انواع کولر

انواع کولر / خصوصیات خنک کنندگی

بعد از خارج شدن مواد از محفظه دستگاه پلت، پلت ها برای سرد و خشک شدن وارد کولر می شوند . خوراک های پلت شده، معمولاً دستگاه را با دمای بالاتر از ۸۷.۷ درجه سانتیگراد و رطوبت بیش از ۱۷ تا ۱۸ درصد ترک می کنند. برای ذخیره سازی و جابجایی، دمای پلت ها باید نسبت به دمای محیط ۴/۹ درجه سانتیگراد بالاتر بوده و به رطوبت به ۱۰ تا ۱۲ درصد برسد. این عمل با عبور هوای سردتر از دمای پلت از میان پلت ها و تبدیل رطوبت اضافه به بخار انجام می شود.

کولر مستقیماً زیر پرس پلت و بدون هیچگونه انتقال دهنده قرار داده می شود. ولی اگر به هر دلیلی نیاز به جابجایی پلت از دستگاه پلت به کولر وجود داشته باشد بهترین راه، استفاده از انتقال دهنده های نواری است.

پلت ها چگونه خنک می شوند؟

 هنگاه ورود پلت به کولر دما و رطوبت آن کاهش می یابد. میزان عملکرد کولر به مقدار حرارت و رطوبت پلت ها بستگی دارد. با کاهش ۱۱ درجه سانتیگراد از دما، میزان رطوبت ۱ درصد کاهش خواهد یافت. کولر می تواند رطوبت و حرارت اضافه شده در کاندیشنر و حرارت حاصل از موتور اصلی را کاهش دهد.

مرحله به مرحله با پلت جلو می رویم :

الف- در کاندیشنر بخار مواد خام متراکم شده و موجب افزایش ۳ تا ۵ درصدی رطوبت مواد می شود. در حین متراکم شدن بخار مقداری حرارت نیز تولید می شود. در کاندیشنر دمای پلت حدود ۶۰ تا ۹۴ درجه سانتیگراد خواهد شد. برای رسیدن به کیفیت خوب محصول اکنون پلت باید خنک و خشک شود.

ب- هنگام خروج پلت از دای، به دلیل خاصیت مویینگی، مقداری از رطوبت جذب می شود.

ج- ساختار کولر به گونه ای است که جریان هوا براحتی در اطراف پلت قرار می گیرد. هوا دارای ظرفیت جذب رطوبت بوده و تبدیل به بخار می گردد و در نتیجه خنک کنندگی اتفاق می افتد.

د- حرارت گرفته شده از پلت موجب گرم شدن هوای داخل مخزن کولر می شود و بدین ترتیب جریان هوا، توانایی بیشتری برای جذب آب پیدا می کند.

مثال :اگر دمای هوا در کولر ۲۰ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی آن ۸۵ درصد باشد، پلت های وارد شده دمایی در حدود۴۸ درجه سانتیگراد داشته باشند ، توانایی جذب رطوبت هوای کولر ۵ برابر بیشتر از حالت اولیه خواهد بود. با افزایش رطوبت کولر، تعادل حرارت و رطوبت بهتر خواهد شد.

ک-  اگر سطح مرطوب پلت بطور کامل در مجاورت هوا قرار نداشته باشد، پلت به مرحله تعادل حرارت و رطوبت نخواهد رسید. اگر مقدار رطوبت در داخل پلت بیشتر از سطح خارج آن باشد، پلت وضعیتی مثل فتیله پیدا کرده و رطوبت در طول پلت منتشر شده و در اثر حرارت از بین می رود.

گ-  این فرآیند ادامه یافته تا زمانی که رطوبت ایجاد شده در حین کاندیشنینگ توسط حرارت از بین برود. بعد از خنک شدن رطوبت در طول پلت یکسان خواهد بود. اگر هوای کولر بیش از حد خشک  باشد موجب کاهش بیش از اندازه رطوبت پلت شده و پلت شکننده خواهند شد. در شرایطی که قبل از رسیدن کاندیشنر به مخلوط مقداری آب اضافه گردد، و نتوان حرارت لازم را برای از بین بردن رطوبت تامین کرد در چنین وضعیتی رطوبت پلت از حد نرمال بالاتر خواهد شد.

ه- در زمان خروج پلت از کولر، دمای هوای کولر ۵ تا ۸ درجه گرمتر از وضعیت اولیه آن خواهد بود. مثلاً اگر دمای کولر در زمان ورود پلت ۱۵ درجه سانتیگراد باشد در زمان خروج، دما ۲۰ تا ۲۳ درجه سانتیگراد خواهد بود.

وضعیت پلت را تا حدی می توان به روش های زیر بهبود داد :

1.  انتخاب سایز درست کولر
2.  طرح مناسب سیستم تهویه
3.  استفاده از حرارت دهنده های مناسب برای از بین بردن رطوبت اضافی

خنک شدن و خشک شدن بطور همزمان اتفاق می افتد:

۱- خنک شدن با تبخیر رطوبت: با تبخیر رطوبت اضافی، حرارت داخلی پلت ها خارج می شود.

۲- خشک شدن: حرارت در کاندیشنر اضافه شده و دای رطوبت را از پلت می گیرد.

۳-خنک شدن با جریان هوا : با عبور جریان هوا از سطح پلت، خنک شدن اتفاق می افتد. حرارت و رطوبت توسط سیستم تهویه خارج می شود. برای خشک شدن و خنک شدن به مقدار کافی هوا و مدت زمان ماندگاری مناسب در کولر نیاز است. مدت زمانی نیز برای خروج رطوبت اضافی از مرکز پلت به سطوح خارجی نیاز است. برای خنک کردن پلت هایی با طول بیشتر به مدت زمان ماندگاری بیشتری نیاز است. بنابراین کیوب ها نسبت به پلت های کوچک به مدت زمان ماندگاری کمتری نیاز دارند.

پلت ها برای خنک شدن به سه دسته تقسیم می شوند :

۱- پلت های نرمال (۲.۴ تا ۴.۴ میلیمتر) : به مدت حداقل ۷ تا ۸ دقیقه خنک می شوند. در خوراک گاوهای شیری که حاوی اوره هستند باید پلت را به اندازه کافی خنک کرد. در غیر اینصورت خراب خواهند شد. وجود رطوبت در غلات و ملاس در فرمول موجب نرم و اسفنجی شدن پلت ها شده و خاکه زیادی تولید خواهند کرد.

۲-پلت هایی که حاوی سطوح بالایی از اوره (۴ درصد) و نمک (۲ درصد) هستند: بخصوص در رطوبت بالای محیط باید به اندازه کافی خنک شوند، در صورت خنک شدن زیاد پلت ها، رطوبت هوای اطراف را جذب کرده و خراب می شوند. پلت های بیش از حد خنک شده هیچگونه علامتی از خراب شدن در کولر را نشان نمی دهند اما چون مقدار رطوبت زیادی را با خود دارند فرآیند فساد سریعتر اتفاق خواهد افتاد.

– ۸۰ درصد رطوبت، ۳۰ دقیقه خنک کردن، ۱ درصد آب برداشته می شود

–  ۹۰ درصد رطوبت، ۳۰ دقیقه خنک کردن، ۲ درصد آب برداشته می شود

–  ۱۰۰ درصد رطوبت، ۳۰ دقیقه خنک کردن، ۳ درصد آب برداشته می شود

– ۸۰ درصد رطوبت، ۴۵ دقیقه خنک کردن، ۳ درصد آب برداشته می شود

در حین کارکرد خوراک، کولر نباید بیشتر از حد لازم روشن باشد. اگر به هر دلیلی دستگاه پلت خاموش شود، فن کولر نیز باید خاموش شود.

۳- کیوب : چون اندازه بزرگی دارند به مدت زمان بیشتری برای خنک شدن نیاز خواهند داشت. حتی در شرایطی نیز برای برداشتن رطوبت تزریق بخار نیاز باشد. کیوب ها اگر زیر حد لازم خنک شوند، نرم و خراب خواهند شد.

انتخاب کولر :

انتخاب نوع کولر (عمودی یا افقی) بستگی به فضای مورد نظر دارد. کولر های افقی برای خنک کردن پلت های حاوی چربی، ملاس و اوره زیاد  مناسب است اما در کولر های عمودی امکان چسبیدگی پلت زیاد است.

کولر ها دمای پلت را به ۱۰ درجه سانتیگراد رسانده و میزان رطوبت آن به ۵۰ درصد رطوبت اولیه (۱۷ تا ۱۸درصد) می رسد. اگر پلت بطور صحیح سرد و خنک نشود وضعیت آنها بدتر شده و در نتیجه خاکه بیشتر تولید می گردد. علاوه بر آن رشد قارچ و کپک نیز در آنها بیشتر خواهد شد.

کولر عمودی 

کولر های عمودی از ۲ ستون پلت و یک ستون مرکزی با جریان هوای گرم تشکیل شده است. دیواره دو ستون دارای شبکه های سیمی و توری است که هوا از این توری، توسط فن به پلت ها هدایت می شود.

قسمت های مختلف آن شامل:

۱- مخزن و وسیله دریافت برای نگهداری پلت های آماده شده در جلو ستون خنک کننده

۲- ستون های خنک کننده

 ۳- محفظه هوا

 ۴- موتور چرخ دنده تخلیه و کنترل

۵-چرخ دنده های تخلیه

۶- فن گریز از مرکز

۷- موتور فن هدایت کننده هوا

نحوه کار خنک کننده های عمودی بسیار ساده است. پلت از دستگاه پلت وارد مخزن  شده و سپس به داخل ستون ها هدایت  می شود. پلت های داغ به داخل ستون ها وارد شده و هوا توسط فن در بین آنها جریان می یابد. زمانی که پلت های داخل مخزن به سطح تراز برسد موتور تخلیه شروع به کار کرده و با حرکت چرخ دنده، تخلیه شروع می شود  و مواد از زیر هر ستون خارج شده و پلت های داغ وارد می شوند. در حین عملیات، توده گردوغبار جمع شده ممکن است فضای مخزن را پر کند. بنابراین قبل از شروع مجدد، باید مخزن از وجود این توده های گردوغبار تمیز شوند. در این نوع کولر ها ظرفیت نگهداری ثابت است. برای کاهش نرخ تولید، مدت ماندگاری را می توان افزایش داد.

از مزایای این نوع کولر می توان به موارد  زیر اشاره کرد :

1.  نیاز به حداقل فضای بستر
2.   ظرفیت بالا
3.  نیاز کم به جریان هوا
4.  تاثیر گذار بر شروع و پایان عملیات
5.  مکانیسم ساده

محدودیت های این خنک کننده:

1. برای خشک و خنک شدن مواد ریز مناسب نیست.
2.  ایجاد یکنواختی در تمام قسمت ها مشکل است.
3. جریان هوای کم
4.  بیشتر موجب خشک شدن می شود تا خنک شدن

نکات :

مقدار ورود و خروج پلت ها را کنترل نمایید. دریچه های هوا  محفظه مرکزی را همیشه تمیز کنید. مطمئن باشید توری ها در هر دو طرف ستون پلت تمیز و سالم اند. جریان پلت ها از کولر به غلطک های کرامبل و توری نیز بسیار مهم است. اگر جریان یکنواخت نباشد لازم است دریچه های کنترل محل ورود خوراک تنظیم شوند. مطمئن باشید تمام دریچه ها، میله ها و بلبرینگ ها به راحتی کار می کنند.

کولر افقی 

 طرز کار کولر های افقی شبیه کولر های عمودی است و تنها از نظر شکل ظاهری متفاوتند. در کولرهای عمودی پلت ها به دو ستون منتقل می شوند، اما در کولر های افقی پلت ها روی بستری که بصورت صفحه استیل منفذدار است یا در سطحی که توسط تسمه نقاله حرکت می کند قرار می گیرند و بخارسرد به آرامی از روی پلت ها عبور داده می شود.

کولر افقی در دو نوع یک طبقه و دو طبقه وجود دارند. در کولر یک طبقه  پلت روی یک نوار متحرک قرار گرفته  و در انتها مسیر تخلیه می شوند . اما در کولر دو طبقه دو نوار متحرک وجود دارد. پلت روی نوار بالایی حرکت کرده و روی نوار پایینی می افتند و در انتهای مسیر تخلیه می شوند.

مدت ماندگاری و عمق بستر توسط تنظیمات درست نوار یا تنظیم شیارها در عمق های مختلف بستر قابل تنظیم است.

بخش های مختلف کولر افقی شامل موارد زیر است:

۱- فیدر

۲-تسمه نقاله تولیدات

۳-محفظه هوا

۴-ورودی هوا

۵- تجهیزات چرخ دنده خنک کننده

فاکتورهای موثر بر عملکرد این کولر عبارتند از:

1. دمای هوای ورودی : اگر هوا سرد باشد ظرفیت نگهداری آب کم و در هوا گرم ظرفیت جذب آب زیاد است.
2.  عمق بستر کولر : معمولاً عرض بستر بین  ۳۰/۵ تا ۳۸ سانتیمتر می باشد.
3.  مقدار هوای وارد شده

نکات

پلت ها باید بطور کامل در عرض بستر و در عمق ثابتی قرار گیرند تا جریان هوای ثابتی از بین پلت ها عبور کند. قبل از راه اندازی مجدد، کولر باید کاملاً تخلیه شده باشد.

از مزایای کولر های  افقی نسبت به کولرهای عمودی این است که کولرهای افقی دارای سطح متحرکی هستند که بطور مکانیکی حرکت کرده و پلت ها را تخلیه می کند. این امر جریان مثبتی ایجاد خواهد کرد  زیرا پلتهای فرآوری شده تمایل به سفت شدن دارند  ( روی هم قرار می گیرند و سفت می شوند).

در کولرهای عمودی پلت هایی که سفت می شوند (مثل  پلت هایی که حاوی ملاس های زیادی هستند)، در حین عملیات به هم می چسبند، خشک شده و از جریان نرمال جلوگیری می کنند.

طول کولر افقی و سرعت تسمه نقاله مدت خنک شدن را تعیین می کند. عرض کولر و عمق بستر نیز تعیین کننده ظرفیت تولید هستند. عمق بستر، عرض کولر، اندازه و طول لوله های هوا و اندازه و نوع تجهیزات جمع کننده گردوغبار میزان نیاز به فن را مشخص می کنند.

کولر جریان متقارن

جریان هوای خنک از زیر کولر به سمت بالا و بین پلت ها جریان می یابد. پلت نیز به سمت پایین و داخل محل تخلیه حرکت می کنند. مدت ماندگاری و عمق بستر پلت را می توان توسط سنسورهای مخصوص و تنظیم دریچه های تخلیه تنظیم نمود.

توجه :

کولر باید مجهز به وسیله قفل دریچه ورود باشد. پلت را در عرض صفحه تخلیه پراکنده کنید. مراقب باشید در این کولرها قبل از تخلیه از بالا، قسمت زیر دستگاه (مخزن) خالی باشد.

زمان ماندگاری پلت در کولر:

مدت زمان ماندگاری به زمان مورد نیاز برای انتقال رطوبت از مرکز پلت به سطح خارجی گفته می شود. این زمان بستگی به اندازه پلت و ترکیبات سازنده آن دارد.

زمان ماندگاری در اغلب فرمول ها بیشتر از ۵ تا ۱۰ درصد اجزای مایع خوراک نیست. معمولاً برای پلت با قطر کم ۶ دقیقه زمان مناسب است. تحت هیچ شرایطی نباید زمان ماندگاری کمتر از ۶ دقیقه باشد. در پلت های حاوی بیشتر از ۱۰ درصد ملاس زمان ماندگاری حداقل ۲۰ درصد افزایش خواهد یافت. علاوه بر زمان، مقدار هوای مورد نیاز نیز بررسی می شود.

تعیین هوای مورد نیاز:

مقدار هوای مورد نیاز با نرخ تولید در داخل کولر ارتباط مستقیم دارد اما به اندازه کولر یا سایز دستگاه پلت وابسته نیست.ایجاد میعان در سیستم تهویه، به مقدار هوای موردنیاز برای خنک شدن پلت ها بستگی دارد. به دلیل تنوع در ترکیبات پلت، تنوع در رطوبت نسبی هوای کولر ایجاد می شود.

فرض کنیم دستگاه پلت با ظرفیت تولید حداکثر ۲۰ تن در ساعت، پلت با قطر ۴ میلیمتر تولید می کند. اگر مقدار هوای مورد نیاز در هر تن۸۰۰ فوت مکعب در دقیقه و نرخ تولید ۲۰ تن در ساعت باشد، مقدار هوای مورد نیاز ۱۶۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه خواهد بود.

البته خصوصیات ویژه هر کدام از خوراک ها و شرایط آب و هوایی منطقه نیز در راندمان و نیازهای دستگاه بی تاثیر نیست. مثلاً اگر رطوبت نسبی در منطقه ای بین ۸۵ تا ۱۰۰ درصد باشد افزایش مقدار جریان هوا لازم است ولی در آب و هوای خشک به جریان هوای کمتری نیاز است.

جدول – مدت ماندگاری در کولر و مقدار هوای مورد نیاز