در صنایع غذایی، کنترل دقیق دما و فرآیندهای قابل اعتماد همچون سیستم گرمایش الکتریکی یک گزینه نیستند، بلکه یک ضرورت هستند. انتقال بسیاری از مواد چه شکلات، روغن پالم، شیره، گلوکز یا چربیهای مختلف از طریق پمپاژ یا ریختن، تنها در یک بازه دمایی مشخص امکانپذیر است.، یا فقط می توانند در آن محدوده به خواص پردازشی خاص خود دست یابند. آنها نباید خیلی سرد یا خیلی گرم شوند. گرمایش الکتریکی تضمین میکند که این الزامات به طور قابل اعتمادی در طول حمل و نقل، ذخیرهسازی و پردازش برآورده میشوند.
بسته به نیاز، برای فرآیند انتقال و تولید از شیلنگهای گرمایشی ثابت یا انعطافپذیر و همچنین روکشها و گرمکنهای حرارتی قابل جداسازی استفاده میشود تا مواد بهصورت یکنواخت و ملایم گرم شوند. این امر به ویژه برای موادی که پس از پخت یا سفتشدن، بهسختی دوباره ذوب میشوند یا ذوب مجدد آنها تنها با افت کیفیت امکانپذیر است. هنگام نگهداری مواد در مخازن، IBCها، سیلوها یا خطوط لوله، نیز عوامل دیگری مانند جلوگیری در برابر یخزدگی و پیشگیری از تشکیل میعان و جلوگیری از ایجاد رطوبت باید مورد توجه قرار گیرند.
جلوگیری از تشکیل میعان و حفظ روانبودن شکر
تشکیل میعان (Condensation) میتواند تأثیر قابلتوجهی بر کیفیت شکر ذخیرهشده داشته باشد. برای جلوگیری از ایجاد میعان و اطمینان از اینکه شکر حالت روان و آزادریزش خود را حفظ کند، ضروری است بدنه یا جکت سیلو بهوسیله سیستم گرمایش حرارتی گرم شود تا دمای آن در یک محدوده ثابت حفظ گردد.
اجرای کامل سیستم گرمایش الکتریکی دیواره سیلو
برای حفظ شکر در دمای ثابت حدود 20 درجه سانتیگراد، از سیستم گرمایش الکتریکی جکت (پوشش) سیلو استفاده میشود. این سیستم شامل تابلو برق و تجهیزات کنترلی و همچنین عملیات نصب و اجرای آن روی سیلوی شکر است.
سیستم گرمایش دیواره سیلو، یک سیستم گرمایشی تکمیلی برای جکت سیلو است. هدف اصلی آن جلوگیری از سرد شدن بدنه سیلو در اثر شرایط محیطی مانند هوای سرد بیرون یا وزش باد یکطرفه است.
با گرم کردن پوسته خارجی سیلو، یعنی فضای بین پوسته اصلی سیلو و عایق حرارتی خارجی، از ایجاد پلهای حرارتی (Thermal Bridges) بین ماده ذخیرهشده داخل سیلو و پوسته خارجی جلوگیری میشود.
در نتیجه، با حفظ یکنواخت دمای بدنه سیلو، احتمال تشکیل میعان کاهش یافته و شرایط مناسبتری برای نگهداری محصول فراهم میشود.
سیستم گرمایش الکتریکی دیواره سیلو از کابلهای مقاومتی حرارتی تشکیل شده است که بهصورت چندین حلقه روی پوسته خارجی سیلو نصب شده و سپس کل سطح آن با یک فیلم مخصوص خودچسب پوشانده میشود.
کابلهای حرارتی در اطراف بدنه سیلو و در قالب مدارهای گرمایشی مستقل و قابل قطع و وصل نصب میشوند. علاوه بر مدارهای گرمایشی نصبشده، کل پوسته سیلو نیز به زونها یا بخشهای مجزا تقسیم میشود تا هر بخش بهصورت مستقل گرم شود.
مسیرگذاری چندگانه کابلهای حرارتی در هر مدار بهگونهای طراحی شده است که در صورت خرابی یکی از حلقههای گرمایشی، دو کابل حرارتی مجاور بتوانند این نقص را جبران کنند. به این ترتیب، حتی در صورت از کار افتادن یک حلقه در بدنه سیلو، همان بخش همچنان میتواند گرمایش کافی دریافت کند. این ویژگی نوعی افزونگی (Redundancy) در سیستم ایجاد میکند و قابلیت اطمینان آن را افزایش میدهد.
تقسیمبندی سیستم به بخشهای مجزا همچنین این امکان را فراهم میکند که در صورت نیاز، فقط قسمت خاصی از بدنه سیلو گرم شود. این قابلیت، برای مثال، در شرایطی که باد شدید از یک سمت باعث سرد شدن تنها بخشی از بدنه سیلو شود، بسیار مفید است.
مدارهای گرمایشی که در قسمت پایینی بدنه سیلو در امتداد سینیهای کابل اجرا شدهاند، بهصورت متمرکز به اتاق کنترل هدایت میشوند. کنترل این مدارها از طریق یک تابلو کنترل انجام میشود که امکان روشن و خاموش کردن مستقل هر یک از مدارهای گرمایشی را فراهم میکند. برای پایش دمای بدنه سیلو، در نقاط مشخصی سنسورهای دما نصب میشوند. در صورت بروز افزایش بیش از حد دما، این سنسورها میتوانند سیستم را بهصورت کامل یا جزئی از مدار خارج کنند تا از گرمشدن بیش از حد و آسیب احتمالی جلوگیری شود.
مبین صنعت راستین یکی از معدود تأمینکننده های سیستم گرمایش الکتریکی موردنیاز برای حفظ دمای ثابت شکر و جلوگیری از تشکیل میعان بوده و طراحی فنی، مهندسی، نصب و راهاندازی کامل سیستم را نیز بر عهده میگیرد. کابل هیت تریس الترم یکی از انواع تجهیزاتی می باشد که برای این سیستم از آن می توان استفاده کرد.
به این ترتیب، ابتدا نیاز حرارتی سیلو بهصورت دقیق محاسبه شده و سپس سیستم گرمایشی متناسب با آن طراحی میشود. یک سیستم کنترل تخصصی نیز امکان تنظیم و حفظ دقیق دما را فراهم میکند. علاوه بر این، کنترل دقیق دما باعث کاهش مصرف انرژی شده و در نتیجه سیستم هیت تریسینگ با راندمان بالاتری کار خواهد کرد.
در ادامه چند سوال مهم را که از دلایل اصلی نیاز سیلوهای شکر به سیستم گرمایش الکتریکی می باشد را پاسخ خواهیم داد.
- چرا شکر گلوله گلوله میشود؟
اگر کریستالهای خشک و جدا از هم شکر در مرحلهای از فرآیند دوباره در معرض رطوبت قرار بگیرند، ممکن است به یکدیگر بچسبند و گلوله گلوله شوند. حتی جذب رطوبت موجود در هوای محیط نیز برای ایجاد این حالت کافی است.
گلوله گلوله شدن کریستالهای شکر ادامه فرآیند تولید را دشوار میکند. به همین دلیل باید از ایجاد میعان (تجمع قطرات آب) و در نتیجه افزایش رطوبت، در داخل و روی سطح سیلو جلوگیری شود.
- وظیفه اصلی سیستم گرمایش سیلو چیست؟
سیستم گرمایش سیلو از سرد شدن جداره سیلو در اثر هوای سرد محیط یا وزش باد از یک سمت جلوگیری میکند. این کار مانع از ایجاد میعان و تشکیل رطوبت شده و از جذب رطوبت توسط شکر ذخیرهشده جلوگیری میکند. در نتیجه، کیفیت شکر حفظ شده و از کلوخه شدن آن جلوگیری میشود.
- چه چیزی باعث افزایش قابلیت اطمینان فرآیند در تولید شکر میشود؟
از آنجا که شکر مستعد گلوله گلوله (کلوخه شدن) است و در صورت جذب رطوبت، کیفیت و قابلیت جریانپذیری خود را خیلی سریع از دست میدهد، باید در برابر رطوبت محافظت شود. اگر شکر دیگر بهصورت آزاد و روان جریان نداشته باشد، میتواند اختلالات قابلتوجهی در فرآیند تولید و انتقال ایجاد کند.
برای جلوگیری از تشکیل میعان روی سیلوی شکر، لازم است دمای سیلو در یک محدوده ثابت و کنترلشده حفظ شود. در اینجا، سیستم گرمایش الکتریکی (سیستم هیت تریس) وارد عمل میشود و با استفاده از کنترل دقیق دما، دمای یکنواخت و پایدار را تضمین میکند. در نتیجه، این سیستم با جلوگیری از میعان و کنترل دمای سیلو، به افزایش قابلیت اطمینان فرآیند و حفظ کیفیت شکر کمک میکند.
