انواع کولر در کارخانه فراوری خوراک

مقدمه و اهمیت خنک‌سازی پلت

در کارخانه‌های تولید خوراک دام، عملیات خنک‌سازی پلت پس از خروج از محفظه دستگاه پلت برای کاهش دما و رطوبت ضروری است. پلت‌ها معمولاً با دمای بالا (بیش از 87.7°C در برخی موارد) و رطوبت بیش از 17–18% از پرس خارج می‌شوند و برای ذخیره‌سازی و جابجایی باید دما و رطوبت آنها کاهش یابد تا کیفیت، پایداری و ایمنی محصول تضمین شود.

انواع کولرهای مورد استفاده

انواع کولرهایی که در خطوط فراوری خوراک کاربرد دارند عبارت‌اند از: کولرهای جریان متقابل، افقی، عمودی، جریان معکوس، درام چرخشی، نوار نقاله‌های خنک‌کننده، بستر سیال، مارپیچی، تونل‌های خنک‌کننده، کولرهای هوای محیط، خلاء و مبدل‌های حرارتی آب‌خنک. انتخاب نوع مناسب براساس ترکیب فرمول، ظرفیت تولید، فضای در دسترس و شرایط اقلیمی انجام می‌شود.

پلت‌ها چگونه خنک می‌شوند؟ (مرحله به مرحله)

هنگام ورود پلت به کولر دما و رطوبت آن کاهش می‌یابد. کارایی کولر متاثر از مقدار حرارت و رطوبت پلت است. تقریباً با کاهش 11°C دما، رطوبت حدود 1% کاهش می‌یابد. کولر می‌تواند رطوبت و حرارت اضافه حاصل از کاندیشنر و موتور اصلی را از بین ببرد.

گام‌های اصلی

الف) در کاندیشنر بخار موجب افزایش رطوبت حدود 3–5% و افزایش دما می‌شود؛ معمولاً دمای پلت در محدوده 60–94°C قرار می‌گیرد. برای کیفیت مناسب، پلت باید خنک و خشک شود.

ب) هنگام خروج پلت از دای، به دلیل موئینگی مقداری رطوبت جذب ساختار می‌شود.

ج) طراحی کولر به گونه‌ای است که جریان هوا به‌راحتی در اطراف پلت‌ها حرکت کرده و رطوبت اضافی را تبخیر می‌کند؛ این تبخیر باعث کاهش دما می‌شود.

د) حرارتی که از پلت گرفته می‌شود، هوای داخل کولر را گرم‌تر کرده و ظرفیت جذب رطوبت هوا را افزایش می‌دهد؛ این تعادل حرارتی و رطوبتی فرایند خنک‌سازی را تسریع می‌کند.

مثال: اگر دمای هوای کولر 20°C با رطوبت نسبی 85% باشد و پلت‌ها دمای 48°C داشته باشند، توانایی هوای کولر برای جذب رطوبت می‌تواند چند برابر افزایش یابد که به بهبود تعادل کمک می‌کند.

روش‌های بهبود وضعیت پلت در کولر

برای بهبود وضعیت پلت‌ها می‌توان از راهکارهای زیر استفاده کرد:

1. انتخاب سایز مناسب کولر برحسب ظرفیت و اندازه پلت.
2. طراحی مناسب سیستم تهویه برای توزیع یکنواخت جریان هوا.
3. در موارد لازم استفاده از حرارت‌دهنده‌های کنترل‌شده برای حذف رطوبت اضافی قبل از بلاک ذخیره‌سازی.

خنک شدن و خشک شدن همزمان

1) خنک شدن با تبخیر رطوبت: تبخیر رطوبت داخلی باعث خروج حرارت می‌شود. 2) خشک شدن: رطوبت اضافه که در کاندیشنر جذب شده توسط حرارت و تبخیر حذف می‌شود. 3) خنک شدن با جریان هوا: عبور جریان هوا از سطح پلت سبب تبادل حرارت و حذف رطوبت می‌گردد.

راهنمای انتخاب کولر و نکات کاربردی

انتخاب بین کولر عمودی یا افقی بستگی به فضای در دسترس، نوع فرمول و نیازهای کیفیتی دارد. کولرهای افقی برای پلت‌هایی با مقادیر بالای چربی، ملاس یا اوره مناسب‌تر هستند، در حالی که در کولرهای عمودی احتمال چسبندگی پلت بیشتر است.

کولرها عموماً دمای پلت را تا حدود 10°C بالاتر از دمای محیط کاهش می‌دهند و رطوبت را تا حدود نیمی از مقدار اولیه (مثلاً از 17–18% به ~10–12%) می‌رسانند. خنک‌سازی نامناسب موجب افزایش خاکه، کاهش دوام و رشد کپک‌ها می‌شود.

کولر عمودی — ساختار، مزایا و محدودیت‌ها

کولرهای عمودی معمولاً از دو ستون پلت و یک ستون مرکزی هوای گرم تشکیل می‌شوند. دیواره ستون‌ها با شبکه‌های سیمی یا توری پوشیده می‌شود تا هوا توسط فن‌ به‌صورت عمودی میان پلت‌ها جریان یابد. بخش‌های اصلی شامل مخزن ورودی، ستون‌های خنک‌کننده، محفظه هوا، موتور و چرخ‌دنده‌های تخلیه و فن است.

مزایا

• نیاز حداقلی به فضای بستر
• ظرفیت بالا
• نیاز کمتر به جریان هوای شدید
• مکانیسم ساده و قابل اتکا

محدودیت‌ها

• نامناسب برای مواد بسیار ریز
• ایجاد یکنواختی کامل در تمام لایه‌ها دشوار است
• جریان هوای کمتر و احتمال خشک شدن بیش از حد در برخی شرایط

نکات عملی: کنترل نرخ ورود و خروج پلت، تمیز نگه داشتن دریچه‌ها و توری‌ها، و اطمینان از عملکرد روان مکانیزم‌های تخلیه برای جلوگیری از تجمع گردوغبار و گیرکردن پلت‌ها ضروری است.

کولر افقی — انواع، عملکرد و فاکتورهای مؤثر

عملکرد کولرهای افقی مشابه عمودی است اما پلت‌ها روی بستر یا تسمه نقاله قرار گرفته و هوا به‌صورت عمودی یا از زیر از میان آنها عبور می‌کند. کولرهای افقی در مدل‌های یک طبقه و دو طبقه تولید می‌شوند؛ در مدل دو طبقه پلت‌ها از نوار بالایی روی نوار پایینی می‌افتند تا زمان ماندگاری افزایش یابد.

فاکتورهای مؤثر

1. دمای هوای ورودی: هوای سرد ظرفیت جذب رطوبت کمتری دارد؛ هوای گرم ظرفیت بالاتری دارد.
2. عمق بستر: معمولاً عرض بستر بین 30.5 تا 38 سانتیمتر است؛ تنظیم عمق بستر بر زمان ماندگاری تأثیر می‌گذارد.
3. مقدار هوای وارد شده: تعیین‌کننده نرخ تبخیر و توانایی کولر در حذف رطوبت داخلی پلت است.

از مزایای کولر افقی می‌توان به وجود سطح متحرک برای تخلیه مکانیکی و ایجاد جریان یکنواخت اشاره کرد؛ این مزیت به‌ویژه برای پلت‌های چسبنده یا محتوی ملاس اهمیت دارد.

زمان ماندگاری در کولر و تعیین هوای مورد نیاز

زمان ماندگاری (Retention Time) مدت لازم برای انتقال رطوبت از مرکز پلت به سطح و سپس تبخیر آن است و به قطر پلت و ترکیب فرمول وابسته است. برای پلت‌های با قطر کم، معمولاً حداقل 6 دقیقه توصیه می‌شود و تحت هیچ شرایطی نباید کمتر از 6 دقیقه باشد. پلت‌هایی که بیش از 10% ملاس دارند معمولاً به زمان ماندگاری بیشتری نیاز دارند.

تعیین هوای مورد نیاз

مقدار هوا با نرخ تولید رابطه مستقیم دارد. به‌عنوان مثال اگر نرخ تولید 20 تن/ساعت و نیاز هوا 800 CFM (فوت مکعب در دقیقه) در هر تن باشد، مقدار کل هوا 16,000 CFM خواهد بود. شرایط اقلیمی مانند رطوبت نسبی منطقه نیز در تعیین جریان هوا مؤثر است؛ در مناطق مرطوب معمولاً به جریان هوا بیشتر نیاز است.

جدول زمان ماندگاری و هوای مورد نیاز

خلاصه کاربردی و اقدامات پیشنهادی

- انتخاب صحیح نوع کولر (افقی یا عمودی) و طراحی مناسب سیستم تهویه برای هر ترکیب فرمولی حیاتی است.
- همیشه زمان ماندگاری حداقلی بر اساس قطر پلت را رعایت کنید (کمتر از 6 دقیقه برای پلت‌های کوچک مجاز نیست).
- کنترل علائم کیفی مانند میزان خاکه، چسبندگی و نشانه‌های فساد میکروبی به‌عنوان شاخص عملکرد کولر استفاده شود.
- نگهداری منظم (پاک‌سازی توری‌ها، بازرسی دریچه‌ها و مکانیزم تخلیه) برای پایداری عملکرد ضروری است.