آشنایی با مخازن استیل صنایع لبنی
صنایع، در کل به مخزن نیاز دارند. کارخانه‌های آبجو سازی و داروسازی نمونه‌های خوبی هستند که در آن مخازن مورد نیاز است. فرآوری لبنیات نیز مستلزم استفاده از مخازن است. مشخصات این مخازن ممکن است با توجه به فرآیند مورد نیاز آنها متفاوت باشد. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا با مخازن استیل صنایع لبنی آشنا شوید.
مطالب مرتبط:
مخازن استیل و صنایع لبنی:
مخازن جزء لاینفک ماشین آلات فرآوری لبنیات هستند. زیرا در مراحل مختلف تصفیه و تولید مورد استفاده قرار می‌گیرند. محصولات لبنی مایع مانند خامه، دوغ یا ماست را می‌توان تا زمانی که ممکن است با استفاده از این مخازن تازه نگه داشت. مخازن شیر خام، مخازن فرآوری خامه، مخازن آب پنیر و مخازن ماست، مخازن تخصصی قابل ساخت برای نگهداری فرآورده‌های شیر مایع هستند. آنها بسیار مهم هستند زیرا برای تولید محصولات با کیفیت بالا، ایمن و تازه مورد نیاز هستند.
مخازن شیر، مخازن موقت و مخازن اختلاط برخی از انواع مخازن هستند که معمولاً در کارخانه‌های تولید شیر استفاده می‌شوند. امروزه این قطعات از فولاد ضد زنگ به دلیل استحکام کششی و سایر ویژگی‌هایی که آن را برای این منظور عالی می‌کند ساخته می‌شوند.
مخازن استیل ضد زنگ چیست؟
مخازن استیل ضد زنگ بطور گسترده در مواد غذایی، نوشیدنی، لبنیات، دارو، لوازم آرایشی و سایر فرآیندهای تولیدی که پاکیزگی و خلوص اهمیت دارد، استفاده می‌شود. این مخازن همچنین در کارخانه‌های صنعتی برای ذخیره مواد شیمیایی و گازها که در آن مقاومت قوی در برابر تخریب شیمیایی مورد نیاز است استفاده می‌شود. فولاد ضد زنگ نوعی آلیاژ آهن حاوی درصد مشخصی کروم است که مقاومت در برابر خوردگی را به فلز می‌دهد. مقاومت در برابر خوردگی با ایجاد یک لایه نازک از اکسیدهای فلزی بدست می‌آید که بعنوان محافظ در برابر مواد خورنده عمل می‌کند.
مخزن چهار محفظه استیل ضد زنگ
مخازن فولاد ضد زنگ از نظر شکل و اندازه متفاوت هستند. بسته به مکان و محدودیت‌های حمل و نقل در ابعاد، آنها را می‌توان بصورت عمودی یا افقی جهت داد. برخی از مخازن می‌توانند مقادیر کمی مایعات و گازهای فشرده را تنها با چند لیتر ظرفیت در خود جای دهند. در حالی که برخی دیگر می‌توانند چندین هزار گالن را در خود جای دهند. مخازن آب ساده از جنس استیل ضد زنگ دارای ورودی، خروجی و منهول هستند که معمولاً در مخازن آب خانگی دیده می‌شود.
برای مخازن استیل ضد زنگ مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی، نازل‌های متعددی برای مخلوط کردن مایعات و گازهای مختلف و نصب ابزارهای نظارتی مختلف تعبیه شده‌است. برخی از آنها برای راکتورها و میکسرهایی استفاده می‌شود که می‌توانند دارای همزن و سر مخلوط برای ترکیب مواد باشند. اینها همچنین می‌توانند دارای روکش‌های خنک کننده و دو جداره برای عایق کاری و کنترل دما باشند. مخازن استیل ضد زنگ دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها هستند زیرا ساختار آنها براحتی می‌تواند مطابق با الزامات نهایی خاص تغییر یابد.
چه چیزی فولاد ضد زنگ را در برابر خوردگی مقاوم می‌کند؟
فولاد ضد زنگ از اصل غیرفعال سازی استفاده می‌کند که در آن فلزات به اکسیداسیون ناشی از ترکیبات خورنده در اتمسفر و سیالات فرآیندی “غیرفعال” یا غیر فعال می‌شوند. فولاد ضد زنگ دارای پوشش نازکی از اکسیدهای فلزی بر روی سطح خود است که به آن فیلم غیرفعال می‌گویند.
ترکیب فولاد ضد زنگ عمدتاً آهنی است که با حداقل 10.5٪ کروم آلیاژ شده‌است. اکسیدهای فلزی که لایه غیرفعال را تشکیل می‌دهند، اکسیدهای کروم هستند. عناصر آلیاژی دیگر مانند کربن، نیکل، منگنز و مولیبدن وجود دارند. کربن عنصر اصلی آلیاژی برای ایجاد فولاد از آهن خالص است. درصد معینی از این عنصر فولاد را سخت‌تر و محکمتر می‌کند. نیکل و منگنز عناصر تثبیت کننده‌ای هستند که ساختار متالورژی آستنیتی را تقویت می‌کنند. ساختار آستنیتی از سخت شدن فولاد ضد زنگ از طریق عملیات حرارتی جلوگیری می‌کند.
این امر به فولاد ضد زنگ امکان می‌دهد تا دمای بالاتر را تحمل کند و در عین حال خواص مکانیکی خود مانند شکل پذیری را حفظ کند. علاوه بر این، فولادهای زنگ نزن آستنیتی دارای چقرمگی بهتری در دمای پایین نسبت به فولادهای زنگ نزن فریتی هستند. توجه داشته باشید که منگنز تنها نیمی از اثر نیکل را تولید می‌کند و معمولاً بعنوان جایگزین برای تولید گریدهای ارزان‌تر استفاده می‌شود. از طرف دیگر مولیبدن عملکردی مشابه کروم دارد. همچنین مقاومت در برابر خوردگی مواد را افزایش می‌دهد. مولیبدن یک اتم بزرگتر از کروم است و به خصوص در دماهای بالاتر در استحکام بیشتر فولاد موثرتر است. نقطه ضعف استفاده از مولیبدن این است که فولاد ضد زنگ را فریتی می‌کند، که با شکنندگی بیشتر مشخص می‌شود. این با افزودن نیکل بیشتر مقابله می‌شود.
منفعل شدن
غیرفعال سازی با اجازه دادن به یک ماده پایه، فولاد ضد زنگ، در معرض هوا انجام می‌شود، جایی که اکسیدهای فلزی را روی سطح خود می‌سازد. برای تقویت تشکیل فیلم غیرفعال، فولاد ضد زنگ به یک عملیات شیمیایی معرفی می‌شود، جایی که با غوطه‌ور کردن آن در حمام‌های غیرفعال اسیدی اسید نیتریک، کاملاً تمیز می‌شود. آلاینده‌هایی مانند آهن اگزوژن یا ترکیبات آهن آزاد حذف می‌شوند تا از دخالت آنها در ایجاد لایه غیرفعال جلوگیری شود.
پس از تمیز کردن با یک حمام اسیدی، فلز در حمامی از هیدروکسید سدیم خنثی می‌شود. رسوب زدایی همچنین سایر لایه‌های اکسیدی که توسط عملیات آسیاب در دمای بالا مانند شکل دهی گرم، جوشکاری و عملیات حرارتی تشکیل شده‌اند را حذف می‌کند.
حتما بخوانید:
آشنایی با انواع مخازن BBT و CCT
انواع مخازن استیل ضد زنگ
مخازن فولاد ضد زنگ بسیار قابل تنظیم هستند. ویژگی‌های مختلفی را می‌توان برای ارائه یک کاربرد خاص ادغام کرد. مخازن می‌توانند تک جداره یا دو جداره، افقی یا عمودی، عایق یا گرم شونده و غیره باشند. در ادامه این مقاله طبقه‌بندی کلی مخازن استیل ضد زنگ بر اساس عملکرد و ساخت آورده شده‌است.
مخازن تک جداره استیل ضد زنگ:
این مخازن ساده‌ترین مخازن فولاد ضد زنگ هستند که معمولاً به شکل استوانه‌ای هستند. بسته به کاربرد و محدودیت اندازه، می‌توان آنها را بصورت عمودی یا افقی جهت داد. داشتن یک جداره، محافظت در برابر ترکیبات خورنده در سطوح داخلی و خارجی مخزن را فراهم می‌کند. این مخازن بیشتر در ذخیره‌سازی آب برای مصارف خانگی و در کارخانه‌های تولیدی با مواد خام مایع استفاده می‌شوند.
مخازن دو جداره استیل ضد زنگ:
این مخازن برای کاربردهایی که نیاز به مهار ثانویه در صورت ریزش دارند، همانطور که توسط EPA در برنامه‌های پیشگیری از نشت نفت، به ویژه SPCC (پیشگیری، کنترل و مقابله با نشت) تنظیم شده‌است، استفاده می‌شود. مخازن دو جداره بسته به محل مورد نیاز مقاومت در برابر خوردگی می‌توانند یک یا هر دو جداره از فولاد ضد زنگ داشته‌باشند. سایر مخازن دو جداره استیل ضد زنگ دارای عایق هستند. عایق از محصول در برابر تغییرات دمای محیط محافظت می‌کند.
مخازن روکش فولاد ضد زنگ:
ساخت مخازن بزرگ فولادی ضد زنگ با دیواره‌های ضخیم بسیار پرهزینه و غیرعملی است. یک راه حل برای این کار، ساخت مخزن با صفحات فولادی کربنی است که تحت بار استاتیکی و فشار سیال فرآیند قرار می‌گیرند در حالی که با ورقه نازکی از روکش فولاد ضد زنگ برای محافظت در برابر خوردگی پوشانده می‌شوند.
صفحات فولادی کربنی روکش شده از جنس استیل ضد زنگ با فشار دادن و حرارت دادن این دو فلز به یکدیگر تشکیل می‌شوند. در طی این فرآیند یک پیوند متالورژیکی تشکیل می‌شود. ورق‌های فولادی ضد زنگ را می‌توان در یک طرف (روکش یک طرفه) یا هر دو (روکش دو طرفه) چسباند. به غیر از پرس، تکنیک‌های دیگری مانند باندینگ رول گرم، باندینگ رول سرد و باندینگ انفجاری در دسترس هستند.
مخازن فولادی ضد زنگ روکش دار:
این نوع مخازن فولاد ضد زنگ در درجه اول برای فرآیندهایی استفاده می‌شود که نیاز به گرمایش، سرمایش یا پایداری حرارتی اضافی دارند. سیال گرمایش یا خنک کننده در فضای بین دو صفحه یا ورق فولادی ضد زنگ جریان می‌یابد. انتقال حرارت از طریق دیواره داخلی انجام می‌شود. پس از انتقال حرارت، مایع گرمایشی یا خنک کننده به سیستم‌های تاسیساتی (دیگ بخار یا برج‌های خنک کننده) باز می‌گردد. سه نوع مخازن استیل ضد زنگ روکش دار وجود دارد:
روکش معمولی:
این مخزن روکش فولادی ضد زنگ دارای یک دیواره بیرونی است که فقط توسط بافل‌هایی که بین دو ورق یا صفحه فلزی جوش داده شده‌است، پشتیبانی می‌شود. فضای بین دیوارها یک فضای حلقوی است. مخازن استیل ضد زنگ با روکش معمولی برای کاربردهای کم فشار مناسب هستند. هنگامی که در فشار بالاتر اعمال می‌شود، بدلیل افزایش ضخامت مورد نیاز برای دیوار بیرونی، هزینه به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
روکش گودی:
در این نوع مخزن روکش دار، دیواره بیرونی بصورت نقطه ای یا بصورت پلاگین به مخزن جوش داده‌می‌شود. این روش اتصال به دیواره داخلی باعث ایجاد فرورفتگی‌ها یا “گودی ها” می‌شود، همانطور که در سطح خارجی دیوار بیرونی دیده می‌شود. چینش گودی‌ها می‌تواند بصورت پلکانی یا در خط باشد. از آنجایی که ناحیه موثر بیشتری برای اتصال وجود دارد، در مقایسه با روکش‌های معمولی قوی‌تر است و امکان استفاده از ورقه‌های نازک‌تر را فراهم می‌کند. با این حال، این برای فرآیندهایی که از چرخه‌های گرمایش و سرمایش سریع استفاده می‌کنند، کاربرد ندارد زیرا شوک حرارتی می‌تواند جوش‌ها را ضعیف کند.
روکش سیم پیچ نیمه لوله:
بجای استفاده از دیوار ورق فلزی بیرونی، یک لوله شکاف پیچ خورده و در اطراف دیواره مخزن جوش داده می‌شود. این روش اتصال در مقایسه با دو روکش دیگر قوی‌تر است و این طرح را برای کاربردهای فشار بالا بدون تأثیر خستگی حرارتی مفید می‌کند. برای کاربردهای با حجم مخزن بزرگ، این روکش گران‌تر از روکش فرورفته است اما ارزان‌تر از معمولی است.
حتما بخوانید:
آشنایی با مخازن میکسر دار مایعات
مخازن فرآیند فولاد ضد زنگ:
این نوع مخزن استیل ضد زنگ برای مخلوط کردن، حل کردن یا همگن کردن اجزای فرآیند یا مواد موجود در اکثر کارخانه‌های تولیدی و صنعتی استفاده می‌شود. ویژگی اصلی این مخازن همزن یا سر همزن است. طرح‌های مختلف همزن وجود دارد که می‌توان از آنها استفاده کرد. بعنوان مثال می‌توان به سرهای اختلاط برشی بالا، پره‌های اختلاط، پروانه‌ها و همزن‌های حلزونی اشاره کرد. ابزارهایی برای نظارت بر پارامترهایی مانند دما، فشار و سطح نصب می‌شوند. مخازن فرآیند فولاد ضد زنگ با استفاده از دو جداره می‌توانند دارای ویژگی‌های اضافی مانند گرمایش و عایق باشند.
مخازن فولاد ضد زنگ فشار بالا:
در اصل مخازن مورد استفاده برای مصارف خانگی و تجاری دارای فشار کم هستند که معمولاً در فشارهای اتمسفر تا 1 بارگ ارزیابی می‌شوند. هنگامی که فشار عملیاتی بیش از 1 بارگ است، طراحی و ساخت باید از استانداردهایی مانند آیین نامه دیگ بخار و مخزن تحت فشار ASME پیروی کند.
این برای اطمینان از این است که انرژی ذخیره شده در کشتی ایمنی محل کار و محیط زیست را تهدید نمی‌کند. کد ASME ملاحظات طراحی، عوامل طراحی، انتخاب مواد، روش‌های ساخت و الزامات آزمایش را مشخص می‌کند. علائم گواهی به مشخصات مخزن اضافه می‌شود که نشان دهنده انطباق است. استانداردهای مخازن فشار قوی برای همه کشتی‌ها صرف نظر از نوع اعمال می‌شود.
مخازن هوای فشرده:
این نوع مخزن همچنین تحت پوشش آیین نامه دیگ بخار و مخازن تحت فشار ASME قرار می‌گیرد زیرا اکثر سیستم‌های هوای فشرده برای کارخانه‌های صنعتی و تولیدی دارای فشاری در حدود 5 تا 6 بار هستند. مخازن فولاد ضد زنگ معمولا بعنوان گیرنده هوا یا مخازن بافر هوا استفاده می‌شوند. گیرنده‌های هوای مرطوب برای ذخیره هوا و کاهش رطوبت با اجازه دادن به بخار آب در داخل مخزن طراحی شده‌اند که سپس به مخزن تخلیه می‌شود. از آنجایی که رطوبت و هوا وجود دارد، استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی ضروری است.
حتما بخوانید:
آشنایی با انواع مخازن تحت فشار
آشنایی با سیلوهای فولادی و مخازن توزین دار
جمع بندی:
بنابراین نیاز به طراحی ویژه مخازن برای پردازش مناسب وجود دارد. بعنوان مثال، مخزن شیر ضد زنگ که برای نگهداری شیر خام استفاده می‌شود، نیاز به عایق بندی دارد و مخزن نگهداری ماست یا خامه باید هوابند باشد. به همین ترتیب ممکن است نیاز به ترکیب یک مخزن با همزن باشد. برای خنک کردن شیر از مخازن نیمه لوله استفاده می‌شود. مخازنی برای گرم کردن شیر برای پاستوریزه کردن وجود دارد. مخازن کریستالیزاسیون برای خنک کردن خامه برای تولید کره مورد نیاز است.
چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با مخازن استیل صنایع لبنی دارید، می‌توانید به‌صورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتساپ و فرم درخواست مشاوره با ما در تماس باشید.
