În acest exemplu practic, dezvoltarea unei tehnologii eficiente de curățare a depozitării silozului pentru făină a inclus utilizarea diferitelor instrumente și metode de curățare disponibile pentru a asigura un nivel optim de puritate.
În prezent, în lume trăiesc aproximativ 7 miliarde de oameni, iar până în 2050 se așteaptă ca numărul acestora să crească la 9 miliarde. Aproximativ 50% dintre persoanele care vor locui în planeta noastră în 2050 s-au născut deja. Acest lucru a fost posibil prin tehnologii moderne de producție care ajută oamenii să conducă un stil de viață mai bun și mai sănătos. În special, dezvoltarea tehnologiilor din industria alimentară a avut o contribuție semnificativă la îmbunătățirea calității, funcționalității și siguranței alimentelor.
În ciuda faptului că astfel de realizări tehnologice semnificative oferă oportunități deosebite, ele creează și dificultăți serioase. Pentru a răspunde nevoilor populației rapide din lume, este necesară producerea eficientă și eficientă a produselor alimentare, a cărei calitate este asigurată de noile tehnologii de procesare. Cu toate acestea, eficiența și rentabilitatea producției nu pot fi sporite prin nerespectarea cerințelor stricte privind curățenia și siguranța producției alimentare. Asigurarea conformității cu toate aceste cerințe este posibilă în prezența unui proces foarte detaliat și cuprinzător. Prin urmare, cunoștințele de specialitate ale sistemelor de ingineri privind procesul de astăzi trebuie să îndeplinească cerințele industriei de prelucrare pentru a se asigura că produsele alimentare sunt produse cu cel mai înalt nivel de eficiență, respectarea cerințelor de sănătate și siguranță.
Optimizarea proceselor de curățare la unitatea de procesare este o modalitate importantă de a atinge aceste obiective. De exemplu, inginerii GEA au lucrat îndeaproape cu un producător de brutărie binecunoscut pentru a găsi soluții eficiente pentru problema depozitării de furaje de siloz pentru făină.
Stocarea depozitului de grâu pentru făină: Problema de curățare
Produsele de panificație sunt produse în conformitate cu cele mai înalte standarde de calitate și în conformitate cu numeroase cerințe de mediu și economice. Cerințele sanitare pentru uzina de procesare fac obligatoriu curățarea tuturor sistemelor și componentelor echipamentelor utilizate pentru acest tip de producție, până când toate rămășițele sunt eliminate complet. Pentru astfel de procese de producție recurente ciclic, angajații departamentului de calitate al clientului au căutat un sistem modern de curățare pentru curățarea internă a silozurilor pentru făină.
Siloile cilindrice, cu diametrul de aproximativ 3,5 m și înălțimea de 33 m, care au fost prezentate inginerilor pentru recomandări de evaluare și de curățare, nu au elemente structurale interne. Pereții depozitului de silozuri sunt din aluminiu neizolat; pe fiecare perete există o ieșire în formă de con și un capac plat de depozitare a silozului cu o trapa excentrică. Dispozitivele de stocare cilindrică situate în afara clădirii de producție sunt unite într-un depozit de silozuri.
Făina se toarnă de la depozitul de siloz la transportorul cu șurub, iar pentru transportul ulterior se folosește aer comprimat de-a lungul drumului. Producția se desfășoară non-stop, șapte zile pe săptămână. În consecință, fiecare depozitare a silozului este periodic complet umplută cu făină, apoi în mod continuu sau ocazional golită, în funcție de cerințele procesului. Ca urmare, suprafața interioară a rezervorului este contaminată cu reziduuri de produse.
Aceste poluări se acumulează în diferite locuri și la diferite niveluri. În special, bulgări de făină sunt formate la diferite înălțimi pe peretele silozului și după ridicarea până la un anumit punct în jos și incontrolabil care se încadrează provocând ocluzie periodică urmată de oprirea transportorului la care este transportat făina, iar întreaga producție. Acest lucru duce la un timp costisitor de producție, care este necesar pentru a elimina problema. Tipul, densitatea, și capacitatea de contaminanți de a adera la o mare măsură depinde de calitatea făinii și fluiditatea acesteia în conformitate cu umiditate de lățime de bandă furnizor însilozate magaziei în timpul transportului și în instalația de depozitare siloz, precum și variațiile sezoniere ale temperaturii și a altor parametri.
Anterior, procesul de curățare a fost după cum urmează: muncitorii salariați / alpiniști industriale cu echipamente de ridicare manuală și sub supravegherea inspectorului de siguranță a intrat în siloz pentru a curăța. Resturi de făină, de la praf ușoare și de finisare sunt dificil de cruste sau reziduuri lipicioase au fost îndepărtate folosind o perie mică pentru poluarea sau de a folosi lame și cu raclete, în cazul reziduurilor dificile eliminate. Principalul dezavantaj al acestei soluții este nu numai un nivel semnificativ de stres fizic și mental pentru angajați, pentru care este necesar să se asigure respirarea aerului, dar, de asemenea, faptul că serviciul de curățenie a luat câteva ore sau chiar o zi întreagă.
În plus, eficiența curățării și a rezultatelor depindea de lucrători specifici și nu au putut fi reproduse. Datorită aranjamentului excentric al trapei, plasarea echipamentului individual de protecție și a echipamentului de ridicare pentru personalul de întreținere a fost dificilă și consumatoare de timp. Pentru a reduce cât mai mult timpul și efortul petrecut mai sus și pentru a rezolva problemele existente, compania a găsit un proces mai curat de curățare bazat pe utilizarea apei și oferind rezultate reproductibile. O condiție importantă a fost respectarea necondiționată a tuturor cerințelor clienților cu privire la normele de igienă alimentară.
Profitabilitatea, reducerea timpului de curățare, costurile pentru curățarea materialelor, uneltele și materialele auxiliare, precum și echilibrarea resurselor sistemului au fost cele mai importante aspecte ale producătorului de produse de panificație. În timpul vizitei, au fost înregistrate toate cerințele, detaliile tehnice și condițiile instalației. Acești factori de inginerie inițiali au fost reorientați în conceptul de sistem de curățare, care apoi a trecut printr-un test practic (de exemplu, inginerie de bază).
Etapa inițială cheie în timpul pregătirii a fost de a explica principala abordare, în special, ce metodă de curățare ar fi utilizată: sub presiune joasă, medie sau înaltă.
Au fost evaluate următoarele metode:
- Curățarea la presiune scăzută se bazează pe acțiunea compoziției chimice a agentului de curățare, a temperaturii și debitului volumic al agentului de curățare și a vitezei de curățare corespunzătoare. Aceasta este o aplicație ideală pentru capetele de curățare statice și duzele rotative.
- Curățarea cu presiune medie se bazează pe acțiunea compoziției chimice a agentului de curățare, a temperaturii și a debitului volumetric redus al detergentului atunci când presiunea de curățare este mărită și viteza corespunzătoare de curățare. Aceasta este o aplicație ideală pentru atomizoarele rotative statice și duzele rotorului.
- Curățarea la înaltă presiune se bazează pe efectul curățării mecanice, obținut prin explozii puternice cu jet direct. Aceasta este cererea obișnuită pentru duzele de curățare orbitală.
În etapa următoare, schemele de pulverizare și curățare adecvate pentru metoda de curățare aleasă au fost alese dintre următoarele sisteme de pulverizare în funcție de tipul de contaminare:
Duză de curățare static pentru curățarea cisternelor, rezervoarelor și containerelor, cum ar fi rezervoarele de depozitare și rezervoare pentru spălare circulant, concepute să funcționeze la presiune joasă. Capetele de curățare statică dispersează agentul de curățare pe suprafața care urmează să fie curățată. Curățarea se efectuează prin spălarea sau curgerea apei pe peretele rezervorului. Adăugarea agenților de curățare adecvați poate crește efectul de curățare și poate scurta timpul. Debitul variază între 2,4 și 42 m3 / h, cu o diferență de presiune de 1 bar. Diametrul curățării: 0,8 - 8,0 m.
Duză rotativ utilizate pentru curățarea rezervoarelor, cisternelor și containerelor sunt dificil de reziduurile cruste de produs (de exemplu, rezervoare de stocare în vrac, tancuri de fermentare, rezervoare pentru dispozitive de amestecare). Aceste dispozitive de curățare sunt proiectate să funcționeze sub presiune scăzută. Mecanismul de control al fluxului generează un jet în formă de evantai, care se rotește încet într-un singur plan, oferind umectarea întreaga suprafață. Debitul variază de la 7,1 la 28 m3 / h la o presiune de alimentare de 2,3 până la 4,3 bar. diametru de purificare este de la 2 până la 10 m. În funcție de materialul, temperaturile de lucru pot varia de la 80 ° C până la 100 ° C.
Duză de curățare Orbital pentru curățarea rezervoarelor, cisternelor și containerelor care necesită prelucrarea specială a suprafeței interioare prin intermediul unor jeturi de îmbunătățite (de exemplu, autocisterne, rezervoare și cuve de produse). Conceput pentru a lucra sub presiune scăzută, medie sau înaltă. Mecanismul de control al fluxului generează un jet de mare intensitate pentru curățare, care se rotește în două planuri. Geometria ideală a duzelor cu jet este prevăzută cu un jet cilindric special și angrenaj conic, care reglează circuitul de curățare orbital dens care acoperă întreaga suprafață care urmează să fie șters. Debitul este de la 1,8 la 27 m3 / h la o presiune de alimentare de 4,5 până la 80 bari. Diametrul curățării: 2 - 14 m.
Atunci când factorii de inginerie pentru metoda aleasă au fost potrivite cerințelor clientului, capetele de curățare statică relativ necostisitoare au fost excluse de la început datorită gradului de contaminare care uneori poate fi foarte ridicat. Difuzoarele cu jet de rotație s-ar putea confrunta cu partea superioară a depozitului de silozuri, dar ar fi imposibil să se realizeze nivelul optim de curățare din partea inferioară a depozitului silozului de 33 metri. Pentru a evita investițiile suplimentare pentru instalarea pompelor pe partea clientului, sa decis să nu se folosească metode de curățare la presiune medie și înaltă.
Luând în considerare condițiile instalației, tipul de contaminare și forma geometrică a depozitării silozului, a fost aleasă o metodă de presiune scăzută pentru o purificare optimizată folosind apă rece, care necesită de obicei o alimentare cu pompă de 8-9 bar. Deoarece nu existau comunicări externe pe cupola depozitului de silozuri, o unitate turbină a fost aleasă pentru testare. Pentru a economisi costurile în timpul procesului de curățare, chimicalele de curățare și suportul termic nu au fost utilizate.
Având în vedere că înălțimea de instalare depășește 33 de metri, a fost selectat ajutaj orbital patru duze de 7 mm fiecare, care se resetează circa 12 m3 / h de apă de spălare la presiunea de lucru de aproximativ 5 duze bar. Inginerii de așteptat durată scurtă de curățare ciclu de la prima evaluare a rezultatelor tratamentului, astfel încât sa decis să arunce apa de spălare în sistemul de canalizare al obiectului.
Pentru a testa duza orbital selectat în aceste condiții duza a fost conectat cu ajutorul unui furtun de presiune la o pompă centrifugă situată în partea inferioară a silozului și apoi introdus excentrică în silozuri și este disponibil la o adâncime de imersie de 2500 mm și la o distanță de la perete până la 500 mm.
După ce a fost introdusă duza, a fost inițiat un proces de curățare, care a fost atent monitorizat. După oprirea procesului după trei minute, cea mai mare parte blocat, chiar și reziduurile critice au fost îndepărtate cu suprafața silozului, care a fost acoperit cu jeturi intensive de curățare. Acest rezultat de curățare, realizat în doar câteva minute, a confirmat că a fost aleasă calea cea dreaptă. După ce a fost curățat timp de 15 minute, toate contaminările, în special reziduurile greu de crestat de făină, au fost îndepărtate. În ciuda poziției excentrice a duzei de curățare, a funcționat fără mișcări oscilatorii în siloz, în același timp generarea circuitului de jeturi, acoperind întreaga suprafață a silozului, chiar și în zonele cele mai profunde.
După finalizarea procesului de tratare a apei din depozitul de siloz, a fost necesar să se ia în considerare opțiunile de uscare, deoarece aceasta este o etapă integrală în ceea ce privește organizarea procesului.
Datorită condițiilor sezoniere ideale pentru procesul de curățare descris și amplasarea instalațiilor de depozitare a silozului în afara spațiilor, sa decis eliminarea umezelii rămase prin convecție. Lumina directă a soarelui de pe suprafața depozitului de siloz a asigurat o uscare suficientă din punct de vedere tehnic și economic. Pentru evaporarea rapidă a apei rămase, gura de vizitare superioară și conectorul de conectare din partea inferioară a conului de ieșire al depozitului de silozuri au fost deschise pentru a asigura o ventilație optimă și o scurgere a umidității.
În aplicații similare în care nu este posibilă uscarea silozurilor de depozitare cu radiație solară, utilizarea apei calde ca agent de curățare poate fi o soluție suplimentară. Apa caldă încălzește depozitul de siloz în timpul curățării și după ce se usucă pe suprafața interioară a depozitului de siloz prin convecție.
Dacă apa caldă nu poate fi utilizată pentru curățare, o altă posibilă soluție pentru uscarea fiabilă a suprafețelor de contact ale depozitării silozului este de a sufla rezervorul cu aer fierbinte filtrat prin orificiile de la partea superioară și inferioară. Este necesar să se acorde atenție alegerii unei rate suficiente de alimentare cu aer.
Aproximativ 3000 de litri de apă au fost utilizate pentru a obține rezultatul curățării, care a fost apoi introdus în sistemul de colectare și eliminare a deșeurilor al întreprinderii împreună cu făina îndepărtată.