молока. Но до субмикронных размеров (менее 1 мкм), необходимых для настоящей гомогенизации молока, РПГ тоже не дотягивает.

Ограничения: РПГ плохо работает с вязкими продуктами — встречное вращение сеток создаёт сопротивление, и при высокой вязкости производительность резко падает. Корпус некоторых моделей РПГ изготовлен из обычной стали с покраской, а не из пищевой нержавеющей стали — это критично для пищевых производств.

Диспергатор РПА — современная альтернатива НГД и РПГ

РПА (роторно-пульсационный аппарат) — это многоступенчатый inline-диспергатор нового поколения, который значительно превосходит НГД и РПГ по эффективности. Конструкция включает до 5–7 ступеней зубчатого ротора и статора с равномерным радиальным зазором. Ротор имеет винтовую (шнековую) геометрию, создающую активную подачу продукта — не нужен внешний насос.

РПА обеспечивает размер частиц менее 1–2 мкм за один проход — это значительно лучше, чем у НГД (2–5 мкм) и РПГ (2–3 мкм). Работает с вязкими средами, не требует повторной циркуляции для большинства продуктов.

Важно понимать: РПА — это отличный диспергатор, и для многих задач (соусы, кремы, пасты, восстановление сухого молока, косметика) он полностью закрывает потребность. Но для молочной промышленности, где нужно гомогенизировать молоко, сливки, мороженое с размером жировых шариков 0,5–1 мкм и предотвращением отстаивания при длительном хранении — плунжерный гомогенизатор по-прежнему незаменим.

Корпус РПА полностью из пищевой нержавеющей стали AISI 304 или AISI 316, литой (не сварной) — это принципиальное отличие от НГД (пластик) и РПГ (сталь с покраской).

Конструктивные отличия: на что обратить внимание

Параметр	НГД	РПГ	РПА
Рабочий орган		Две встречно вращающиеся перфорированные сетки + крыльчатка	5–7 рядов зубчатого ротора/статора с равномерным зазором, винтовой ротор
Рабочий орган	Ротор с 1–2 рядами крупных зубьев + крыльчатка или сетка. Зависит от производителя.	Две встречно вращающиеся перфорированные сетки + крыльчатка	5–7 рядов зубчатого ротора/статора с равномерным зазором, винтовой ротор
Количество рядов зубьев	1–2	2	5–7
Материал корпуса	AISI 304 + пластиковые элементы	AISI 304 + окрашенная сталь	Полностью AISI 304/316, литой корпус
Цельность корпуса	Нет (сборный)	Нет (сборный)	Да (литой)
Встроенная подача	Крыльчатка (слабая)	Крыльчатка (слабая)	Крыльчатка + возможности установки винта на входе.
Размер частиц на выходе	2–5 мкм	2–3 мкм	<1–2 мкм
Работа с вязкими средами	Средне	Плохо	Хорошо
Длина трассы (макс.)	10 м	10 м	20 м

Сравнительная таблица: НГД, РПГ, РПА и плунжерный гомогенизатор

Добавим в сравнение настоящий плунжерный гомогенизатор — чтобы было понятно, где проходит граница между диспергированием и гомогенизацией:

Что выбрать для какой задачи

Часто задаваемые вопросы

Купить диспергаторы РПА и плунжерные гомогенизаторы можно в интернет-магазине ФермаСклад fermasclad.ru. Поможем подобрать оборудование под вашу задачу — позвоните или оставьте заявку на сайте.