کاربرد دیگ بخار در تولید قند و خط تولید قند کله شمشی به روش پختی با بویلر بخار
آیا شما با کاربرد دیگ بخار در تولید قند آشنا هستید؟
در خصوص کاربرد دیگ بخار در تولید قند، چه میزان اطلاعات دارید؟
برای کسب اطلاعات بیشتر و لازم در خصوص کاربرد دیگ بخار در تولید قند مقاله زیر را مطالعه فرمایید.
برای تولید کله قند می توان از دو روش استفاده نمود. یکی روش تبلور و دیگری روش قالب و پرس. حال به توضیح هر دو روش می پردازیم:
روش قالب و پرس
این روش معمولا برای تولید کله قندهای کوچک به کار می رود به این صورت که اول بلورهای شکر را خرد نموده سپس با آب خیس می نمایند. در مرحله ی بعد شکر خیس شده را درون یک قالب ریخته و قالب را تحت فشار قرار می دهند. پس از انجام این مرحله کله قند مورد نظر به دست می آید.
روش تبلور
این روش اغلب برای تولید کله قندهای بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. نحوه کار به این صورت است که نخست شکر را کاملا در آب حل می نمایند (شربت قند) و بعد آن را با عبور دادن از فیلتر به طور کامل تصفیه می کنند.
در مرحله بعد شربت رنگبری می شود که این کار با جذب شدن ملکول های محتوی مواد رنگی که در شربت وجود دارند صورت می پذیرد.
پس از مرحله رنگبری نخست شربت بوسیله بخار تولید شده توسط دیگ بخار (بویلر بخار) را تغلیظ نموده و سپس آن را درون قالب می ریزند تا فرایند تبلور شروع شود.
در این مرحله دستگاه شتاب دهنده آب را به سرعت از قند خارج نموده و به این ترتیب کله قند تولید می شود. پس از تهیه کله قند آن را به گرم خانه منتقل می کنند تا کاملا خشک شود.
مرحله 1 : در این مرحله چغندر قندهای سالم و رسیده را پس از برداشت از مزرعه به کارخانه حمل می کنند. در آنجا بعد از وزن شدن چغندرها به بخش سنجش عیار چغندر منتقل می شوند . در این بخش با یک دستگاه خاص از چغندرها نمونه گیری می شود تا میزان قند و درصد آن مشخص گردد.
مرحله 2 : در این مرحله چغندر را همراه با جریان آب به جایگاه فرایند منتقل می نمایند. در حین جا به جایی عملیاتی نظیر گرفتن سنگ از چغندرها یا گرفتن علف از چغندرها صورت می پذیرد.
مرحله 3 : پس از انتقال چغندرها به جایگاه فرایند آن ها را با آب و سیستم های شستشو که به شکل نیم استوانه هستند می شویند
مرحله 4 : در این مرحله برای اینکه بتوان راحت تر و آسان تر قند را از چغندر استخراج نمود آن ها را در دستگاهی که آسیاب خلال نام دارد می ریزند تا چغندرها به شکل خلال (رشته های باریک) درآیند.
فرم و شکل خلال ها و همچنین ضخامت آن ها نقش مهمی در بازده فرایند عصاره گیری دارد. پس از تهیه خلال از چغندرها نمونه گیری می شود تا درصد قند آن ها را طبق آزمایشی که دیژسیون می نامند مشخص کنند.
سپس خلال ها را با ترازوهای ویژه ای وزن می کنند تا با کسب اطلاعات وزن و درصد قند بتوانند میزان قندی که وارد فرایند می شود را مشخص نمایند.
مرحله 5 : این مرحله به نام های مختلفی مانند عصاره گیری , دیفوزیون و شربت گیری خوانده می شود و طی آن خلال ها را در دستگاه دیفریون یا دیفیوزر می ریزند و به وسیله ی خاصیت انتشار و فشار اسمزی که در خلال ها وجود دارد از آن ها قند استخراج می کنند . در دستگاه دیفزیون اغلب خلال و آب گرم از دو سمت مخالف هم عبور می کنند به نحوی که از یک سوی دستگاه شربت خام استخراج می شود و از سوی دیگر تفاله ی خلال ها.
مرحله 6 : در این مرحله تفاله ای که از دستگاه دیفوزیون خارج شده را تحت فشار می گذارند تا آب آن که حاوی مواد قندی است بیرون آید. این آب را مجددا به دستگاه دیفوزیون منتقل می کنند.
تفاله فشار داده شده را نیز می توان به طور مستقیم فروخت یا می توان آن را به تفاله ی خشک مبدل کرد تا جهت تغذیه دام مورد استفاده قرار گیرد.
مرحله 7 : شربت خامی که از دستگاه دیفوزیون به دست می آید بسیار ناخالص بوده و نیاز به تصفیه دارد. این شربت به رنگ خاکستری مایل به سبز است و برای تصفیه ی آن معمولا از گازکربنیک و شیر آهک استفاده می نمایند.
مراحل تصفیه ی شربت شامل موارد زیر است:
ساخت گازکربنیک و شیر آهک , اضافه نمودن شیر آهک به شربت , اضافه کردن گازکربنیک به شربت , عبور از صافی پس از اینکه شربت تصفیه شد درجه ی خلوص آن نیز یادتر می شود . گاه به جای عبارت درجه خلوص از عبارت دیگری مثل درجه ی تمیزی نیز استفاده می کنند.
مرحله 8 : این مرحله که سولفیتاسیون و رنگبری شربت نام دارد به منظور کاهش رنگ شربت انجام می شود . در این مرحله گاز گوگرد یا ترکیبات گوگرددار را به شربت می افزایند تا رنگ شربت شفاف تر شود. البته برای کاهش رنگ شربت می توان از سایر روش ها نظیر به کار بردن زغال فعال نیز استفاده کرد.
مرحله 9 : این مرحله مرحله ی غلیظ سازی یا اواپراسیون نام دارد. از آنجا که در شربت رقیق میزان مواد جامد پایین بوده و از غلظت ناچیزی برخوردار است لازم است که آن را غلیظ نمود. عمل تغلیظ به وسیله ی دستگاه غلیظ کننده و اواپراتور صورت می گیرد.
معمولا عملیات غلیظ کردن شربت را در دستگاه های تغلیظ چندمرحله ای و در شرایط خلا در یک حرارت پایین انجام می دهند تا با این کار مصرف انرژی کاهش یافته و هیدرولیز قند کم گردد.
علاوه بر این شربت نیز کمتر دچار تغیر و دگرگونی می شود. بریکس شربت غلیظ با این روش تقریبا 60 درصد می باشد. دستگاهی که برای غلیظ کردن شربت با بخار، مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه آپارات نام دارد که در آن شربت پخته شده و تغلیظ می گردد.
نحوه غلیظ کردن شربت به این صورت است که شربت درون لوله های آپارات با حرکت رفت و برگشتی جریان داشته سپس با جریان یافتن بخار حاصل از بویلر از درون دستگاه شربت به جوش می آید.
در مرحله بعد با ایجاد شرایط خلا و باز نمودن شیر مربوطه مخزن را از شربت پر می کنند. بعد از این عملیات مدت زمانی صبر می کنند تا شربت به شکل اشباع و فوق اشباع درآید. سپس نوبت به فرایند کریسالیزاسیون می رسد.
مرحله 10 : در این رمحله که مرحله ی تولید کله قند می باشد شربت پخته شده را وارد مخزنی به نام ملاکسور می کنند. این مخزن همزن دار بوده و پایین آن شیری جهت خارج شدن شربت وجود دارد که به وسیله ی آن می توان دمای پخت را کاهش داد.
با این مخزن می توان قالب های قندسازی را پر نمود. قندی که از این طریق به دست می آید سبزرنگ بوده و قند سبز نام دارد.
پس از تولید این قندها واگن های محتوی قند را وارد گرمخانه نموده و سه الی چهار ساعت در آنجا نگهداری می کنند. دمای گرمخانه بین 30 الی 35 درجه است و نیازی به سیستم گرمایشی نیست. در آنجا فرایند کریستالیزاسیون ادامه می یابد و کارگران اعمال زیر را روی قالب ها انجام می دهند:
برای اینکه در قالب حفره ایجاد نشود باید هوای داخل قالب ها را تخلیه نمود . بدین منظور کارگران پخت را کارد می زنند. پس از کارد زدن پخت لازم است که پخت را نیم الی یک ساعت با قاشق به هم زده شود.
سپس برای جمع شدن کریستال ها در نوك کله قند با گوشت کوب به قالب ها ضربه وارد می کنند. پس از انجام این عملیات قندها را وارد سردخانه نموده و سه الی چهار ساعت در دمای 17 الی 20 درجه نگهداری می کنند.
در سردخانه انتهای قند را خراش می دهند تا هوا از آن عبور کرده و پساب ها در انتهای قند جای گیرند. به این کار چنگال زنی می گویند پس از اینکار قندها را به سانتریفیوژ انتقال می دهند تا پساب گیری کامل شود.
پس از اینکه سانتریفیوژ کار پساب گیری را به پایان رساند قند تولید شده را که به طور کامل سفید است به خشک کن انتقال می دهند تا پس از خشک شدن بسته بندی شوند.
خط تولید و دستگاه تولید قند کله
دستگاه تولید قند کله شمشی به روش پختی به صورت مستقیم از محصول شکر می باشد. شکر نیز به نوبه خود از نیشکر و چغندر تولید می گردد. اولین مرحله از پروسه تولید قند کله شمشی به روش پختی، در محل کارخانه تولید شکر، سنجش و اندازه گیری میزان قند موجود در چغندر می باشد.
شیوه ها و ابزارهای مختلفی برای اندازه گیری عیار قند موجود در چغندر وجود دارد. بعد از این مرحله، خلال چغندر تهیه شده و پس از طی مراحل مختلف، شکر تولید می گردد.
قند با کیفیت از شکر درجه یک تهیه می گردد. ابتدا شکرتوسط دستگاه در آب حل شده وسپس شربتی به نام بریکس و یا بلروس تولید می کنند.
برای جداسازی رنگ، دو روش وجود دارد. پس از جداسازی و تهیه شربت مواد آماده شده به دستگاه سانتریفیوژ منتقل می گردد.
دستگاه های تولید قند کله– شمشی به روش پختی، ساخت شرکت صنعت کاران متحد در ابعاد اشکال و ظرفیت های مختلف، آمادگی خود را جهت تامین کلیه ماشین آلات مورد نیاز کارخانجات، تولید کنندگان و تامین کنندگان این صنعت می باشد.
کلیه مراحل نصب، راه اندازی و آموزش و اعزام نیرو مربوط به تولید قند کله –شمشی به روش پختی توسط کارشناسان و مهندسین این شرکت صورت می پذیرد.
اطلاعات کامل مربوط به دستگاه تولید قند کله –شمشی به روش پختی به شرح زیر می باشد
1- دستگاه آپارات قند : همراه با کندانسور مجهز به سکوی تمام استیل طرح قائم همراه با کندانسور می باشد.
ظرفیت دستگاه آپارات همراه با کندانسور در هر پارت پخت چهار تن می باشد. در قسمت های کار بادستگاه، همراه با کندانسور، دریچه های مخصوص بازدید قرار گرفته است. دستگاه آپارات مجهز به با رومتریک با فلوتر اتوماتیک تنظیم سطح آب به همراه پمپ وکیوم و پمپ مربوطه می باشد که در قسمت های مورد نظر دستگاه آپارات همراه با کندانسور قرار گرفته است.
2- دستگاه شربت ساز : مجهز به سکوی تمام استنلس استیل با ظرفیت 4500 لیتر ذخیره شربت ساز می باشد.دستگاه شربت ساز مجهز به کویل استیل جهت ایجاد حرارت و شربت سازی بوده و دستگاه همزن استیل با الکتروموتور استیل گیربکس حلزونی و منهول آدم رو و اتصالات ورودی و خروجی می باشد.
جنس بدنه دستگاه شربت ساز از جنس تمام استنلس استیل بوده و عدسی های دستگاه از ورق mm 3 استنلس استیل 304 می باشند.
3- دستگاه دیگ بخار مناسب: برای این خط تولید دیگ بخار با ظرفیت 2000 کیلوگرم بخار مورد نیاز می باشد. دستگاه دیگ بخار باید از نوع Tube& Fire و پشت تر Wet & Back همراه با کانال های افقی دو پاس بخار باشد.
در بویلر بخار ، جهت بازدید قطعات داخلی و همچنین رسوب گیری سیستم دارای منهول آدم رو می باشد.جنس لوله های دستگاه دیگ بخار از نوع آتش خوار بدون درز می باشد که بنابر استانداردهای بین المللی مربوط به دستگاه دیگ طراحی و تولید می گردد.
4- دستگاه فیلتر پرس : با صایهای آلومینیومی به صورت دو مرحله ای با فیلتر پرس صورت می پذیرد. دستگاه فیلتر پرس جهت گرفتن جرم و نخ های احتمالی موجود در شربت، مجهز به درب لولایی عملیات پرس را انجام می دهد. دستگاه فیلتر مجهز به درب لولایی با بست مخصوص این دستگاه فیلتر می باشد
5- دستگاه مالاکسور :سه جداره تمام استیل جهت پر کردن قالب های نصب شده مالاکسور می باشد.دستگاه مالاکسور روی پلتفرم با پلکان و نرده کشی قسمت انتهایی به صورت مخروط برای سهولت و سرعت مالاکسور جهت همزنی در تخلیه مجهز به همزن با پره های لنگری و استنلس استیل، دستگاه که از نزدیک کف در حرکت می باشد.
6- دستگاه بلت :جهت انتقال قند از سانتریفیوژ به گرمخانه بعد از دستگاه بلت می باشد. نواردستگاه یلت از اجناس تمام بهداشتی بوده و در قسمت هایی که نیاز به سیستم بلت باشد از این دستگاه استفاده می شود. دستگاه بلت در نمونه های انتقالی از پایین به بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
7- مخزن پس آب سه جداره :جهت نگهداری پس آب حاصل از تولید قند مورد استفاده قرار میگیرد.سیستم مخزن پس آب بنابر ظرفیت مد نظر از دیواره های سه جداره ساخته می شوند.
8- دستگاه میکسر کریستایزر : با ظرفیت سه تن جهت مخلوط نمودن شکر مورد استفاده قرار می گیرد. دستگاه میکسر کریستایزر مجهز به شیر تخلیه گیر بکسی 200 کلکتور به قطر 30 سانتیمتر به طول یک متر می باشد. کریستایزر نمودن شکر باعث قرارگیری منظم کریستال های شکر در کنار هم می گردد.
9- دستگاه هلیس : انتقال جهت انتقال شکر به شربت سازها می باشد.دستگاه هلیس انتقال مجهز به سیستم شوتینگ تغذیه می باشد.
10- دستگاه رنگبر :جهت تصفیه نمودن و روشن شدن شیره قند مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم رنگبر شامل دستگاه رزین با مخزن آب نمک تمام استنلس استیل به صورت دوبلکس جهت رنگبری شیره قند می باشد. هر فیلتر دستگاه رنگبر با 450 لیتر رزین می باشد. رنگبر مجهز به سیلیس مورد نیاز و کلیه شیر آلات و لوله کشی های مربوطه می باشد.
11- دستگاه سانتریفیوژ : سیستمی می باشد که نیروی گریز از مرکز ایجاد می نماید. علت ایجاد نیروی گریز از مرکز در قسمت سانتریفیوژ جداسازی ذرات و کریستال شکر از مایعات غیر آن می باشد.
این نیرو در دستگاه سانتریفیوژ توسط الکتروموتور صورت می پذیرد. سانتریفیوژ مورد استفاده در خط تولید قند پختی از یکصد و نود و دو قالب قند کله تشکیل شده است.
این دستگاه توان دورهای بالا و دور متوسط را داراست. در پروسه تولید قند، بعد از طی فرآیند دستگاه سانتریفیوژ، قالب های دستگاه شکل قند را به شکر می دهند و قند آماده ورود به مرحله خشک شدن می گردد. دستگاه سانتریفیوژ در خط تولید قند کله پختی مورد استفاده قرار می گیرد.
برای مشاهده متن کامل مقاله می توانید فایل پی دی اف زیر را مشاهده فرمایید. دانلود مقاله کاربرد دیگ بخار در تولید قند
دیگ های بخار در صنعت قند
استخراج مواد قندی (شکر) و محصولات جنبی دیگر از چغندر نیاز به مقدار زیادی انرژی حرارتی دارد و چون چغندر قند حاوی 70 درصد آب بوده که اکثر آن را می بایست در خلال سلسله عملیات قندسازی از آن جدا نمود در صنایع قند آب و بخار بعنوان عاملی جهت جذب حرارت از سوخت در حال احتراق در کوره (دیگ) بخار و انتقال آن به محل مصرف به شمار آمده، جائی که آب در اثر تبخیر از مواد جدا می گردد.
در مقایسه بخار برای این منظور بیشتر مناسب بوده زیرا که :
الف : سیستم های بخار وآب کندانسه دیگ بخار به سادگی قابل انطباق با سیستم های بخار و آب کندانسه اواپراتور می باشد.
ب : قدرت لازم برای ماشین آلات کارخانه را با هزینه کمتر از طریق عبور بخار از توربین می توان بدست آورد و بخارات خروجی از آن را سپس به اواپراتورها منقل نمود.
ج : دیگ های بخار مدرن و تجهیزات مربوطه نسبتا” از راندمان بالائی برخوردار می باشند.
د : بخار مصرفی را میتوان با صرفه اقتصادی قابل توجهی از لوله ها انتقال داده ونیز بسادگی کنترل نمود.
کوره های (دیگ های) بخار:
دیگ های بخاری که در صنایع قند مورد استفاده قرار میگیرند اکثرا” بلا استثناء دارای خصوصیات ذیل می باشد:
الف- دیگ ها از نوع (water-tube boiler) بوده که در آن آب و بخاردرداخل لوله ها جریان داشته و حرارت از قسمت های خارجی لوله ها به آن انتقال می یابد.
ب- دیگ ها دارای سیرکلاسیون طبیعی بوده که آب و بخار در اثر اختلاف دانسیته (و یا درجه حرارت) در لوله های تبخیر کننده به گردش در می آیند.
ج : فضار کار آنها کمتر از psig700 می باشد. در صنایع کوره سازی عموما” دیگ های بافشار کمتر از psig600 به عنوان دیگ های بافشار پایین شناخته می گردند.
یک دیگ بخار ایده آل که در کارخانجات قند مورد استفاده قرار می گیرد می بایست حائز شرایط بشرح ذیل باشد:
1- طوری طراحی وساخته شود که عملکرد مناسب و یا اطمینانی را دارا باشد
2- از مواد و عملیات کارگاهی با کیفیت عالی برخوردار باشد
3- قابل رقابت از نظر قیمت باشد
4- دارا بودن امکانات جهت جدا نمودن بخار از آب وتحویل بخار تمیز
5- دارا بودن راندمان حرارتی بالا
6- سادگی در تمیز نمودن و نگهداری وتعمیرات
7- آمادگی داشتن در مقابل تغییرات ناگهانی بار
8- مناسب بودن جهت نصب لوازم و ادوات کنترل مقرون به صرفه
انتخاب فشار یک دیگ بخار (کوره بخار)
برای انتخاب فشار یک دیگ بخار، مهندس طراح ابتدا فشار بخار خروجی از توربین را که در بدنه اول اواپراتور مورد استفاده قرار می گیرد مد نظر خواهد داشت. سپس وی مقدار قدرت تولید شده بوسیله توربین ها را مورد رسیدگی قرار داده و آنگاه فشار بخار کوره را انتخاب می نماید، البته با در نظر گرفتن اینکه تنها 80 درصد بخار تولیدی کوره های بخار تولیدی کوره های بخار از توربین عبور می نماید.
مقدار 10 درصد باقیمانده از بخار تولیدی کوره های بخار بعنوان بخار تکمیلی (made up steam) بحساب آمده و از طریق یک شیر فشار شکن، فشار آن از فشار کوره به فشار بخار خروجی از توربین تقلیل می یابد.
در سالیان اخیر گرایشی در جهت کاربرد دیگ های بخار با اطاق احتراق (کوره) تحت فشار وپرهیز از کوره های تحت مکش بوجود آمده است. در کوره های با اطاق احتراق تحت مکش، فشار منفی کمی و یا مکش در کوره از طریق تأثیر دودکش به تنهایی و یا بوسیله یک فنتیلاتور به همراه دودکش برقرار می گردد.
در کوره های با اطاق احتراق تحت فشار یک فشار مثبت در کوره وجود داشته و لذا نیازی به فنتیلاتور مکش نبوده و می توان بر مجموع اصطحکاک سیال ناشی از عبور هوا وگازهای حاصل از احتراق در داخل کوره کلا” توسط یک فنتیلاتور فشار غلبه نمود. بنابراین فشار مثبت در کوره برابر با مجموع ارتفاع اصطحکاک بین دودکش و کوره منهای خلأ ایجاد شده بوسیله دود کش خواهد بود.
در کوره ای تحت مکش هر گونه نشتی منجر به نفوذ هوا بداخل کوره شده، در حالیکه در کوره های تحت فشار هرگونه نشتی به خارج کوره سرایت مینماید .بنابر این در کوره های تحت مکش تمام قسمتهای مربوطه میبایست به نحومطلوبی آب بندی گردد، هرچند نشتی به مقدار کم ناقابل می باشد. در کوره های تحت فشار اقدامات احتیاطی لازم به منظور به حداقل رسانیدن مقدار نشتی میبایست به عمل آید.
برای این منظور غالبا” کوره را بوسیله لوله آهنی جوشکاری شده و یا آلمینیومی آب بندی نموده و توجه خاصی نیز در محل های نصب دوده شورها، محورهای دمپر وانژکتورهای سوخت پاش و جائی که بداخل کوره راه می یابند از نظر آب بندی بعمل آید.
معمولا” هوای فشرده به محل های بازدید لوله کشی شده و تا اینکه اولین شیشه های بازدید را خنک نگهدارند و ثانیا” در مواقعی که دریچه های بازدید می بایست باز شوند مانند یک پمپ با جریان سریع عمل نمایند(jet pump). کوره های بااطاق تحت فشار تاثیر مطلوبی داشته و ضمن کاهش هزینه های نگهداری دیگ بخار (کوره بخار)، طراحی و عملکرد و کنترل آن ساده نیز می سازد.
فنتیلاتورهای کوره
تقریبا” تمام کوره های بخار مدرن در کارخانجات قند آمریکای شمالی مجهز به یک و یا تعداد بیشتری فنتیلاتورهای مکش می باشند. فنتیلاتورهای تحت فشار هوای مورد نیاز برای احتراق را وارد کوره می سازند فنتیلاتورهای مکش گازهای حاصل از احتراق را از طریق دود کش خارج می نمایند. فنتیلاتورها قسمت اساسی کوره های مدرن را تشکیل می دهند و نحوه انتخاب و کاربرد آنها حائز اهمیت بسیاری بوده است
سایر مقالات کاربردهای بخار:
کاربرد دیگ بخار در خشکشویی و لاندری
بررسی ۱۲ کاربرد دیگ بخار در صنایع مختلف | ساخت دیگ بخار برای کاربردهای متفاوت
عمل آوری بتن با بخار – استفاده از بخار در ساخت بتن
کاربرد دیگ بخار در صنعت داروسازی
کاربرد دیگ بخار برای تهیه رب گوجه فرنگی
کاربرد دیگ بخار در بیمارستان | اهمیت بخار برای بیمارستان
کاربرد بخار در صنعت تولید کاغذ