کوره های بخار در صنعت قند

مقدمه :

استخراج مواد قندی(شکر) و محصولات جنبی ديگر از چغندر نياز به مقدار زيادی انرژي حرارتی دارد، و چون چغندرقند حاوي 70 درصد آب بوده که اکثر آن را مي بايست در خلال سلسله عمليات قندسازي از آن جدا نمود در صنايع قند آب و بخار بعنوان عاملي جهت جذب حرارت از سوخت در حال احتراق در کوره بخار و انتقال آن به محل مصرف به شمار آمده، جائی که آب در اثر تبخير از مواد جدا ميگردد.

در مقايسه بخار برای اين منظور بيشتر مناسب بوده زيرا که :

الف : سيستم های بخار وآب کندانسه کوره بخار به سادگي قابل انطباق با سيستم های بخار و آب کندانسه اواپراتور ميباشد .

ب : قدرت لازم برای ماشين آلات کارخانه را با هزينه کمتر از طريق عبور بخار از توربين ميتوان بدست آورد و بخارات خروجی از آن را سپس به اواپراتورها منقل نمود .

ج : کوره های بخار مدرن و تجهيزات مربوطه نسبتا" از راندمان بالائی برخوردار مي باشند .

د : بخار مصرفي را ميتوان با صرفه اقتصادی قابل توجهی از لوله ها انتقال داده ونيز بسادگي کنترل نمود .

کوره های بخار :

يک کوره بخار در حقيقت ظرف تحت فشاری است که آب در آن تبخير گرديده و در اثر حرارت به بخار تبديل مي شود. کوره بخار از کوره ای (محفظه احتراقي) تشکيل يافته که در فضاي سربسته آن سوخت محترق ميگردد .

کوره های بخاريکه در صنايع قند مورد استفاده قرار ميگيرند اکثرا" بلا استثناء داراي خصوصيات ذيل ميباشد :

الف- کوره ها از نوع(water-tube boiler) بوده که در آن آب وبخاردرداخل لوله ها جريان داشته وحرارت ازقسمتهای خارجي لوله ها به آن انتقال مي يابد .

ب- کوره ها دارای سيرکلاسيون طبيعی بوده که آب وبخار در اثر اختلاف دانسيته (ويا درجه حرارت) در لوله های تبخير کننده به گردش در مي آيند.

ج : فضار کار آنها کمتر از psig700 مي باشد . در صنايع کوره سازی عموما" کوره های بافشار کمتر از psig600 به عنوان کوره های بافشار پايين شناخته ميگردند.

]يک کوره بخار ايده آل که در کارخانجات قند مورد استفاده قرار مي گيرد مي بايست حائز شرايط بشرح ذيل باشد :

1- طوری طراحی وساخته شود که عملکرد مناسب و يا اطمينانی را دارا باشد

2- از مواد وعمليات کارگاهی با کيفيت عالی برخوردار باشد

3- قابل رقابت از نظر قيمت باشد

4- دارا بودن امکانات جهت جدا نمودن بخار از آب وتحويل بخار تميز

5- دارا بودن راندمان حرارتی بالا

6- سادگي در نگهداری وتميز نمودن وتعميرات

7- آمادگی داشتن در مقابل تغييرات ناگهانی بار

8- مناسب بودن جهت نصب لوازم و ادوات کنترل مقرون به صرفه

درساليان گذشته کوششهائی در حرفه مهندسی به عمل آمد که اصطلاح (توليد کنند بخار)

را برای کوره های بخار مدرن بکار برند، ولي اين کوشش با شکست مواجه گرديد واصطلاح (کوره بخار)همچنان مورد موافقت قرار گرفت . يک کوره بخار را ميتوان در هر شرايطی در داخل ويا خارج کارخانه نصب نمود بسياری از کوره ها ، مخصوصا آنهايي که اساسا اتوماتيک بوده در خارج از کارخانه قرار گرفته اند ولی در شرايط جوی سرد تر معمولا" کوره را در داخل نصب مي نمايند .تقريبا"تا20سال قبل اکثر کوره های بخار کارخانجات قند در محل کارخانه سوار ونصب مي شدند با چنين کوره هائی مخصوصا" در ظرفيت های بيشتر هزينه سرمايه گذاری نصب به ازای يک واحد بخار توليد شده کاهش مي يافت و نتيجتا" اين مسئله منجر به نصب کوره های در تعداد کمتر گرديد ،کمااينکه چندين کارخانه قند هر کدام تنها مجهز به يک کوره بخار گرديده اند . در ساليان اخيرسبک نصب کوره ها تغيير نموده و قسمتهائی در خود کارگاههای کوره سازي سوار و نصب ميگردند . تا اينکه از 20سال گذشته استفاده از کوره های سوار شده در کارگاه يا کوره های بسته بندي شد (packaged boiler)متداول شده، بطوريکه تمام قطعات کوره بوسيله سازنده در کارگاه سوار گرديده و اين امر به نحو مطلوبی در کاهش هزينه های اوليه کارخانجات قند موثر بوده است . چون در آن موقع کوره های سوار شده در کارگاه در اندازه های نسبتا" کوچک ساخته ميشد . لذا يک کارخانه قند مجهز به حداقل 6ويا 7 دستگاه از کوره های مذکور گرديد . سازندگان کوره در ادامه طراحی های خود موفق به ساخت کوره های بزگتر از اين نوع شدند وبطوريکه جديد ترين واحد های آن دارای ظرفيت ib/hr325000 می باشد .هم اکنون مديران کارخانجات قند کوره های سوارشده در کارگاه را در اندازه های بزرگتر انتخاب مي نمايند .

برای انتخاب فشار يک کوره بخار، مهندس طراح ابتدا فشار بخار خروجی از توربين را که در بدنه اول اواپراتور مورد استفاده قرار مي گيرد مد نظر خواهد داشت. سپس وی مقدار قدرت توليد شده بوسيله توربين ها را مورد رسيدگی قرار داده و آنگاه فشار بخار کوره را انتخاب مينمايد ، البته با در نظر گرفتن اينکه تنها 80در صد بخار توليدی کوره های بخارتوليدی کوره های بخار از توربين عبور مينمايد . مقدار 10 در صد باقيمانده از بخار توليدی کوره های بخار بعنوان بخار تکميلی (made up steam) بحساب آمده و از طريق يک شير فشار شکن ، فشار آن از فشار کوره به فشار بخار خروجی از توربين تقليل می يابد .

در ساليان اخير گرايشي در جهت کاربرد کوره های بخار با اطاق احتراق (کوره) تحت فشار وپرهيز از کوره های تحت مکش بوجود آمده است . در کوره های با اطاق احتراق تحت مکش، فشار منفی کمی و يا مکش در کوره از طريق تأثير دودکش به تنهايي و يا بوسيله يک فنتيلاتور به همراه دود کش برقرار ميگردد . در کوره های با اطاق احتراق تحت فشار يک فشار مثبت در کوره وجود داشته و لذا نيازی به فنتيلاتور مکش نبوده و ميتوان بر مجموع اصطحکاک سيال ناشي از عبور هوا وگازهای حاصل از احتراق در داخل کوره کلا" توسط يک فنتيلاتور فشار غلبه نمود. بنابراين فشار مثبت در کوره برابر با مجموع ارتفاع اصطحکاک بين دود کش وکوره منهای خلأ ايجاد شده بوسيله دود کش خواهد بود .

در کوره ای تحت مکش هر گونه نشتی منجر به نفوذ هوا بداخل کوره شده، در حاليکه در کوره های تحت فشار هرگونه نشتی به خارج کوره سرايت مينمايد .بنابر اين در کوره های تحت مکش تمام قسمتهای مربوطه ميبايست به نحئ مطلوبي آب بندي گردد، هرچند نشتي به مقدار کم ناقابل مي باشد . در کوره های تحت فشار اقدامات احتياطی لازم به منظور به حداقل رسانيدن مقدار نشتی ميبايست به عمل آيد . براي اين منظور غالبا" کوره را بوسيله لوله آهنی جوشکاری شده و يا آلمينيومی آب بندي نموده و توجه خاصي نيز در محلهای نصب دوده شورها، محورهای دمپر وانژکتورهای سوخت پاش و جائی که بداخل کوره راه مي يا بند از نظر آب بندي بعمل آيد. معمولا" هوای فشرده به محل های بازديد لوله کشي شده، و تا اينکه اولين شيشه های بازديد را خنک نگهدارند وثانيا" در مواقعی که دريچه های بازديد ميبايست باز شوند مانند يک پمپ با جريان سريع عمل نمايند(jet pump) . کوره های بااطاق تحت فشار تاثير مطلوبی داشته و ضمن کاهش هزينه های نگهداری کوره، طراحی وعملکرد وکنترل آن ساده نيز مي سازد.

فنتيلاتورهای کوره :

تقريبا" تمام کوره های بخار مدرن در کارخانجات قند آمريکای شمالی مجهز به يک و يا تعداد بيشتري فنتيلاتورهای مکش مي باشند. فنتيلاتورهای تحت فشار هوای مورد نياز برای احتراق را وارد کوره مي سازند فنتيلاتورهای مکش گازهای حاصل از احتراق را از طريق دود کش خارج مي نمايند . فنتيلاتورها قسمت اساسی کوره های مدرن را تشکيل ميدهند و نحوه انتخاب و کاربرد آنها حائز اهميت بسياری بوده که ذکر آن از حوصله اين شما خارج مي باشد .

کوره های بخار در صنعت قند

مطالب مشابه :

فراورده‌های تخمیری

صنایع شیر2

مخاطرات ناشی از افزایش سلولهای سوماتیک

ناقل باکتری‌های پروبیوتیک

اهمیت آب در کنسرو 1

اقلام و اغذیه‌های مضر

دوره زبان تخصصی صنایع غذایی

برنج قهوه ای

کوره های بخار در صنعت قند