دسته‎بندی و انتخاب خشک‎کن‎های صنعتی

721 بازدید

۱۳۹۶/۰۹/۱۴

مدت‎هاست که خشک کردن بیشتر بعنوان یک هنر محسوب می‎شود تا یک علم و بیشتر به تجربیات قبلی و توصیه‎های سازندگان وابسته است. به دلیل رشد و توسعه تکنولوژی‎های خشک کردن و البته پیچیده شدن آن‎ها، برای یک فرد غیر متخصص انتخاب بین انواع زیاد آنها و بررسی نقاط ضعف و قدرتشان، امری سخت و طاقت فرسا است.

بعلاوه بررسی عملکرد خشکن صنعتی هنگامی که رسیدن به کیفیت مشخص، نرخ تولید بالاتر، هزینه‎های انرژی و مسائل زیست محیطی نیز در آن مد نظر باشد بسیار بغرنج می‎شود. بنابراین مهندسین برای انتخاب خشکن یا اهداف دیگر، لازم است بدانند که چه سیستم خشک کنی توسط سازندگان پیشنهاد می‎شود، نکات کلیدی در انتخاب آنها چیست و قبل از مراجعه برای تهیه آنها به گزینه‎های انتخابی بیشتری برسند. زمان و دقت زیادی مورد نیاز است چرا که هزینه های انتخاب نادرست، بسیار زیاد خواهد بود.

در این مقاله معیارهای کلیدی دسته‎بندی و انتخاب خشک‎کن‎ صنعتی بیان می‎شود و سپس به معیارهایی برای انتخاب آنها با دانستن این نکته که مورد اخیر بسیار پیچیده است پرداخته می‎شود.

دسته‎بندی خشکن‎ها

برای دسته‎بندی خشکن‎ها روش‎های مختلفی وجود دارد که شامل موارد زیر می‎باشند:

  1. نوع کارکرد
  2. نوع گرمای ورودی
  3. وضعیت ماده در خشکن
  4. فشار کارکرد
  5. واسطه خشک کردن (جابجایی)
  6. دمای خشک کردن
  7. حرکت نسبی بین واسطه خشک کردن و مواد جامد
  8. تعداد مراحل
  9. زمان

این دسته‎بندی کلی است. هر خشکن مشخصه‎های خود را دارد، که آن را برای کاربرد مشخصی مناسب یا غیر مناسب می‎کند. بنابراین لازم است تا از انواع خشکن‎های موجود در بازار و مزایا، معایب و محدودیت‎های آنها آگاه بود.

انتخاب خشک‎کن‎ صنعتی

دسته‎بندی و انتخاب خشک‎کن‎های صنعتی

انتخاب خشک‎کن‎ صنعتی

توجه به نکات زیر برای انتخاب خشک‎کن‎ صنعتی ضروری می‎باشد:

به خاطر انواع گسترده خشکن‎ها و اینکه برای بیشتر مواد انواع مختلفی از آنها را می‎توان به‎کار برد، انتخاب بهترین آنها موضوعی چالش برانگیز است که نباید آن را دست کم گرفت یا تماماً به عهده فروشندگان و سازندگان گذاشت زیرا آنها دسته کوچکی از انواع خشکن‎ها را پوشش می‎دهند.

کاربر باید قوانین کاربردی و تجربیات فروشندگان را به کار گیرد یا با داده‎برداری از روی نمونه‎های انتخابی و یا پایلوت، ارزیابی خوبی از گزینه‎های مختلف داشته باشد.

انتخاب اشتباه خشکن برای یک کاربرد مشخص، بدون توجه به ساخت و طراحی خوب آن، انتخاب ضعیفی خواهد بود. تغییر جزیی در ترکیب و یا خصوصیات فیزیکی مواد باعث تغییراتی در مشخصه‎های خشک کردن، خواص مورد نیاز و … می‎شود. که خود منجر به تولید محصولی متفاوت و یا متوقف شدن عملکرد خشکن می‎گردد.

اگرچه در اینجا فقط به انتخاب خشکن‎ها پرداخته می‎شود، اما باید توجه کرد که در عمل باید یک سیستم خشکن شامل مراحل قبل از خشک کردن (مانند آبگیری مکانیکی، تبخیر، عمل‎آوری مواد با اختلاط، رقیق سازی و یا دانه‎ای کردن) یا بعد از خشک کردن (مانند تمیزکاری گاز، مرتب کردن مواد، گردش مجدد بخشی از مواد در فرآیند، خنک‎کاری، بسته بندی و انبار کردن و… ) انتخاب شده و تخصیص گردد.

به عنوان یک حداقل، اطلاعات زیر برای رسیدن به انتخاب مناسب لازم است:

  1. توان عملیاتی خشکن و نوع عملکرد
  2. خواص فیزیکی و شیمیایی و بیوشیمیایی ماده خشک شونده تر
  3. عملیات فرآیندی بالا دستی و پایین دستی
  4. محتوای رطوبت مواد ورودی و محصول خروجی
  5. سینتیک خشک کردن، جذب سطحی دما
  6. پارامترهای کیفیتی
  7. جنبه‎های ایمنی مانند خطر احتراق و انفجار
  8. میزان تولید
  9. نیاز به کنترل اتومکانیک
  10. خصوصیات سمی ماده تولید
  11. نسبت مواد برگشتی، انعطاف در ظرفیت مورد نیاز
  12. نوع و هزینه سوخت، هزینه برق
  13. قوائد زیست محیطی
  14. فضای اشغالی در کارخانه

برای مواد با ارزش مانند مواد دارویی، مواد غذایی خاص و مواد پیشرفته، ملاحظات کیفیت بر دیگر موضوعات برتری دارد و هزینه خشک کردن زیاد مهم نیست. ظرفیت تولید چنین محصولاتی عموماً کم است.

در بعضی از موارد، ماده ورودی ممکن است قبل از خشک شدن تغییر حالت دهد (مانند کوچک شدن، ورقه ورقه شدن، دانه‎ای شدن) که این امر باعث تغییر در انتخاب خشکن می‎شود.

به صورت یک قاعده و به منظور کاهش مصرف انرژی و اندازه خشکن، بهتر است که مواد قبل از خشک کردن خشک شونده، مایع آنها توسط فیلتر کردن، سانتریفیوژ و تبخیر کاهش داده شود. همچنین از خشک کردن بیش از حد نیز به دلیل افزایش مصرف انرژی و زمان خشک شدن اجتناب می‎شود.

خشک کردن مواد غذایی و مواد بیوتکنولوژیکی نیاز به توجهات تجربه تولید خوب و طراحی بهداشتی تجهیزات و فرآیند دارد. چنین موادی هنگام خشک شدن و نگهداری در معرض تخریب گرمایی و بیولوژیکی قرار دارند.

سینتیک خشک کردن نقش اساسی در انتخاب خشک‎کن‎ها ایفا می‎کند. علاوه بر پیش‎بینی زمان اقامت مورد نیاز، انواع خشکن‎های مناسب را نیز محدود می‎سازد. محل رطوبت، نوع رطوبت، مکانیزم انتقال رطوبت، ابعاد فیزیکی محصول، شرایط واسطه خشک کننده، فشار در خشکن‎ها و… یک خشکن مناسب و نیز یک عملکرد مطلوب را بوجود می‎آورد.

لازم به ذکر است که در بسیاری از روش‎های جدید از بخار سوپرهیت بعنوان واسطه تبادل گرما یا ترکیبی از روش‎های خشک کردن متداول مثل ترکیب روش‎های مختلف انتقال حرارت یا چند نوع خشک‎کن مختلف در یک خش‎کن چند مرحله‎ای استفاده می‎شود.

بخار سوپرهیت بعنوان واسطه تبادل گرما مزایای بسیاری مانند نرخ‎های بالاتر خشک‎شدن در یک شرایط مشخص، کیفیت بهتر برای بعضی از مواد، انرژی مصرف خالص کمتر اگر بخار مازاد تولیدی در بخش دیگری از فرآیند مصرف شود، حذف خطرات احتراق و انفجار را دارد. برای مثال، خشک کردن چوب با بخار در شرایط خلأ، می‎تواند باعث کاهش زمان خشک شدن تا ۴ برابر شود و با بهبود کیفیت، مصرف خالص سوخت و برق تا ۷۰% کاهش می‎یابد.

انتخاب خشکن بر پایه کیفیت

چون تقاضا برای کیفیت محصول بسیار دقیق شده است و قوانین زیست محیطی بیشتر و بیشتر مطالبه می‎شوند، اغلب نیاز است تا از یک تکنولوژی خشک کردن به سراغ تکنولوژی دیگر رفت.

افزایش قیمت سوخت و نیز اختلاف در قیمت سوخت فسیلی نسبت به برق، برای انتخاب خشکن اثر می‎گذارد. چون بیشتر ۷۰% از هزینه‎های یک خشکن از نوع جابجایی، هزینه‎های انرژی است، لازم است که خشکن با راندمان بالاتر حتی با قیمت اولیه بیشتر انتخاب نمود.

همچنین مهم است تا خشکن در شرایط مناسب نرخ جریان، دما و رطوبت گاز به کار برده شود. برای رسیدن به محتوای رطوبت کم در تطابق با محتوای رطوبت تعادلی، به هوای رطوبت زدایی شده نیاز است.

جمع بندی

ایجاد قوانینی برای دسته‎بندی و انتخاب خشکن‎ها به خاطر استثناهای زیاد مشکل است. اغلب تغییر جزئی در شرایط ماده ورودی باعث تغییر نوع خشکن انتخابی می‎شود. غیر معمول نیست که برای یک ماده مشخص چندین نوع خشک‎کن مختلف بتوان انتخاب کرد.

انتخاب خشک‎کن‎ صنعتی به ظرفیت تولید، انعطاف مورد نیاز، قیمت سوخت و نیز تصمیم موردی که به تعیین تجهیزات منجر شود بستگی دارد.

پربازدیدترین‌ها

دیدگاه‌ها

خوشحال خواهیم شد که اولین دیدگاه را شما ارسال نمائید.

دیدگاه خود را ثبت نمایید.

برای دریافت آخرین خبرها و محصولات ما به کانال تلگرام ما بپیوندید