کاندیشن کردن کنترل کننده کیفیت پلت

به منظور کسب کیفیت خوب پلت، پیش از پرس نمودن خوراک توسط دای، مراحلی وجود دارد که حتی نسبت به پلت سازی حقیقی مهمتر می باشد. این مقاله به فرآیند کاندیشن کردن خصوصاً نقش بخار در آن می پردازد.

---

به منظور کسب کیفیت خوب پلت، پیش از پرس نمودن خوراک توسط دای، مراحلی وجود دارد که حتی نسبت به پلت سازی حقیقی مهمتر می باشد. این مقاله به فرآیند کاندیشن کردن خصوصاً نقش بخار در آن می پردازد.
کاندیشن کردن مهمترین مرحله در تولید پلت با کیفیت خوب می باشد. علیرغم تکنیک استفاده شده، اساس کار مشابه می باشد: حرارت و رطوبت به خوراک خشک افزوده می شوند, سپس خوراک کاندیشن شده در طول فرآیند پلت سازی برای نرم شدن[1] آماده می شود.
بیشتر سیستم های پلت سازی در صنعت طیور از کاندیشنرهای اتمسفری(تحت فشار جو)استفاده می کنند. این کاندیشنرها سبب خردشدن و ترکیدن ذرات خوراک در اثر واردشدن فشار نمی شوند در عوض در آنها خوراک خشک با بخار مخلوط می شود. در نتیجه رطوبت و انرژی حرارتی به خوراک افزوده می شود. رطوبت جهت تسهیل عبور خوراک از دای و برای تراکم مناسب، حیاتی می باشد. انرژی حرارتی برای انتقال یکنواخت رطوبت به هسته ذرات خوراک حائز اهمیت است. درکل, رطوبت به میزان 5/16 تا 17 درصد در خوراک کاندیشن شده, ایده آل می باشد.
کاندیشن کردن کیفیت پلت را بهبود می دهد اما میزان ژلاتینه شدن محصول پایانی را افزایش نمی دهد. داده های جدول 1 نشان می دهد که اگرچه کاندیشن کردن میزان ژلاتینه شدن خوراک را افزایش نمی دهد اما بطور معنی داری بر دوام خوراک اثر می گذارد. رطوبت افزوده طی کاندیشن کردن می تواند از طریق جذب موئینی سبب ایجاد پیوندهای بین ذرات شود. این پیوند می تواند بصورت چسب عمل نموده و سبب تراکم مناسب خوراک در مرحله پلت سازی شود.
همچنین, کاندیشن کردن مناسب خوراک پیش از تراکم فیزیکی، فرآیند پلت سازی را تسهیل می کند.
جدول 1- اثر کاندیشن کردن روی آزاد شدن مالتوز و دوام خوراک مرغان تخمگذار
کاربرد مناسب
مزایای حاصل از کاندیشن کردن (در صورت اجرای مناسب آن)، عبارتست از: کیفیت پلت بهبود یافته و نیز مقدار انرژی موردنیاز برای پلت سازی کاهش می یابد. موضوع، اثرکاندیشن کردن نیست بلکه کاربرد مناسب آن است.
طرح کاندیشنرهای اتمسفری ساده است، مخزن های مخلوط کننده با مجراهای ورود بخار و مایع. با این حال، ملاکهای مختلفی وجود دارد که برای عملکرد و نگهداری مناسب کاندیشنرها ضروری هستند و عبارتند از:
· کنترل مؤثر بخار در طی مسیر دیگ بخار تا کاندیشنر[2] (SH)
· فشار مناسب بخار
· موقعیت مناسب پاروها
· زمان ماندگاری
بطور کلی, دو مورد اول شامل کنترل بخار است در حالیکه دو مورد دیگر شامل عملکرد کاندیشنر می باشد. مهمترین جنبه کاندیشن کردن عبارت است از تنظیم افزودن بخار. این عمل ازطریق استفاده از SH صورت می گیرد. کنترل بخار در طی مسیر, امری معمول در صنعت می باشد اما پیکربندی مناسب آن هنوز بصورت مشکل باقی است. هدف از کنترل بخار, فراهم نمودن بخار تمیز و تنظیم شده برای کاندیشنر می باشد.
بخار خشک و تر
در صنعت خوراک, مفاهیم رطوبت \"خشک\" و \"تر\" جهت مشخص نمودن شرایط بخار ورودی به کاندیشنر، استفاده می شود. بخار \"خشک\"، بخار داغ و بخار \"تر\"، بخار متراکم است. این دو مفهوم دلیل اصلی ضروری بودن SH مناسب می باشند. افزودن رطوبت از طریق بخار، عمدتاً راندمان فرآیند کاندیشن کردن را (با استفاده از اصول انتقال حرارت جهت جابجایی رطوبت از خارج به داخل ذرات خوراک), بهبود می دهد.
بخار خوب باید دارای مقدار مناسبی حرارت برای بهینه بودن انتقال رطوبت به داخل ذرات خوراک، باشد. فست[3] (1976) اولین بار این مفهوم را بدین صورت توضیح داد: \"بخار, دمای خوراک آردی را به ازای هر یک درصد رطوبت افزوده شده, C˚15 (F˚ 27) افزایش می دهد.\"بطور کلی سیستم های قدیمی تر به ازای هر یک درصد رطوبت افزوده شده, دما رابه میزان C˚11 (F˚20) افزایش می دادند؛ در حالیکه سیستم های جدید به ازای هر یک درصد رطوبت افزوده شده، دما را تقریباً C˚6/16 ( F˚ 30) بالا می برند.

راندمان بخار
میزان کارآیی بخار برای عملکرد صحیح SH دستگاه پلت، حیاتی می باشد و بر طبق فرمول زیر محاسبه می شود:
CMT - MMT / CMM - MMM=کارآیی بخار
کارآیی بخار برابر است با: نسبت افزایش دماC)˚( به رطوبت (درصد)
[4] CMT= دمای خوراک کاندیشن شده C)˚(
[5] MMT= دمای خوراک میکس شده C)˚(
[6]CMM= رطوبت خوراک کاندیشن شده (درصد)
[7]MMM= رطوبت خوراک میکس شده (درصد)
با استفاده از این فرمول، مدیران تولید و کیفیت می توانند بطور مکرر بر مقدار حرارت بخار نظارت داشته باشند. به عنوان یک قانون کلی، هنگامیکه کارآیی بخار به زیرC˚11 (F˚20) افت می کند، حرارت به اندازه کافی بالا نیست تا کاندیشن خوراک در مدت نسبتاً کوتاه کاندیشن کردن بطور مناسب صورت گیرد. در مقابل, هنگامیکه کارآیی بخار به بالای C˚17(F˚30)می رسد، محتویات حرارتی بخار به اندازه کافی بالاست که ممکن نیست در مدت زمان نسبتاً کوتاه کاندیشن کردن, بخار به فاز مایع بازگردد.
همچنین استفاده از کارآیی بخار به مدیران تولید و کیفیت اجازه می دهد تا SH خود را برای جبران نوسانات رطوبت و دمای خوراک میکس شده، تنظیم کنند.
نقش کلیدی بخار
جدول 2 و 3 نقش معنی داری را که کارآیی بخار در عملکرد دستگاه پلت بازی می کند، نشان می دهد. یک فرض کلیدی: حداکثر رطوبت برای خوراک کاندیشن شده 5/17 درصد است. در واقع، دستگاه پلت نمی تواند خوراکی را که دارای رطوبت بالای 5/17 درصد است، پلت نماید. بنابراین، خوراک کاندیشن شده خوب برای تولید پلت با کیفیت, باید دارای حدود 17 درصد رطوبت باشد.
جدول 2 تغییر مقدار کارآیی بخار را بر اساس دمای کاندیشن کردن C˚85 (F˚185) و رطوبت 17 درصد،
آنالیز کرده است. در مقابل جدول 3, مقدار دمای کاندیشن کردن را که برای رسیدن به رطوبت 17 درصد, در صورت ثابت بودن مقدار کارآیی بخار, لازم است؛ آنالیز کرده است.
جدول2- کارآیی بخار موردنیاز برای کاندیشن خوراک با 17درصد رطوبت در دمای C ˚85

 کاربرد مناسب
مزایای حاصل از کاندیشن کردن (در صورت اجرای مناسب آن)، عبارتست از: کیفیت پلت بهبود یافته و نیز مقدار انرژی موردنیاز برای پلت سازی کاهش می یابد. موضوع، اثرکاندیشن کردن نیست بلکه کاربرد مناسب آن است.
طرح کاندیشنرهای اتمسفری ساده است، مخزن های مخلوط کننده با مجراهای ورود بخار و مایع. با این حال، ملاکهای مختلفی وجود دارد که برای عملکرد و نگهداری مناسب کاندیشنرها ضروری هستند و عبارتند از:
· کنترل مؤثر بخار در طی مسیر دیگ بخار تا کاندیشنر[2] (SH)
· فشار مناسب بخار
· موقعیت مناسب پاروها
· زمان ماندگاری
بطور کلی, دو مورد اول شامل کنترل بخار است در حالیکه دو مورد دیگر شامل عملکرد کاندیشنر می باشد. مهمترین جنبه کاندیشن کردن عبارت است از تنظیم افزودن بخار. این عمل ازطریق استفاده از SH صورت می گیرد. کنترل بخار در طی مسیر, امری معمول در صنعت می باشد اما پیکربندی مناسب آن هنوز بصورت مشکل باقی است. هدف از کنترل بخار, فراهم نمودن بخار تمیز و تنظیم شده برای کاندیشنر می باشد.
بخار خشک و تر
در صنعت خوراک, مفاهیم رطوبت \"خشک\" و \"تر\" جهت مشخص نمودن شرایط بخار ورودی به کاندیشنر، استفاده می شود. بخار \"خشک\"، بخار داغ و بخار \"تر\"، بخار متراکم است. این دو مفهوم دلیل اصلی ضروری بودن SH مناسب می باشند. افزودن رطوبت از طریق بخار، عمدتاً راندمان فرآیند کاندیشن کردن را (با استفاده از اصول انتقال حرارت جهت جابجایی رطوبت از خارج به داخل ذرات خوراک), بهبود می دهد.
بخار خوب باید دارای مقدار مناسبی حرارت برای بهینه بودن انتقال رطوبت به داخل ذرات خوراک، باشد. فست[3] (1976) اولین بار این مفهوم را بدین صورت توضیح داد: \"بخار, دمای خوراک آردی را به ازای هر یک درصد رطوبت افزوده شده, C˚15 (F˚ 27) افزایش می دهد.\"بطور کلی سیستم های قدیمی تر به ازای هر یک درصد رطوبت افزوده شده, دما رابه میزان C˚11 (F˚20) افزایش می دادند؛ در حالیکه سیستم های جدید به ازای هر یک درصد رطوبت افزوده شده، دما را تقریباً C˚6/16 ( F˚ 30) بالا می برند.
راندمان بخار
میزان کارآیی بخار برای عملکرد صحیح SH دستگاه پلت، حیاتی می باشد و بر طبق فرمول زیر محاسبه می شود:
CMT - MMT / CMM - MMM=کارآیی بخار
کارآیی بخار برابر است با: نسبت افزایش دماC)˚( به رطوبت (درصد)
[4] CMT= دمای خوراک کاندیشن شده C)˚(
[5] MMT= دمای خوراک میکس شده C)˚(
[6]CMM= رطوبت خوراک کاندیشن شده (درصد)
[7]MMM= رطوبت خوراک میکس شده (درصد)
با استفاده از این فرمول، مدیران تولید و کیفیت می توانند بطور مکرر بر مقدار حرارت بخار نظارت داشته باشند. به عنوان یک قانون کلی، هنگامیکه کارآیی بخار به زیرC˚11 (F˚20) افت می کند، حرارت به اندازه کافی بالا نیست تا کاندیشن خوراک در مدت نسبتاً کوتاه کاندیشن کردن بطور مناسب صورت گیرد. در مقابل, هنگامیکه کارآیی بخار به بالای C˚17(F˚30)می رسد، محتویات حرارتی بخار به اندازه کافی بالاست که ممکن نیست در مدت زمان نسبتاً کوتاه کاندیشن کردن, بخار به فاز مایع بازگردد.
همچنین استفاده از کارآیی بخار به مدیران تولید و کیفیت اجازه می دهد تا SH خود را برای جبران نوسانات رطوبت و دمای خوراک میکس شده، تنظیم کنند.
نقش کلیدی بخار
جدول 2 و 3 نقش معنی داری را که کارآیی بخار در عملکرد دستگاه پلت بازی می کند، نشان می دهد. یک فرض کلیدی: حداکثر رطوبت برای خوراک کاندیشن شده 5/17 درصد است. در واقع، دستگاه پلت نمی تواند خوراکی را که دارای رطوبت بالای 5/17 درصد است، پلت نماید. بنابراین، خوراک کاندیشن شده خوب برای تولید پلت با کیفیت, باید دارای حدود 17 درصد رطوبت باشد.
جدول 2 تغییر مقدار کارآیی بخار را بر اساس دمای کاندیشن کردن C˚85 (F˚185) و رطوبت 17 درصد،
آنالیز کرده است. در مقابل جدول 3, مقدار دمای کاندیشن کردن را که برای رسیدن به رطوبت 17 درصد, در صورت ثابت بودن مقدار کارآیی بخار, لازم است؛ آنالیز کرده است.
جدول2- کارآیی بخار موردنیاز برای کاندیشن خوراک با 17درصد رطوبت در دمای C ˚85

 متأسفانه کیفیت خوب پلت، تنها با حداکثر نمودن دمای کاندیشن کردن بدست نمی آید اما می توان از طریق درک عوامل مهم مؤثر در کیفیت بخار و عملکرد کاندیشنر بدان دست یافت. این عوامل شامل بخار خوب، ثابت بودن دما و رطوبت خوراک میکس شده, و تنظیم فشار بخار مناسب می باشند.
تحقیقات نشان می دهد فشار بخار در مقایسه با سایر متغیرها, نقش حیاتی در کیفیت پلت بازی نمی کند. بنابراین, فشار بخار اثری بر روی کارآیی بخار ندارد. در نتیجه, فشار بخار باید در پاسخ به دما و رطوبت خوراک موجود در کاندیشنر, تنظیم شود.
جدول 3- دمای کاندیشن کردن موردنیاز برای کاندیشن خوراک با 17 درصد رطوبت در مقدار ثابت کارآیی بخار

 رطوبت خوراک
در طول سال, رطوبت خوراک تغییر می کند. بیشتر این نوسانات از رطوبت ذرت که یکی از اجزای اصلی خوراک طیور می باشد, ناشی می شود. در صورت تغییر رطوبت خوراک, کل رطوبت در سیستم تغییر می کند. برای مثال، اگر رطوبت محصول ذرت جدید 3 درصد بالاتر از رطوبت ذرت قدیمی باشد، منطقی است که رسیدن به دمای C˚85 در کاندیشن کردن مشکل بنظر رسد (جدول 3), با فرض اینکه SH اصلاح نشده است. در مقابل, زمانیکه رطوبت محصول قدیمی حدود 10 درصد است, دمای کاندیشن کردن C˚85 برای فراهم نمودن درجه مشابه کاندیشن در مقایسه با ذرتی که رطوبت 13 درصد دارد, کافی نخواهد بود.
کلید بالا بودن کیفیت خوراک، وجود رطوبت 17-5/16 درصد خوراک کاندیشن شده و حفظ آن در تمام زمانها می باشد. از طریق نظارت بر جریان رطوبت در سیستم کاندیشن کردن، مدیر تولید و کیفیت فرصت بهتری برای تولید پلتهای باکیفیت خواهد داشت.
عملکرد خوب کاندیشنر به تحویل بخار تمیز و فاقد تراکم بیش از حد، به کاندیشنر بستگی دارد. منظور از تراکم، تغلیظ شدن رطوبت موجود در بخار و خروج آن از فاز بخار، می باشد. به دلیل مقدار کمتر انرژی در رطوبت متراکم, رطوبت متراکم به اندازه رطوبت موجود در فاز بخار توسط خوراک جذب نمی شود. بنابراین, حذف رطوبت متراکم از بخار بسیار مهم می باشد. این عمل با نصب تله های مؤثر در SH میسر است.
زاویه پاروها و سرعت محور
وقتی بخار با کیفیت خوب از طریق SH مؤثر و فشار بخار بهینه, تحویل داده می شود؛ باید به وضعیت قرارگیری زاویه پاروها یا سرعت محور کاندیشنر نیز توجه کافی مبذول داشت. از طریق تنظیم وضعیت پاروها بصورت موازی در کاندیشنر، دوام فست[8] نسبت به موقعیت استاندارد پاروها می تواند تا 5 درجه افزایش یابد. از طریق کاهش سرعت محور کاندیشنر و متعاقب آن، افزایش زمان ماندگاری از 10-5 ثانیه به 25-20 ثانیه می توان دوام فست را به میزان 5 درصد افزایش داد. افزایش زمان ماندگاری کاندیشنر از طریق تغییر زاویه پاروها، استراتژی خوبی برای افزایش کیفیت پلت می باشد. با این حال علیرغم وضعیت بهینه, اختلاف نظرهایی وجود دارد. پیشنهاد زاویه پارو به میزان ˚45 در دهانه و محل تخلیه کاندیشنر و ˚0 در مرکز کاندیشنر, ممکن است تا اندازه ای بحث برانگیز باشد. با این وجود، این تصور باقی ست که: تغییر زاویه پارو می تواند زمان ماندگاری را افزایش دهد که در نتیجه سبب افزایش کیفیت پلت خواهد شد.
همچنین کیفیت پلت می تواند تحت تأثیر تغییر سرعت محور کاندیشنر قرار گیرد. این امر از طریق نصب یک درایو با فرکانس متغیر[9] (VFD) که می تواند با سیستم های اتومات تر پیوند یابد، انجام می شود. مزیت این روش این است که کیفیت پلت می تواند تحت تأثیر \"زمان واقعی\" قرار گیرد، برخلاف باز نمودن کاندیشنر و تنظیم دستی پاروها. گرچه موتور VFD هزینه قابل توجهی می طلبد اما این گزینه باید بررسی شود.