تعمیر و نگهداری دیگ بخار
دیگ های بخار یا همان طور که اغلب به آنها دیگچه مولد بخار گفته می شود، در صنایع مختلفی استفاده می شود که یکی از آنها صنعت شیر و لبنیات است. در این مقاله از مجموعه مقالات گروه صنعتی سپیانی می خواهیم درباره یکی از بخش های بسیار مهم خط تولید محصولات لبنی یعنی دیگ بخار و روش های تعمیر و نگهداری دیگ بخار صحبت کنیم. پیش از آن که مستقیم سراغ مبحث تعمیر و نگهداری برویم باید مختصراً توضیح دهیم در صنایع تولید محصولات لبنی، دیگ بخار چه کاربردی دارد و در کدام بخش های خط تولید دیگ بخار استفاده می شود؟ بعد از آن، می‌توانیم درباره برنامه های تعمیر و نگهداری این بخش از تجهیزات صنعتی کارخانه های لبنی صحبت کنیم.
استفاده دیگ بخار برای کارخانه لبنیات
از بخار در سراسر فرآیند فرآوری شیر و لبنیات استفاده می شود. مثلاً برای پاستوریزه کردن شیر تازه (از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا در شیر با حرارت دادن آن تا دمای نزدیک به نقطه جوش) از دیگ بخار استفاده می شود. پس از عمل جداسازی شیر، خامه به دست آمده را در ظرف پاستوریزه طولانی مدت قرار می دهند (این کار برای تولید کره لازم است)، در اینجا نیز از دیگ بخار استفاده می‌شود. در فرآیند ساخت پنیر نیز از بخارساز ها استفاده می شود. این کار یعنی استفاده از دیگ بخار برای پاستوریزه کردن شیر ضروری است. حتی پس از اتمام فرآیند های تولید محصولات لبنی و پنیر، بازهم مراحل شستشو و سپس خشک شدن وسایل و برخی از محصولات باز هم با بخار انجام می‌شود.
حتما بخوانید :
دیگر استفاده ها
اما بخار در کارخانه شیر نه تنها برای فرآوری محصولات لبنی مورد استفاده قرار می گیرد، بلکه با کمک بخار، ظروف شیشه ای برای محصولات لبنی و ظروف فلزی برای نگهداری شیر ضد عفونی می شوند، بخار می تواند لباس کارگران کارخانه را هم تمیز کند، علاوه بر آن، می توان از بخار برای عملیات های حرارتی متفاوت در فرآیند تولید استفاده کرد. کارخانه های بزرگ شیر از دیگ های بخار با ظرفیت بالا (500 کیلوگرم بخار در ساعت) از گاز به عنوان سوخت استفاده می کنند.
در مزارع شیر کوچک و کارخانه های لبنی، بسته به در دسترس بودن ارتباطات خاص، از ژنراتور های بخار با ظرفیت متوسط (50-250 کیلوگرم بخار در ساعت) که با گاز یا برق کار می کنند، استفاده می شود. انتخاب مولد بخار مناسب برای فرآوری شیر از اهمیت بالایی برخوردار است. لازم است نه تنها مقدار بخار لازم برای هر یک از فرآیندها، بلکه دمای بخار، فشار آن، میزان رطوبت بخار نیز در نظر گرفته شود (برای برخی از فرآیندها بخار خشک ضروری است و برای برخی دیگر رطوبت مهم است).
تولید بخار در صنایع لبنی
تولید محیط گرمایشی در دیگ‌های بخار که گاهی در نیروگاه گرمایشی قرار دارند، صورت می‌گیرد. سوخت دیگ بخار معمولا با نفت، زغال سنگ یا گاز تامین می شود. انرژی حرارتی توسط سوخت در حال سوختن آزاد شده و توسط محیط گرمایش جذب می شود. راندمان دیگ بخار در محدوده 80 تا 92 درصد است و تلفات حرارتی در سیستم لوله کشی اغلب به حدود 15 درصد می رسد. در نتیجه، تنها بین 65 تا 77 درصد از کل انرژی حرارتی سوخت را می توان در تولید استفاده کرد. از نظر هزینه های عملیاتی، مهمتر از همه این است که راندمان دیگ از حداقل نزول نکند و به همین دلیل راندمان دیگ در کارخانه لبنیات بسیار دقیق بررسی می شود.
حتما بخوانید :
اهمیت تعمیر و نگهداری خطوط تولید
تعمیر و نگهداری بلندر (مخلوط کن)
دمای دیگ بخار
دمای بخار در سیستم بخار شرح داده شده در زیر باید بین 140 تا 150 درجه سانتیگراد باشد. در مورد بخار اشباع، این معادل فشار گیج 270 – 385 کیلو پاسکال (2.7 – 3.8 bar) است. دیگ‌ها در فشار بسیار بالاتری کار می‌کنند، به طور معمول 900-1100 کیلو پاسکال (9-11 بار)، به طوری که می‌توان از ابعاد لوله‌کشی کوچک‌تر برای جبران تلفات گرما و فشار در سیستم استفاده کرد. آبی که برای تولید بخار استفاده می شود، آب خوراک نامیده می شود. آب آرایش اغلب حاوی نمک های کلسیم است که آب را سفت می کند. تصفیه آب خوراک اغلب ضروری است، زیرا حاوی اکسیژن و دی اکسید کربن است.
اگر این کار انجام نشود، نمک ها در سیستم رسوب کرده و در دیگ رسوب تشکیل می دهند و در نتیجه راندمان به شدت کاهش می یابد. اکسیژن می تواند باعث خوردگی شدید در قسمت های آب و بخار شود.
لزوم فیلتر های نرم کننده آب
پیرو آنچه ذکر شد فیلترهای نرم کننده آب (10) در سیستم گنجانده شده است. آنها نمک های کلسیم و منیزیم را حذف می کنند و یک دستگاه گاز زدایی (11) گازهای موجود در آب تغذیه را حذف می کند. ناخالصی ها به صورت لجن با دمیدن دیگ از بین می روند. تهویه شیمیایی آب دیگ و تصفیه آب تغذیه دیگ برای حفظ شرایط عملکرد خوب سیستم بخار ضروری است.
یک پمپ آب تغذیه آب موجود در دیگ بخار را در یک سطح ثابت نگه می دارد. آب موجود در دیگ بوسیله سوخت سوزانده شده گرم شده و به بخار تبدیل می شود. برای تبدیل یک کیلوگرم آب به بخار، گرمای زیادی، حدود 2260 کیلوژول (540 کیلوکالری) در فشار اتمسفر لازم است. این گرما که به عنوان گرمای تبخیر نامیده می شود، متعاقباً با متراکم شدن بخار بر روی سطوح انتقال حرارت در نقاط مصرف آزاد می شود
بخار تغلیظ شده، میعانات، در تله‌های بخار و مخزن میعانات جمع‌آوری می‌شود و توسط پمپ میعانات به دیگ پمپ می‌شود.
حتما بخوانید: عارضه یابی خطوط تولید کارخانجات
سیستم تولید و توزیع بخار
سیستم تولید و توزیع بخار در کارخانجات لبنی از بخش‌های زیر تشکیل می شود:
- دیگ بخار
- مخزن توزیع بخار برای بخار پرفشار
- شیر کاهش فشار
- مخزن توزیع برای بخار کم فشار
- نقاط مصرف
- تله بخار
- مخزن میعانات
- پمپ میعانات گازی
- مخزن تغذیه آب
- فیلترهای نرم کننده آب
- واحد گاز زدایی آب تغذیه
- پمپ آب تغذیه
دیگ بخار
برای تولید بخار از دو نوع دیگ بخار استفاده می شود:
- دیگ فایر تیوب (که رایج ترین نوع در کارخانه های لبنی است)
- دیگ آب لوله ای
انتخاب تحت تأثیر فشار بخار و قدرت بخار مورد نیاز است، یعنی مقدار بخار مصرفی در یک زمان معین. بویلر های فشار کم و خروجی برق کوچک اغلب بویلر های لوله ای هستند که در آنها گاز های دودکش از داخل لوله ها عبور می کنند. دیگ های فشار بالا و خروجی های بخار بزرگ عمدتاً دیگ های لوله آب هستند که در آنها آب در داخل لوله ها به گردش در می آید.
گازهای داغ دودکش توسط یک فن از طریق لوله ها دمیده می شوند. گرمای گازهای دودکش از طریق دیواره های لوله‌ها به آب اطراف لوله های بیرونی هدایت می‌شود. آب تا نقطه جوش گرم می شود و بخار برای توزیع در سیستم در گنبد بخار جمع می شود.
هنگامی که فشار داخل گنبد بخار به سطح مورد نیاز (از پیش تعیین شده) رسید، می توان دریچه بخار را باز کرد و بخار به سمت نقاط مصرف جریان یافت. مشعل به طور خودکار روشن و خاموش می شود و فشار بخار را در سطح مورد نیاز نگه می دارد. آب خوراک اضافه می شود تا سطح آب صحیح در دیگ حفظ شود. در صورتی که از بالاترین فشار مجاز در گنبد بخار فراتر رود، شیر اطمینان باز می شود.
انواع دیگ های بخار
دیگ های لوله آب در طیف گسترده ای از مدل ها موجود هستند. اصل این است که آب تغذیه از لوله هایی عبور می کند که از خارج توسط گازهای دودکش گرم می شوند. تولید بخار در لوله‌هایی صورت می‌گیرد که مایل هستند تا بخار به سمت گنبد بخار بالا بیاید. بخار قبل از وارد شدن به سیستم توزیع، از طریق سوپرهیتر به دو گنبد بالایی منتقل می شود. بخار برای بار دوم توسط گاز های دودکش در سوپرهیتر گرم می شود، یعنی بخار فوق گرم می شود و در نتیجه خشک می شود. گنبد پایینی همچنین لجن رسوبی، ناخالصی هایی که در آب تغذیه وجود دارد را جمع آوری می کند. لجن از این گنبد با دمیدن ته دیگ خارج می شود. در انواع دیگر دیگ ها، لجن در کف دیگ جمع می شود.
حتما بخوانید:
تعمیر و نگهداری دستگاه پاستوریزاتور
جمع آوری میعانات
بخاری که از سیستم لوله کشی عبور می کند توسط هوای اطراف خنک می شود و در نتیجه شروع به متراکم شدن می کند. کاهش این تراکم با عایق کاری لوله ها امکان پذیر است، اما هرگز نمی توان به طور کامل از چگالش جلوگیری کرد. بنابراین لوله ها باید با شیب کمی به سمت نقاط جمع آوری میعانات که در قسمت های مختلف سیستم لوله کشی قرار دارند نصب شوند.
تله بخار در این نقاط نصب می شود. آنها به میعانات اجازه عبور می دهند (و ترجیحاً هوا) اما نه بخار. میعانات گازی به همین ترتیب در نقاط مختلف مصرف بخار جمع آوری می شود و توسط پمپ های میعانات و سیستم لوله کشی به مخزن جمع آوری در نیروگاه گرمایش بازگردانده می شود. میعانات را می توان با فشار بخار بدون استفاده از مخزن میعانات یا پمپ میعانات به مخزن آب تغذیه بازگرداند. این سیستم اغلب استفاده می شود.
تجهیزات دیگر
تجهیزات پخت دیگ های بخار صنعتی شامل یک مشعل (اغلب مشعل نفتی از نوع اتومایزر) است که روغن به صورت مه ریز در آن پخش می شود. این مه بوسیله الکترود های ولتاژ بالا مشتعل می شود و گاز های دودکش حاصله توسط یک فن در دیگ بخار دمیده می شود. تجهیزات ایمنی نیز برای از بین بردن خطر تصادف و آسیب گنجانده شده است. بویلر های تولید بخار مدرن مجهز به دستگاه های کنترل خودکار هستند که بدون نیاز به نظارت دائمی اجازه کار را می‌دهند.
حتما بخوانید: صفر تا صد خط تولید بستنی
سیستم لوله کشی بخار
یک سیستم برای توزیع بخار و جمع آوری میعانات به صورت شماتیک در شکل زیر نشان داده شده است. بخار از طریق شیر اصلی روی گنبد بخار دیگ از طریق یک شیر کاهش فشار به مخزن توزیع می رسد. از اینجا بخار به نقاط مختلف مصرف ادامه می یابد. برای تنظیم دقیق فشار بخار، اغلب قبل از نقطه مصرف، یک شیر کاهش فشار تعبیه می شود.
سیستم لوله کشی بخار در معرض تغییرات گسترده دما قرار دارد. این منجر به انبساط حرارتی قابل توجه لوله ها می شود. بنابراین لوله ها باید به گونه ای نصب شوند که امکان حرکت محوری را فراهم کنند. محل تله میعانات و طراحی سیستم لوله باید با دقت انجام شود تا از جمع شدن آب در لوله ها جلوگیری شود. اگر یک پلاک آب تشکیل شود، با سرعت بالا، حداقل با همان سرعت بخار، که تقریباً 25 تا 30 متر بر ثانیه است، از طریق لوله حرکت می کند. این چکش آب نامیده می شود و می تواند به لوله ها و شیرها آسیب زیادی وارد کند.
بهترین تجهیزات دیگ بخار
بیایید به تجهیزات دیگ بخار که در صنایع مختلف استفاده می‌شود، نگاهی بیندازیم. در اینجا انواع اصلی دیگ های مورد استفاده در فرآوری مواد غذایی آورده شده است.
دیگ بخار لوله آب
یکی از آخرین پیشرفت ها در فناوری تولید بخار، دیگ های لوله آب است. مدل‌های تجاری و صنعتی این تجهیزات معمولاً برای تولید بخار کم فشار و بار های فرآیندی و همچنین طرح های صنعتی مورد استفاده برای نیازهای فشار بالا، نیروگاه های بخار مرکزی و بارهای فرآیند بزرگ‌تر استفاده می‌شوند. گروه صنعتی سپیانی علاوه بر تعمیر و نگهداری این دیگ های بخار، در زمینه تهیه و نصب تجهیزات مورد استفاده در خطوط صنعتی کارخانه ها و به ویژه دیگ های بخار تولید محصولات لبنی فعالیت می کند.
دیگ های فایر تیوب
دیگ های فایر تیوب برای بار های گرمایش بخار کم فشار و کاربرد های فرآیند صنعتی طراحی شده اند. ما در گروه صنعتی سپیانی، مدل های تک، دو، سه و چهار پاس ساخته شده توسط پیشروان صنعت مانند آلدریچ، کلمبیا، فولتون، شرکت بویلر جانستون و دیگ های دقیق تولید شده توسط شرکت های دیگر را برای نصب در خط تولید مورد نیاز شما تهیه می کنیم.
ژنراتورهای بخار
ژنراتورهای بخار برای شرایط متفاوت در شرکت های مختلف ایده آل هستند. آنها نسبت به دیگ های بخار دیگر، راه اندازی راحت تری دارند و ممکن است در کنار دیگر تجهیزات، به عنوان دیگ های کمکی استفاده شوند. ژنراتورها معمولاً حداکثر ظرفیت دیگ های سوخت را ندارند، بنابراین برای کاربرد هایی که نیاز به استفاده از بخار خشک دارند، بهترین هستند.
تعمیر و نگهداری دیگ بخار
با وجود اینکه تعمیر و نگهداری دیگ بخار بسیار مهم است، اما گاهی توسط صاحبان صنایع نادیده گرفته می شود. تعمیر و تعویض دیگ های بخار نه تنها هزینه بر هستند، بلکه زمانی که به طور موثر کار نمی کنند، هزینه بیشتری برای کسب و کار شما خواهند داشت و حتی می توانند سلامت کارکنان شما را به خطر بیندازند. در نگهداری از دیگ های بخار اصولی باید رعایت شود مثل افزایش دمای تدریجی و کاهش دمای تدریجی که معمولاً به صورت طبیعی و کارخانجات رعایت می‌شود.
همچنین اصولی مانند کنترل روزانه ای ناظر دیگ در خط تولید که هم خود دیگ و هم لوله های انتقال و هم قسمت های مختلف دیگ بخار را بررسی میکند و اگر در آنها نشتی وجود داشته باشد آن را برطرف میکند. همچنین به طور مداوم میزان فشار موجود در دیگ لوله های انتقال را بررسی میکند تا به محض کاهش و افزایش بیش از اندازه استاندارد فشار بخار در محفظه و لوله ها، آن را عیب یابی کند و برطرف نماید.
اما غیر از این اقدامات روتین ضروری که باید به طور روزانه انجام شود اقدامات دیگر نیز برای تعمیر و نگهداری دیگ های بخار در خط تولید شیر و محصولات لبنی باید رعایت شود. این اقدامات براساس اصول تعمیر نگهداری می‌توانند اقدامات هفتگی ماهانه و تعمیرات بازرسی دوره ای باشند.
روال عادی نگهداری دیگ بخار
معمولاً آنچه برای تعمیر و نگهداری دیگ بخار، مشعل ایجاد حرارت، لوله های انتقال و مواردی از این دست لازم و ضروری است در کاتالوگ و بروشور های آموزشی تولید کننده محصول وجود دارد. اگر چنین چیزی در دسترس نیست یا به اندازه کافی راهگشا نیست، صاحبان صنایع می توانند از شرکت هایی که تجربه و تخصص کافی در این زمینه دارند و مهندسان مجرب و آموزش دیده استفاده می‌کنند بهره بگیرند. یکی از این شرکت ها گروه صنعتی سپیانی است که می تواند با به کارگیری مهندسان با تجربه و ماهر راهنمایی های لازم در خصوص تعمیر و نگهداری نصب نوسازی و دیگر موارد مربوط به تجهیزات صنعتی را برای شما انجام دهد.
نکات اضافی برای حفظ و نگهداری دیگ بخار
در اینجا چند نکته ساده برای نگهداری دیگ بخار که هر مدیر کارخانه‌ای باید در نظر داشته باشد، برایتان آورده‌ایم:
1. دیگ بخار را هر سال سرویس کنید.
برای اینکه دیگ خود را در بهترین حالت خود نگه دارید، از خرابی جلوگیری کنید، طول عمر آن را به حداکثر برسانید، هزینه های سوخت مصرفی را پایین نگه دارید هر ساله باید به صورت حرفه ای بازرسی و رفع عیب شوند. این کار باید توسط مهندسین خبره در حوزه تعمیر و نگهداری دستگاه های صنعتی انجام شود که می توانند بررسی کنند که همه عناصر در شرایط کار ایمن هستند و مشکلات کوچک را قبل از تبدیل شدن به خرابی های ناخوشایند و پرهزینه شناسایی کنند.
2. فشار دیگ را بررسی کنید.
دیگ باید با فشار مناسب تنظیم شود. شما باید گیج فشار را بررسی کنید تا مطمئن شوید طبق دستورالعمل های کاربر سازنده در سطح صحیح کار می کند.
3. مشکلات خط انتقال بخار را بررسی کنید.
یک مشکل رایج دیگ های بخار این است که بخش بالایی آن ها گرم می شود اما بخش پایینی سرد می ماند. معمولاً به این دلیل است که زباله ها و کثیفی ها در طول زمان در سیستم جمع شده و در پایین دیگ نشسته اند. این نه تنها فرآیند تولید و انتقال بخار را سخت تر می کند، بلکه می تواند هزینه سوخت مصرفی شما را گران تر کند.
4. مطمئن شوید که دیگ به خوبی تهویه می شود.
دیگ ها به فضای زیادی نیاز دارند تا به خوبی تهویه شوند، بنابراین مطمئن شوید که دیگ سیستم تهویه آن به درستی کار میکند.
5. به هرگونه نشت بخار از لوله خارجی حساس باشید.
هرگونه نشتی بخار در مسیر انتقال آن در خط تولید می‌تواند نشان دهد سیستم تولید و انقتال بخار به درستی کار نمی‌کند شاید مشکل از دیگ بخار نباشد اما احتمال آن وجود دارد که ناشی از لوله های مسیر انتقال باشد.
کلام پایانی
در انتها توصیه می کنیم اولین از دستگاه های صنعتی استاندارد که با کیفیت ساخت بالا تهیه شده اند استفاده کنید و بعد از آن، به مسئله تعمیر و نگهداری اصولی و علمی تجهیزات صنعتی اهمیت دهید. اگر برای خرید و نصب تجهیزات صنعتی برای هرگونه خط تولید نیاز به مشاوره و راهنمایی دارید، می توانید از طریق شماره تماس های موجود در بخش تماس با ما (02191092068) با مشاوران گروه صنعتی سپیانی مشورت کنید یا از بخش کناری سایت، مستقیماً از طریق واتس اپ با مهندسان ما صحبت کنید. همچنین جهت تهیه هر گونه تجهیزات صنعتی و خطوط تولید به بخش فروشگاه ما مراجعه کنید.
