«Πώς να μειώσετε το κόστος του αντι-αφρώδους παράγοντα στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας πατάτας» βασίζεται σε υλικά που παρέχονται στην PotatoPro από την ChemFree Defoam LLC. Το περιεχόμενο του αρχικού άρθρου έχει επεξεργαστεί για λόγους σαφήνειας και προσαρμογής στην πλατφόρμα PotatoPro.
Μέχρι τώρα, τα αντι-αφρώδη χημικά (αποσμητικά μέσα) ήταν η μόνη εμπορικά βιώσιμη λύση για τον έλεγχο του αφρού. Κατά συνέπεια, οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας έχουν σχεδιαστεί λαμβάνοντας υπόψη αυτήν τη λύση.
Ωστόσο, με την αύξηση των τιμών αυτών των χημικών και με την αυξανόμενη ανησυχία για μεταποίηση χημικές ουσίες που προστίθενται στα τρόφιμα μας, η βιομηχανία τροφίμων επανεξετάζει την προσέγγισή της στον έλεγχο και την πρόληψη αφρού.
Ενώ διατίθενται πλέον μη χημικά διαλύματα για έλεγχο αφρού, υπάρχουν επίσης φθηνές, αλλά αποτελεσματικές, βελτιώσεις για υπάρχουσες εγκαταστάσεις που αντιμετωπίζουν την πρόληψη αφρού. Αυτές οι βελτιώσεις μπορούν να ενταχθούν στη συνήθη συντήρηση μιας υπάρχουσας εγκατάστασης και να προσθέσουν λίγο ή καθόλου στον συνολικό προϋπολογισμό συντήρησης.
Υπάρχουν επίσης προληπτικές τροποποιήσεις στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις που θα αποτρέψουν τη δημιουργία αφρού με πολύ βραχυπρόθεσμη απόδοση.
Για εγκαταστάσεις που βρίσκονται επί του παρόντος στη φάση σχεδιασμού, υπάρχουν πολλές οικονομικά αποδοτικές επιλογές σχεδιασμού που θα μειώσουν σημαντικά ή θα εξαλείψουν την ανάγκη για αντι-αφρώδη χημικά.
Βελτίωση των συστημάτων μεταφοράς υδάτων
Καθώς το νερό ρέει μέσω μιας εγκατάστασης, ο αέρας καθίσταται όλο και περισσότερο δεμένος στον όγκο του. Μόλις ο αέρας φτάσει στην επιφάνεια, ο αφρός αρχίζει να σχηματίζεται και να μεγαλώνει. Ο ρυθμός ανάπτυξης αφρού αυξάνεται με την ποσότητα του παρασυρόμενου αέρα.
Επομένως, πρέπει να καταβληθεί κάθε προσπάθεια για την ελαχιστοποίηση της εισροής αέρα στο νερό επεξεργασίας.
Εκτός από τον παρασυρόμενο αέρα, δύο άλλες φυσικές παράμετροι επηρεάζουν το ρυθμό ανάπτυξης αφρού. Αυτές είναι η ταχύτητα με την οποία το νερό κινείται και εμποδίζει τη διαδρομή του ρέοντος νερού. Όσο γρηγορότερα κινείται το νερό, τόσο λιγότερο πιθανό είναι να έχει εντοπισμένα προβλήματα αφρισμού. Καθώς το κινούμενο νερό προσκρούει στην επιφανειακή απόφραξη, ο αφρός τείνει να μαζεύεται και να μεγαλώνει.
Αυτό το άρθρο περιγράφει συγκεκριμένα φυσικά σχέδια που συμβάλλουν στην ανάπτυξη αφρού λόγω ενός ή περισσότερων από τα προαναφερθέντα ζητήματα και των προτεινόμενων τροποποιήσεων που ελαχιστοποιούν αυτά τα ζητήματα.
Δεξαμενές εισόδου νερού από σωλήνες
Μια τυπική κατάσταση που υπάρχει σε ένα σύστημα μεταφοράς νερού είναι όπου το νερό αφήνει ένα σωλήνα και εισέρχεται στη δεξαμενή.
Εάν το αναδυόμενο νερό χτυπήσει την επιφάνεια του νερού στη δεξαμενή (αριστερά), γίνεται περισσότερος αέρας, έτσι δημιουργείται περισσότερος αφρός. Ωστόσο, βυθίζοντας το άκρο του σωλήνα έτσι ώστε η αναδυόμενη έξοδος νερού κάτω από την επιφάνεια (δεξιά ) το αποτέλεσμα μιας διασύνδεσης αέρα / νερού ελαχιστοποιείται σε μεγάλο βαθμό Για ένα τέτοιο γεγονός, εάν το αναδυόμενο νερό χτυπήσει την επιφάνεια του νερού στη δεξαμενή (αριστερά), περισσότερος αέρας παρασύρεται, έτσι δημιουργείται περισσότερος αφρός.
Ωστόσο, βυθίζοντας το άκρο του σωλήνα έτσι ώστε να έχουμε την αναδυόμενη έξοδο νερού κάτω από την επιφάνεια (δεξιά), το αποτέλεσμα μιας διεπαφής αέρα / νερού ελαχιστοποιείται σε μεγάλο βαθμό, μειώνοντας ή εξαλείφοντας τη δημιουργία επιπλέον αφρού.
Αυτή η βελτίωση μπορεί να επιτευχθεί προσθέτοντας απλώς μια επέκταση σε έναν υπάρχοντα σωλήνα βυθίζοντας τον αρκετά βαθιά ώστε να μην δημιουργηθεί απαράδεκτη επιφανειακή αναταραχή.
Δεξαμενές εισόδου νερού από τα Flumes
Περιορισμός της ροής
Στην ιδανική περίπτωση, θα ήταν επωφελές να μετατρέψετε το νερό που βγαίνει από ένα καπνό (κατάσταση «καταρράκτη») έτσι ώστε να το περιορίσετε σε κλειστό σωλήνα και να το επεξεργαστείτε όπως αναφέρθηκε προηγουμένως.
Ωστόσο, αυτό μπορεί να είναι ένα δύσκολο έργο, λόγω, εν μέρει, του αφρισμού των συνεπειών της μετάβασης σε ροή νερού.
Μεταβάσεις ροής νερού, π.χ., κατευθυντικές αλλαγές, αλλαγές ταχύτητας ροής, αυξανόμενος περιορισμός κ.λπ., συχνά οδηγούν σε ανεπιθύμητες αναταράξεις και περισσότερο αφρό. Συνεπώς, πρέπει να ληφθούν υπόψη προσεκτικά σχεδιαστικά ζητήματα εάν εφαρμοστεί μια τέτοια προσέγγιση.
Αξιοποίηση της τυρβώδους ροής
Μια άλλη προσέγγιση για τον έλεγχο του αφρού που παράγεται από την επίδραση της επεξεργασίας νερού από ένα καπνό σε μια δεξαμενή είναι να επωφεληθεί από την τυρβώδη ροή του κατά την είσοδο στο νερό.
ταραχή, ενώ μια πηγή για τον εγκέφαλο του αέρα και στη συνέχεια την παραγωγή αφρού, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πλεονέκτημα στον έλεγχο του αφρού.
Συνήθως, δεν παράγεται αφρός σε άμεση γειτνίαση όπου το νερό επεξεργασίας προσκρούει στην επιφάνεια του νερού της δεξαμενής. Αντ 'αυτού, η ταραχώδης ροή μεταφέρει τον παρασυρόμενο αέρα κάτω στον όγκο του νερού όπου στη συνέχεια ανεβαίνει και αναδύεται στην επιφάνεια ως αφρός. Η απόσταση από την περιοχή πρόσκρουσης όπου αναδύεται αυτός ο αφρός εξαρτάται από την ταχύτητα και την κατεύθυνση του νερού επεξεργασίας καθώς χτυπά την επιφάνεια.
Ο αφρός που μπαίνει στην περιοχή κρούσης είτε καταστρέφεται είτε μεταφέρεται πίσω στο νερό της δεξαμενής.
Χρησιμοποιώντας τυρβώδη ροή, είναι δυνατόν να σχεδιάσουμε συστήματα με τα οποία τα επίπεδα αφρού στις δεξαμενές που τροφοδοτούνται από ανοιχτούς αγωγούς φτάνουν σε ισορροπία και διατηρούνται σε αποδεκτά επίπεδα. Χρησιμοποιώντας αυτήν την περιγραφή τυρβώδους ροής, είναι δυνατό να σχεδιάσουμε συστήματα με τα οποία τα επίπεδα αφρού στις δεξαμενές τροφοδοτούνται από τα ανοιχτά φτερά φτάνουν σε ισορροπία και διατηρούνται σε αποδεκτά επίπεδα.
Η παραπάνω εικόνα απεικονίζει μια τέτοια διαμόρφωση. Εδώ η τυρβώδης ροή του εισερχόμενου νερού διεργασίας έχει ένα στοιχείο οριζόντιας ταχύτητας που κινείται κάτω από το νερό προς το αντίθετο άκρο της δεξαμενής όπου εκτρέπεται προς την αντίστροφη κατεύθυνση.
Αυτή η αντίστροφη ροή ολοκληρώνει έναν «κλειστό βρόχο» στον οποίο ο επιφανειακός αφρός οδηγείται πίσω στην περιοχή κρούσης όπου είτε καταστρέφεται είτε μεταφέρεται στην τυρβώδη ροή κάτω από την επιφάνεια… επαναλαμβάνοντας την κυκλική διαδικασία.
Νερό σε αγωγούς και αποχετεύσεις ανοιχτού δαπέδου
Αυξήστε την ταχύτητα ροής
Είναι πιο δύσκολο για τον αφρό να αναπτυχθεί σε γρήγορα κινούμενο νερό σε σύγκριση με το αργά κινούμενο ή το ακίνητο νερό. Το ύψος των αποχετεύσεων και των αγωγών θα πρέπει να είναι τόσο υψηλό όσο υπαγορεύεται από το περιβάλλον.
Φυσικά εμπόδια
Ανεξάρτητα από την ταχύτητα ροής του νερού, οποιοδήποτε επίπεδο επιφανειακού αφρού που μεταφέρεται με το νερό θα προσκολληθεί εύκολα σε εμπόδια στη διαδρομή της ροής. Καθώς το νερό συνεχίζει να περνά, ο επερχόμενος αφρός επιφανείας θα προσκολληθεί στον ήδη υπάρχοντα, με αποτέλεσμα μια περιοχή με συνεχή ανάπτυξη αφρού.
Στην ιδανική περίπτωση, τα εμπόδια πρέπει να αρθούν. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, μια ομαλή εκσυγχρονισμένη εκτροπή που επιτρέπει στο νερό να "γλιστρήσει" από την απόφραξη χωρίς να τηρηθεί (φαίνεται παραπάνω) Δύο τύποι εμποδίων είναι κοινές στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας τροφίμων:
- «Σκληρά» εμπόδια
Αυτά αναφέρονται σε φυσικά αντικείμενα όπως σωλήνες, ασυνέχειες καπνού και επιφανειακές ανωμαλίες. Μόλις προσδιοριστεί, η ιδανική λύση είναι απλά να αφαιρέσετε αυτά τα εμπόδια.
Γνωρίζοντας ότι αυτό δεν είναι πάντα λογικό, η δεύτερη προσέγγιση για την επίλυση του προβλήματος είναι να εισαχθεί μια ομαλή βελτιωμένη εκτροπή που επιτρέπει στο νερό να "γλιστρήσει" από την απόφραξη χωρίς να τηρηθεί όπως φαίνεται παραπάνω.
Παράδειγμα κατάλληλου σχεδιασμού για α κλειστός σωλήναςΜια δύσκολη απόφραξη που παρατηρείται συνήθως είναι η ροή του νερού από έναν σωλήνα σε μια αποχέτευση, συχνά μια αποστράγγιση δαπέδου. Αυτή η είσοδος είναι συχνά στο 90 ή κοντάo, που σημαίνει ότι το ρεύμα εισόδου χτυπά κατευθείαν τον τοίχο του αγωγού. Αυτό προκαλεί αναταράξεις και περισσότερη δημιουργία αφρού.
Επιπλέον, δημιουργεί μια «μαλακή» απόφραξη (βλ. Παρακάτω) για το νερό που ρέει στον αγωγό. Το νερό που εισάγεται σε μια αποχέτευση πρέπει πάντα να εισέρχεται όσο το δυνατόν παράλληλα με την κατεύθυνση αποστράγγισης και προς την ίδια κατεύθυνση με το ρέον νερό αποστράγγισης.
Παράδειγμα κατάλληλου σχεδιασμού για ένα ανοιχτή τάφρος (υδρορροή) - «Μαλακά» εμπόδια
- Αφρός: Ένας τύπος μαλακής απόφραξης είναι ο ίδιος ο αφρός. Οι εναποθέσεις αφρού γίνονται «σπόροι» για την ανάπτυξη αφρού. Ο αφρός που έρχεται σε επαφή θα προσκολληθεί εύκολα σε αυτόν, ειδικά εάν αυτός ο αφρός είναι σταθερός.
Η λύση είναι να αποτρέψουμε το σχηματισμό αυτών των «σπόρων»… τα μέσα για τα οποία είναι το αντικείμενο αυτού του άρθρου. - Νερό: Μια δεύτερη μαλακή απόφραξη είναι το νερό. Όταν το ρέον νερό συναντά νερό από μια άλλη πηγή αναταραχών - προσθέστε αέρα και δημιουργείται αφρός.
Ανάλογα με τη δυναμική ροής, η ροή και των δύο πηγών μπορεί να επιβραδυνθεί, η οποία μπορεί επίσης να συμβάλει στην επιπρόσθετη δημιουργία αφρού.
Για την ελαχιστοποίηση αυτής της απόφραξης, συνιστώνται τα ίδια κριτήρια σχεδίασης που απεικονίζονται για κλειστό σωλήνα ή ανοιχτή τάφρο. - Συντρίμμια: Ένα άλλο εμπόδιο που χαρακτηρίζεται ως «μαλακό» είναι τα συντρίμμια. Τα συντρίμμια επεξεργασίας τροφίμων συλλέγονται συχνά σε αναθυμιάσεις, ειδικά σε αποχετεύσεις.
Αυτό το πρόβλημα συνήθως ανακουφίζεται αυξάνοντας την ταχύτητα του νερού που ρέει στον αγωγό. Όπου είναι δυνατόν, το γήπεδο αυξάνεται.
Άλλα μέσα περιλαμβάνουν την εισαγωγή ενός ακροφυσίου υψηλής πρόσκρουσης που κατευθύνει νερό (κατά προτίμηση ανακυκλωμένο νερό) προς τα συντρίμμια κατά την κατεύθυνση της ροής του νερού.
- Αφρός: Ένας τύπος μαλακής απόφραξης είναι ο ίδιος ο αφρός. Οι εναποθέσεις αφρού γίνονται «σπόροι» για την ανάπτυξη αφρού. Ο αφρός που έρχεται σε επαφή θα προσκολληθεί εύκολα σε αυτόν, ειδικά εάν αυτός ο αφρός είναι σταθερός.
Καλύμματα αποστράγγισης
Τα καλύμματα αποστράγγισης μπορούν να διατηρήσουν τον αφρό. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τοπικές περιοχές αφρισμού και για να κατευθύνουν αφρό σε άλλες περιοχές για μετέπειτα θεραπεία.
Διάφορα υλικά είναι διαθέσιμα για το σκοπό αυτό, όπως πολυβινυλοχλωρίδιο, ουρεθάνη και υλικά με βάση τη σιλικόνη.
Σύστημα διανομής αφρού
Είναι σύνηθες σε όλη τη βιομηχανία επεξεργασίας τροφίμων να εγχέονται χημικά κατά του αφρού σε μια θέση ενός συστήματος μεταφοράς νερού κλειστού βρόχου. Αυτός ο βρόχος αποτελείται συνήθως από αρκετές πιθανές περιοχές αφρού, δηλαδή πολλαπλές δεξαμενές, αέρια, πλυντήρια, περιοχές ανάκτησης αμύλου κ.λπ.
Πολύ συχνά η ποσότητα του αντι-αφρού που εγχέεται σε κάθε βρόχο ελέγχεται σε μια κεντρική τοποθεσία όπου βρίσκονται οι αντι-αφρός και οι αντλίες.
Παρόλο που ένα τέτοιο σύστημα διανομής φαίνεται να είναι λειτουργικά αποτελεσματικό, χρησιμοποιεί υπερβολικά τα αποσμητικά μέσα και επομένως σπαταλά χρήματα.
Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό:
- Πρώτον, οι ανάγκες κατά του αφρού για κάθε περιοχή του βρόχου θα ποικίλλουν, πράγμα που σημαίνει απαραίτητα ότι σπαταλούνται χημικές ουσίες - αρκετή για μια περιοχή είναι υπερβολική για άλλες περιοχές.
- Δεύτερον, ο αντι-αφρός σπαταλά επίσης επειδή η αποτελεσματικότητα των χημικών ουσιών μειώνεται καθώς απομακρύνεται από το σημείο της ένεσης.
Αυτό οφείλεται στην αραίωση των αντι-αφριστικών χημικών από τον μεγάλο όγκο νερού στον βρόχο, την προσκόλληση των αντι-αφριστικών χημικών στο προϊόν εντός του βρόχου και την υποβάθμιση της απόδοσης του αντι-αφρού με την πάροδο του χρόνου.
Με τη συνετή αποσυγκέντρωση ορισμένων από τα σημεία έγχυσης κατά του αφρού μπορεί να ενισχυθεί σημαντικά η αποτελεσματικότητα του αφρού:
«Βάλτε το φάρμακο εκεί που είναι ο πόνος.»
Συμπέρασμα
Η πραγματοποίηση εύλογων τροποποιήσεων του φυσικού εργοστασίου των υφιστάμενων εγκαταστάσεων επεξεργασίας τροφίμων ή / και η ενσωμάτωση αυτών των τροποποιήσεων στο σχεδιασμό νέων εγκαταστάσεων θα μειώσει σημαντικά τα έξοδα που σχετίζονται με τη χρήση χημικών κατά του αφρού.
Επιπλέον, συνδυάζοντας αυτές τις τροποποιήσεις με τα πρόσφατα διαθέσιμα μη χημικά μέσα για καταστροφή αφρού, το χημικό κόστος θα μειωθεί… πιθανώς στο μηδέν.