تأثیر کیفیت بخار بر تولید بهینه خوراک پلت

مقدمه

پلت کردن یکی از روش­های مرسوم فرآوری خوراک در ایران و دنیا است.
کیفیت و استحکام پلت از اهمیت بالایی برخوردار است که به پایداری قطعات در برابر فشارهای مکانیکی بدون شکستگی بیش‌ازحد و ایجاد ذرات نرم و خاکه اشاره دارد.
میزان تأثیر فاکتورهای مختلف بر کیفیت پلت(فرمولاسیون جیره 40%، اندازه ذرات آسیاب شده 20%، کیفیت بخار و کاندیشنینگ 20%، مشخصات دای 15%، خشک و خنک کردن 5%)می­باشد.
بر این اساس 60 درصد کیفیت پلت مربوط به عوامل بعد از ورود خوراک به کاندیشنر است.
کیفیت بخار و کاندیشنینگ مهم‌ترین عوامل مؤثر بر کیفیت پلت بدون در نظر گرفتن فرمولاسیون جیره است.
فرآیند کاندیشنینگ تحت تأثیر مدت ماندگاری خوراک، دما، رطوبت خوراک خروجی و درنتیجه تابع کمیت و کیفیت بخار ورودی به کاندیشنر است.
در طی فرآیند کاندیشنینگ، خوراک دچار تغییرات فیزیکی و شیمیایی می­گردد که می­تواند منجر به تغییر قابلیت هضم و پتانسیل پلت پذیری خوراک مش گردد.
نوع و ظرفیت دیگ بخار، فشار بخار تولیدی، میزان آب موجود در بخار، تأسیسات انتقال بخار (Steam Set) در هر کارخانه می­تواند تعیین‌کننده کیفیت بخار تزریقی به داخل کاندیشنر باشد؛
بنابراین در یک کارخانه، ارزیابی کیفیت بخار بر اساس عوامل فوق بایستی صورت گیرد.
به نظر می­رسد در ایران عوامل فوق در برخی از کارخانه­ ها کمتر موردتوجه قرارگرفته است و بایستی سطح دانش و آگاهی مدیران تولید کارخانه­ ها، در این خصوص افزایش‌یافته و نسبت به اجرای صحیح و درست تأثیر بخار و شبکه انتقال بخار اهتمام جدی به عمل آید.
(شکل 1)

شکل 1- فاکتورهای مؤثر بر کیفیت پلت

مقدمه

در فرآیند کاندیشنینگ بخار، فشار و دمای مورداستفاده برای کاندیشنر در میان تولیدکنندگان خوراک متفاوت است.
مطالعات مختلف نشان میدهد که فشار بخار در مقایسه با سایر متغیرها، نقش مهمی در کیفیت پلت بر عهده ندارد؛
بااین‌حال فشار بخار بر راندمان بخار تأثیر دارد.
درنتیجه، فشار بخار باید در پاسخ به رطوبت و دمای خوراک ورودی به کاندیشنر تنظیم شود.
در مطالعه اسکوچ و همکاران، فرآیند پلت سازی خشک با پلت سازی همراه با کاندیشنینگ بخار مقایسه شد.
نتایج نشان داد که افزودن رطوبت با استفاده از بخار، کیفیت پلت را با کاهش درصد خاکه و افزایش دوام پلت بهبود میبخشد.
همچنین بخار به‌عنوان روان کننده بر کاهش اصطکاک در حین تولید در دستگاه پلت نیز مؤثر است.
در طول کاندیشنینگ، بخار از سطح به هسته هر ذره خوراك نفوذ کرده و ممکن است در اثر تغییر ساختار نشاسته (ژلاتینه شدن نشاسته)،
آنزیمهاي هضمی به طور مؤثرتري عمل نموده و قابلیت هضم مواد مغذي بهبود یابد.
بخش مهمی از عملکرد خوب کاندیشنر این است که اطمینان حاصل شود که بخار تحویلی به کاندیشنر، عاری از میعانات اضافی است.
میعانات، آب موجود در بخار است که از فاز بخار متراکم شده است.
میعانات (رطوبت متراکم) به‌اندازه رطوبت فاز بخار، جذب خوراک نمیشود و این به دلیل انرژی کمتر آن است؛ لذا حذف هر چه بیشتر میعانات از بخار کاملاً حیاتی است.
از طرفی رطوبت بیش‌ازحد در خوراک مش کاندیشن شده، سبب مسدود شدن غلتک‌ها و دای میشود.

ملاكهاي مختلف برای عملکرد و نگهداري مناسب کاندیشنرها

عبارت‌اند از:
1- کنترل مؤثر بخار در طی مسیر دیگ بخار تا کاندیشنر (Steam harness)
2- فشار مناسب بخار
3- موقعیت مناسب پاروها
4- زمان ماندگاری.
دو مورد اول شامل کنترل بخار است، درحالی‌که دو مورد دیگر شامل عملکرد کاندیشنر است.
ازآنجایی‌که مهم‌ترین موضوع در کاندیشنینگ، کنترل بخار ورودی به کاندیشنر است؛
لذا در ادامه بیشتر به بخار و کیفیت آن پرداخته خواهد شد (شکل 2).

شکل 2- کاندیشنر

اهمیت بخار در تولید خوراک پلت

بخار، یک ورودی رایج جهت فرآوری خوراک در بسیاری از کارخانه‌ها است. ازآنجایی‌که تولید و استفاده از بخار هزینه عمده­ای را برای کارخانه‌های خوراک دارد، باید به بهینه‌سازی عملکرد سیستم بخار و فرآیندکاندیشنینگ بخارآب توجه شود. استفاده از بخار در کاندیشنر به جهت بهبود کیفیت پلت، کاهش بار میکروبی خوراك و افزایش راندمان دستگاه پلت می­باشد. کاندیشنینگ بخار به دلیل رطوبت و دمای بالا، منجر به ژلاتیناسیون نشاسته و تغییر ساختار پروتئین می­شود که این فرآیندها علاوه برافزایش قابلیت هضم، امکان اتصال بین ذرات خوراک را فراهم کرده و موجب تولید پلت بادوام می­شوند. مؤثرترین بخار در فرآیند کاندیشنینگ، بخار اشباع (100% بخار) است. متخصصان پلت سازی به‌جای استفاده از بخار مرطوب باکیفیت پایین (ترکیبی از بخارآب و آب آزاد به شکل قطرات معلق)، از بخار داغ باکیفیت بالا (اشباع) استفاده می­کنند. درواقع بخار می­تواند به سه شکل 1- بخار اشباع 2- بخار بسیار گرم و 3- بخار مرطوب در کاندیشنر استفاده شود که عبارت‌اند از:

• بخار اشباع، بخار 100% است که در آن تمام رطوبت به شکل بخار می­باشد و دما و فشار در نقطه تبخیر (100 درجه سانتی‌گراد) نگه‌داشته شده است.
• بخار مرطوب (خیس)، شامل بخار و آب است و مقدار زیادي از رطوبت به شکل قطرات آب می­باشد.
• بخار بسیار گرم نیز بخار اشباع است، اما دمای آن بسیار بیشتر از نقطه تبخیر در فشار معمول است.

در تولید پلت به‌منظور افزایش دما و رطوبت خوراک آردی، از بخار اشباع استفاده می­شود؛ چراکه بخار مرطوب به دلیل ازدیاد در رطوبت، دماي خوراك را کاهش می­دهد. از طرفی بخار داغ یا بسیار گرم از طریق محدودیت در مقدار قطرات آب، دماي خوراك را افزایش می­دهد؛ اما بخار اشباع پیش‌نیازی مناسب براي کاندیشن کردن صحیح است. حداکثر درصد بخار که می­تواند به خوراك مش (آردی) افزوده شود، تقریباً 5 درصد است و براي هر درصد بخار اشباع افزوده‌شده به خوراک، دما تقریباً تا 15 درجه سانتی‌گراد افزایش خواهد یافت. درمجموع میزان بخاری که به خوراک مش اضافه می­شود تا حد زیادی به نوع ماده خوراکی، دما و رطوبت اولیه خوراک بستگی دارد. تولیدکنندگان بایستی به این نکته مهم توجه داشته باشند که یکی از راه­های افزایش درصد رطوبت، افزودن آب به خوراک در میکسر است. به‌ویژه در فصول گرم سال که دمای خوراک ورودی به کاندیشنر نسبت به زمستان بالاتر است. به­علاوه هزینه افزایش رطوبت خوراک از طریق میکسر بسیار کمتر و آسان­تر از افزایش رطوبت خوراک توسط بخار است.

کیفیت بخار

کیفیت بخار، به‌عنوان درصدی از مخلوط بخار و آب (مخلوط دوفازی) در یک سیستم بخار تعریف می­شود که در فاز گاز یا بخار قرار دارد. به عبارتی اگر در 5/0 کیلوگرم مخلوط بخار و آب، 45/0 کیلوگرم بخار و 05/0 کیلوگرم آب مایع باشد، کیفیت بخار 90 درصد خواهد بود. بخار مورداستفاده در فرآیند کاندیشنینگ، باید تا حد ممکن خشک یا اشباع (100% بخار) باشد. وقتی کیفیت بخار کاهش می­یابد، یعنی کیفیتی کمتر از 100 را دارد، رطوبت افزوده‌شده به خوراک مش بیشتر است. کیفیت بخار به‌طور مستقیم بر حداکثر دمای قابل حصول در خوراک به دلیل محدودیت‌های رطوبت تأثیرگذار است. به‌طور مثال در مطالعه رامیر و بگس گزارش شد که با استفاده از بخار باکیفیت 80% (نسبتاً خشک) برای خوراک آردی با رطوبت 12 درصد و دمای 18 درجه سانتی‌گراد، در هنگام خروج حاوی 16 درصد رطوبت و دمای 84 درجه سانتی‌گراد است. درحالی‌که با بخار باکیفیت 100%، خوراک آردی کاندیشن شده دارای دمای 91 درجه سانتی‌گراد است. لذا اطمینان از کیفیت بخار واردشده به سیستم تولید پلت بسیار ضروری است. این امر با عایق‌بندی مناسب لوله ­های بخار، داشتن انتقال‌دهنده‌ها و تفکیک‌کننده‌های مناسب، تنظیم‌کننده‌های بخار، تله بخار و نصب دریچه­های کنترل جریان بخار صورت می­گیرد. تجهیزاتی که در برخی کارخانه‌های ایران به‌خوبی جایابی و یا نصب نشده‌اند. مطالعات بسیاری، اهمیت کیفیت بخار بر تولید کارآمد پلت را گزارش نموده­اند. بر اساس یک فرض کلیدي، حداکثر رطوبت خوراك کاندیشن شده جهت تولید پلت باکیفیت، باید 5/17 درصد باشد. درواقع دستگاه پلت نمی­تواند خوراک با رطوبت بالاي 5/17 درصد را پلت نماید. دمای بخار، تابع فشار بخار است که در جدول ذیل این رابطه نشان داده‌شده است (جدول 1).

بسته به دما و میزان رطوبت اولیه خوراک و آگاهی از ویژگی­های ترمودینامیک بخار، بایستی نسبت به تنظیم فشار بخار بر روی

دیگ و فشار بخار ورودی به کاندیشنردر فصول و ساعات مختلف شبانه‌روز اقدام نمود تا خوراک خروجی از کاندیشنر دارای دما و درصد مطلوب برای کارکرد بهینه دستگاه پلت باشد. فرض کنید دمای خوراک ورودی به کاندیشنر در فصول تابستان و زمستان به ترتیب، 30 و 15 درجه سانتی‌گراد باشد. اگر قرار باشد در هر دو فصل دمای خروجی از کاندیشنر 75 درجه سانتی‌گراد و درصد رطوبت خوراک 15 درصد باشد، بنابراین در فصل تابستان فشار بخار خروجی از دیگ بخار بایستی کمتر از زمستان باشد تا امکان تزریق حجم بیشتر بخار برای رسیدن به درصد رطوبت مطلوب نسبت به فصل زمستان وجود داشته باشد.

سیستم بخار

یک سیستم بخار ساده شامل تأمین بخار، تنظیم بخار و تجهیزات تزریق بخار به داخل کاندیشنر است. بخار با فشار معینی در دیگ بخار تولید و به‌عنوان گاز اشباع از دیگ بخار خارج می‌شود. با حرکت بخار در طول لوله­ های بخار، انرژی آن کاهش‌یافته و قبل از رسیدن به شیر فشارشکن بخشی از آن به آب مایع تبدیل می­شود. این آب مایع به همراه ذرات جامد معلق ابتدا از هم جداشده و آب به دیگ بخار بازگردانده می­شود. این عمل از طریق تله­های بخار، تفکیک‌کننده‌ها و تنظیم‌کننده‌هایی که در امتداد بخار قرار می­گیرند کنترل می­شود. قرارگیری مناسب هر بخش برای عملکرد بهتر سیستم، بسیار مهم است. یک شیر به‌صورت دستی یا به‌طور خودکار (دریچه کنترل جریان) جریان بخار ورودی به کاندیشنر را کنترل می­کند.

شیر فشارشکن، مانند دریچه کنترل بخار عمل می­کند و فشار بخار را در آنتالپی ثابت کاهش می­دهد. بخار پس از شیر بخار شکن، ازنظر ترمودینامیکی یک بخار فوق گرم (سوپر) است. بلافاصله به کاندیشنر وارد و فشار آن تا سطح فشار اتمسفر جو کاهش­ می­یابد و درنتیجه بخار در درون خوراک مش کندانس (متراکم) و به‌صورت مایع بر روی ذرات قرار می­گیرد. حاصل این عمل افزایش دما و رطوبت خوراک مش می­باشد. مقادیر گرما و رطوبت افزوده‌شده به خوراک مش کاملاً به خصوصیات ترمودینامیکی بخار بستگی دارد. تأمین بخار کافی باکیفیت بالا برای فرآیند پلت سازی کارآمد، ضروری است. قابل‌ذکر است که سرعت انتقال گرما به هسته ذرات خوراک بیشتر از سرعت انتقال رطوبت است؛ بنابراین بایستی فرصت مناسب به ذرات خوراک داده شود تا قبل از خروج از کاندیشنر، هسته آن‌ها به دما و رطوبت مناسب برسد (شکل 3).

(شکل 3)

تأمین بخار

یک منبع تأمین بخار یا همان دیگ بخار با اندازه مناسب جهت تأمین مقدار، فشار و کیفیت بخار موردنیاز است. میزان جریان خروجی موردنیاز در ساعت از دیگ بخار، به‌طور مستقیم با میزان رطوبت افزوده‌شده به خوراک مش یک دستگاه پلت مرتبط است؛ به‌طور مثال، اگر قرار باشد به خوراک مش یک دستگاه پلت با ظرفیت 15 تن در ساعت، 4 درصد رطوبت افزوده شود، دیگ بخار نیاز به تأمین 1450 پوند (659 کیلوگرم) بخار در ساعت دارد (شکل 4).

(شکل 4)

هنگام تولید بخار، بخارآب خالص از دیگ تخلیه می­شود و ازآنجایی‌که آب حاوی مواد جامد است، به دلیل تبخیر بخار، غلظت مواد جامد محلول و معلق باقی‌مانده در دیگ بخار افزایش می­یابد. جهت تولید مطلوب بخار و راندمان بهتر دیگ، یک حداکثر غلظت مجاز برای هـر جزء جامد در آب دیگ بخار در نظر گرفته می­شود. حداکثر میزان توصیه‌شده مواد جامد محلول در هر لیتر آب (TDS) برای تأمین بخار کافی در دیگ­هایی با حداکثر فشار 21 بار (2069 کیلو پاسکال)، 3500 میلی‌گرم (قسمت در میلیون) است. برای جلوگیری از افزایش این حدود، آب دیگ باید تخلیه و دور ریخته شود، چراکه آب ورودی سبب می­شود تا مواد جامد رقیق شوند. این فرآیند به نام “بلوداون” یا زیر­دیگ زنی (خروج با فشار آب حاوی مواد جامد معلق یا محلول در آن یا تخلیه رسوبات) شناخته می­شود. بلوداون به‌صورت متناوب یا مداوم صورت می­گیرد. برای انجام بلوداون، شیر (دریچه) را برای مدت‌زمان کوتاه باز (3 ثانیه) و بسته (3 ثانیه) و مجدداً آن را تکرار می­کنند. اگر از آنالیز شیمیایی آب به‌عنوان راهنما استفاده نمی­شود، بایستی حداقل 24 ساعت یک‌بار تخلیه رسوب انجام گیرد. اگر TDS خیلی زیاد باشد، رسوباتی در دیواره دیگ بخار ایجاد می­کند و تکه­هایی از آن ممکن است به داخل بخار منتقل شود. وجود رسوبات بیش‌ازحد، موجب خوردگی لوله ­های بخار، تله­های بخار، فشارشکن­ها، تنظیم‌کننده‌ها و شیرآلات می­شود. در مطالعه آنون گزارش شد که قطر رسوبات 3 میلی­متر، موجب کاهش بازده 18% دیگ بخار شد؛ اما اگر مجموع مواد جامد محلول (TDS) خیلی کم باشد، آب جبرانی ورودی زیاد و آب کندانس برگشتی خیلی کم وارد دیگ می­شود. این موجب شده ظرفیت تولید بخار سیستم کاهش یابد، زیرا برای بالا بردن دمای آب ورودی از دمای اولیه پایین تا نقطه‌جوش، انرژی بیشتری لازم است. علاوه بر این، آب بیشتری مصرف‌شده و مواد شیمیایی تصفیه‌کننده آب هدر می­روند. آمار دقیقی از اینکه چند درصد از کارخانه‌ها در ایران از دیگ بخار استاندارد و متناسب با ظرفیت خط تولید استفاده می­کنند وجود ندارد، ولی متأسفانه مشاهدات میدانی نشان می­دهد که در طراحی کارخانه‌ها کمتر به این موضوع توجه شده است. به‌علاوه آب ورودی به دیگ بخار نیاز به آزمایش دارد تا در صورت لزوم با نصب تجهیزات مناسب، سختی و املاح آن کاهش و درنتیجه امنیت، طول عمر و کیفیت بخار تولیدی افزایش یابد (شکل 5).

(شکل 5)

لوله­ کشی بخار

تأمین بخار از دیگ بخار تا کاندیشنر نیاز به لوله‌کشی به‌اندازه مناسب دارد و باید به‌گونه‌ای باشد که سرعت بخار در حدود 100 فوت بر ثانیه (30 متر بر ثانیه) باشد. تله بخار بایستی حتماً در هر نقطه رو به پایین و تغییر جهت مسیر اصلی در سیستم لوله‌کشی نصب شود. برای کاهش تلفات گرما باید کلیه لوله­ها ازجمله شیرآلات، عایق پذیر شوند. فاصله آخرین شیر فشارشکن نباید از محل کاندیشنر کمتر از 4/5 متر باشد. طراحی ولوله کشی بخار بایستی بر اساس اصول دقیق علمی صورت گیرد در غیر این صورت، بخار باکیفیت به کاندیشنر انتقال پیدا نمی­کند و فرآیند پلت کردن با مشکلات متعددی روبه ­رو خواهد شد.

تنظیم بخار

تأمین بخار شامل یک تنظیم‌کننده یا فشارشکن است که فشار بخار را قبل از کاندیشنر کنترل می­کند. فشار بخار خروجی از دیگ بخار ممکن است کاهش یا افزایش پیدا کند که باید برای حفظ مطلوب فشار بخار، از تنظیم‌کننده یا رگلاتور استفاده کرد. بدون تنظیم‌کننده، فشار بخار در شیر کنترل جریان بخار نیز بالا و پایین می­رود. این امر باعث ایجاد دمای ناپایدار در کاندیشنر و افزایش رطوبت کنترل نشده می­شود. برای ایجاد بخار باکیفیت بالا، قبل از کاندیشنر نیاز به صافی، تفکیک‌کننده و تله بخار است. قبل از ورود بخار به کاندیشنر، از بین بردن میعانات (بخار کندانس شده) بسیار مهم است. شیر کنترل جریان، به تنظیم کیفیت بخار نمی­پردازد بلکه مقدار بخار ورودی به داخل کاندیشنر را تنظیم می­کند. توجه داشته باشید یکی از راه­های کنترل دما و رطوبت خوراک خروجی از کاندیشنر، تغییر فشار بخار توسط فشارشکن در فصول مختلف و فرمولاسیون­های متفاوت است.

اهمیت بخار در تولید خوراک پلت

بخار، یک ورودی رایج جهت فرآوری خوراک در بسیاری از کارخانه‌ها است. ازآنجایی‌که تولید و استفاده از بخار هزینه عمده‌ای را برای کارخانه‌های خوراک دارد، باید به بهینه‌سازی عملکرد سیستم بخار و فرآیند کاندیشنینگ بخارآب توجه شود. استفاده از بخار در کاندیشنر به جهت بهبود کیفیت پلت, کاهش بار میکروبی خوراک و افزایش راندمان دستگاه پلت می‌باشد. کاندیشنینگ بخار به دلیل رطوبت و دمای بالا، منجر به ژلاتیناسیون نشاسته و تغییر ساختار پروتئین می‌شود که این فرآیندها علاوه بر افزایش قابلیت هضم، امکان اتصال بین ذرات خوراک را فراهم کرده و موجب تولید پلت بادوام می‌شوند. مؤثرترین بخار در فرآیند کاندیشنینگ، بخار اشباع (100% بخار) است. متخصصان پلت سازی به‌جای استفاده از بخار مرطوب باکیفیت پایین (ترکیبی از بخارآب و آب آزاد به شکل قطرات معلق)، از بخار داغ باکیفیت بالا (اشباع) استفاده می‌کنند. درواقع بخار می‌تواند به سه شکل 1- بخار اشباع 2- بخار بسیار گرم و 3- بخار مرطوب در کاندیشنر استفاده شود که عبارت‌اند از:

• بخار اشباع: بخار 100% است که در آن تمام رطوبت به شکل بخار می‌باشد و دما و فشار در نقطه تبخیر (100 درجه سانتی‌گراد) نگه‌داشته شده است.
• بخار مرطوب (خیس): شامل بخار و آب است و مقدار زیادی از رطوبت به شکل قطرات آب می‌باشد.
• بخار بسیار گرم: نیز بخار اشباع است، اما دمای آن بسیار بیشتر از نقطه تبخیر در فشار معمول است.

در تولید پلت به‌منظور افزایش دما و رطوبت خوراک آردی، از بخار اشباع استفاده می‌شود؛ چراکه بخار مرطوب به دلیل ازدیاد در رطوبت، دمای خوراک را کاهش می‌دهد. از طرفی بخار داغ یا بسیار گرم از طریق محدودیت در مقدار قطرات آب، دمای خوراک را افزایش می‌دهد؛ اما بخار اشباع پیش‌نیازی مناسب برای کاندیشن کردن صحیح است. حداکثر درصد بخار که می‌تواند به خوراک مش (آردی) افزوده شود، تقریباً 5 درصد است و برای هر درصد بخار اشباع افزوده‌شده به خوراک، دما تقریباً تا 15 درجه سانتی‌گراد افزایش خواهد یافت. درمجموع میزان بخاری که به خوراک مش اضافه می‌شود تا حد زیادی به نوع ماده خوراکی، دما و رطوبت اولیه خوراک بستگی دارد. تولیدکنندگان بایستی به این نکته مهم توجه داشته باشند که یکی از راه‌های افزایش درصد رطوبت، افزودن آب به خوراک در میکسر است. به‌ویژه در فصول گرم سال که دمای خوراک ورودی به کاندیشنر نسبت به زمستان بالاتر است. علاوه بر این، هزینه افزایش رطوبت خوراک از طریق میکسر بسیار کمتر و آسان‌تر از افزایش رطوبت خوراک توسط بخار است.

کیفیت بخار

کیفیت بخار، به‌عنوان درصدی از مخلوط بخار و آب (مخلوط دوفازی) در یک سیستم بخار تعریف می‌شود که در فاز گاز یا بخار قرار دارد. به عبارتی اگر در 0.5 کیلوگرم مخلوط بخار و آب، 0.45 کیلوگرم بخار و 0.05 کیلوگرم آب مایع باشد، کیفیت بخار 90 درصد خواهد بود. بخار مورداستفاده در فرآیند کاندیشنینگ، باید تا حد ممکن خشک یا اشباع (100% بخار) باشد. وقتی کیفیت بخار کاهش می‌یابد، یعنی کیفیتی کمتر از 100 را دارد، رطوبت افزوده‌شده به خوراک مش بیشتر است. کیفیت بخار به‌طور مستقیم بر حداکثر دمای قابل حصول در خوراک به دلیل محدودیت‌های رطوبت تأثیرگذار است.

به‌طور مثال، در مطالعه رامیر و بگس گزارش شد که با استفاده از بخار باکیفیت 80% (نسبتاً خشک) برای خوراک آردی با رطوبت 12 درصد و دمای 18 درجه سانتی‌گراد، در هنگام خروج حاوی 16 درصد رطوبت و دمای 84 درجه سانتی‌گراد است. درحالی‌که با بخار باکیفیت 100%، خوراک آردی کاندیشن شده دارای دمای 91 درجه سانتی‌گراد است. لذا اطمینان از کیفیت بخار واردشده به سیستم تولید پلت بسیار ضروری است. این امر با عایق‌بندی مناسب لوله‌های بخار، داشتن انتقال‌دهنده‌ها و تفکیک‌کننده‌های مناسب، تنظیم‌کننده‌های بخار، تله بخار و نصب دریچه‌های کنترل جریان بخار صورت می‌گیرد. تجهیزاتی که در برخی کارخانه‌های ایران به‌خوبی جایابی و یا نصب نشده‌اند.

سیستم بخار

یک سیستم بخار ساده شامل تأمین بخار، تنظیم بخار و تجهیزات تزریق بخار به داخل کاندیشنر است. بخار با فشار معینی در دیگ بخار تولید و به‌عنوان گاز اشباع از دیگ بخار خارج می‌شود. با حرکت بخار در طول لوله‌های بخار، انرژی آن کاهش‌یافته و قبل از رسیدن به شیر فشارشکن بخشی از آن به آب مایع تبدیل می‌شود. این آب مایع به همراه ذرات جامد معلق ابتدا از هم جدا شده و آب به دیگ بخار بازگردانده می‌شود. این عمل از طریق تله‌های بخار، تفکیک‌کننده‌ها و تنظیم‌کننده‌هایی که در امتداد لوله‌های بخار قرار می‌گیرند کنترل می‌شود. قرارگیری مناسب هر بخش برای عملکرد بهتر سیستم، بسیار مهم است. یک شیر به‌صورت دستی یا به‌طور خودکار (دریچه کنترل جریان) جریان بخار ورودی به کاندیشنر را کنترل می‌کند.

تأمین بخار

یک منبع تأمین بخار یا همان دیگ بخار با اندازه مناسب جهت تأمین مقدار، فشار و کیفیت بخار موردنیاز است. میزان جریان خروجی موردنیاز در ساعت از دیگ بخار، به‌طور مستقیم با میزان رطوبت افزوده‌شده به خوراک مش یک دستگاه پلت مرتبط است؛ به‌طور مثال، اگر قرار باشد به خوراک مش یک دستگاه پلت با ظرفیت 15 تن در ساعت، 4 درصد رطوبت افزوده شود، دیگ بخار نیاز به تأمین 1450 پوند (659 کیلوگرم) بخار در ساعت دارد.

لوله‌کشی بخار

تأمین بخار از دیگ بخار تا کاندیشنر نیاز به لوله‌کشی به‌اندازه مناسب دارد و باید به‌گونه‌ای باشد که سرعت بخار در حدود 100 فوت بر ثانیه (30 متر بر ثانیه) باشد. تله بخار بایستی حتماً در هر نقطه رو به پایین و تغییر جهت مسیر اصلی در سیستم لوله‌کشی نصب شود. برای کاهش تلفات گرما باید کلیه لوله‌ها ازجمله شیرآلات، عایق پذیر شوند. فاصله آخرین شیر فشارشکن نباید از محل کاندیشنر کمتر از 4.5 متر باشد.

تنظیم بخار

تأمین بخار شامل یک تنظیم‌کننده یا فشارشکن است که فشار بخار را قبل از کاندیشنر کنترل می‌کند. فشار بخار خروجی از دیگ بخار ممکن است کاهش یا افزایش پیدا کند که باید برای حفظ مطلوب فشار بخار، از تنظیم‌کننده یا رگلاتور استفاده کرد. بدون تنظیم‌کننده، فشار بخار در شیر کنترل جریان بخار نیز بالا و پایین می‌رود. این امر باعث ایجاد دمای ناپایدار در کاندیشنر و افزایش رطوبت کنترل نشده می‌شود. برای ایجاد بخار باکیفیت بالا، قبل از کاندیشنر نیاز به صافی، تفکیک‌کننده و تله بخار است. قبل از ورود بخار به کاندیشنر، از بین بردن میعانات (بخار کندانس شده) بسیار مهم است. شیر کنترل جریان، به تنظیم کیفیت بخار نمی‌پردازد بلکه مقدار بخار ورودی به داخل کاندیشنر را تنظیم می­کند. توجه داشته باشید یکی از راه­های کنترل دما و رطوبت خوراک خروجی از کاندیشنر، تغییر فشار بخار توسط فشارشکن در فصول مختلف و فرمولاسیون­های متفاوت است.

نتیجه ­گیری

پلت نمودن خوراک مش بدون کاندیشنینگ بخار، موجب آسیب به نشاسته در مقایسه با پلت به همراه بخار می­شود. از طرفی افزودن بخار، موجب کاهش صرف انرژی در فرآیند پلت سازی می­شود. پلت باکیفیت خوب با به حداکثر رساندن دمای کاندیشنینگ حاصل نمی­شود، بلکه با درک عوامل مهمی که بر کیفیت بخار و عملکرد کاندیشنینگ تأثیر می­گذارد همراه است. این عوامل شامل بخار خوب و تمیز، اطلاع درستی از رطوبت و دمای خوراک ورودی به کاندیشنر و قابلیت تنظیم فشار بخار مناسب می­باشند. لذا بایستی پارامترهای مؤثر در فرآیند کاندیشن کردن، به ­ویژه کیفیت مناسب بخار ورودی به کاندیشنر، به‌عنوان عامل کلیدی مؤثر جهت دستیابی به پلت باکیفیت، همراه باصرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی در اولویت بررسی قرار گیرد.

منابع

Anon. 1988. “Boiler care training course – Parts 1-3.” Dubois Chemicals Co., Cincinnati, OH.

Behnke, K. 1994. “Factors Affecting Pellet Quality.” In Proceedings of the Maryland Nutrition Conference, 44-54.

Leaver, R.H. 1982. “The pelleting process. ” Koopers Co., Muncy, PA.

MacBain. 1966. “Reed. Pelleting: formulation, conditioning, operating techniques”. American Feed Manufacturers Association, Feed Production Council.

Maier, D. E., and J. Gardecki. 1993. “Evaluation of pellet conditioning: understanding steam.”. Feed Management 44.70: 15.

McElliney, R.R. “ Feed Manufacturing Technology IV. ” AFIA, Arlington, VA

Murphy, D.T. 1994. “Boiler water treatment. ”In: McElliney, R.R. (ed.) Feed Manufacturing Technology IV. AFIA, Arlington, VA.

Reimer, L. L., and W. A. Beggs.1993. “Making better pellets: Harnessing steam quality.” Feed Management 44, no. 1: 22.

Skoch, E. R., K. C. Behnke., C. W. Deyoe & S. F. Binder.1981. “The effect of steam-conditioning rate on the pelleting process”. Anim. Feed Sci. Technol. 6:83–90.

Winowski, T. 1985. “Optimizing pelleting temperature. Feed Management.” 36, 28-33