„Jak snížit náklady na protipěnivý prostředek v zařízeních na zpracování brambor“ je založeno na materiálech poskytovaných společnosti PotatoPro společností ChemFree Defoam LLC. Obsah původního článku byl upraven kvůli jasnosti a přizpůsobení platformě PotatoPro.
Doposud byly protipěnivé chemikálie (odpěňovače) jediným komerčně životaschopným řešením pro regulaci pěny. Proto jsou zpracovatelské závody navrženy s ohledem na toto řešení.
S rostoucími cenami těchto chemikálií as rostoucím znepokojením zpracování Když se do našich potravin přidávají chemikálie, potravinářský průmysl přehodnocuje svůj přístup ke kontrole a prevenci pěny.
Zatímco pro kontrolu pěnění jsou nyní k dispozici nechemická řešení, existují i levná, ale účinná vylepšení pro stávající zařízení, která se zabývají prevencí pěny. Tato vylepšení mohou zapadnout do běžné údržby stávajícího závodu a přidat málo nebo vůbec nic k celkovému rozpočtu údržby.
Existují také proaktivní úpravy ve stávajících zařízeních, které zabrání vytváření pěny s velmi krátkodobou výplatou.
Pro zařízení, která jsou v současné době ve fázi návrhu, existuje řada nákladově efektivních návrhových možností, které výrazně sníží nebo zcela eliminují potřebu protipěnivých chemikálií.
Zlepšení systémů vodní dopravy
Jak voda protéká zařízením, vzduch je stále více strháván do svého objemu. Jakmile se vzduch dostane na povrch, začne se tvořit a růst pěna. Rychlost růstu pěny se zvyšuje s množstvím unášeného vzduchu.
Proto by mělo být vynaloženo veškeré úsilí k minimalizaci unášení vzduchu do zpracovatelské vody.
Kromě unášeného vzduchu ovlivňují rychlost růstu pěny další dva fyzikální parametry. Jedná se o rychlost, jakou se voda pohybuje, a překážky v cestě tekoucí vody. Čím rychleji se voda pohybuje, tím méně je pravděpodobné, že bude mít problémy s lokalizovanou pěnou. Jak pohybující se voda naráží na povrchovou překážku, pěna má tendenci se shromažďovat a růst.
Tento článek popisuje konkrétní fyzikální návrhy, které přispívají k růstu pěny v důsledku jednoho nebo více výše uvedených problémů a navrhované úpravy, které tyto problémy minimalizují.
Voda vstupující do nádrží z potrubí
Typickým stavem, který existuje ve vodním dopravním systému, je situace, kdy voda opouští potrubí a vstupuje do nádrže.
Pokud unikající voda narazí na povrch vody v nádrži (vlevo), strhne se více vzduchu, čímž se vytvoří více pěny. Ponořením konce potrubí tak, aby výstup vystupující vody měl pod hladinou (vpravo) ) účinek rozhraní vzduch / voda je značně minimalizován.V takovém případě, pokud by unikající voda narazila na povrch vody v nádrži (vlevo), je unášeno více vzduchu, takže se vytváří více pěny.
Avšak ponořením konce trubky tak, aby výstup vody byl pod povrchem (vpravo), je účinek rozhraní vzduch / voda značně minimalizován, čímž se snižuje nebo eliminuje tvorba další pěny.
Tohoto zlepšení lze dosáhnout jednoduchým přidáním rozšíření k existující trubce, která ji ponoří dostatečně hluboko, aby nevytvářela nepřijatelné povrchové turbulence.
Voda vstupující do nádrží z žlabů
Omezení toku
V ideálním případě by bylo výhodné přeměnit vodu vycházející z žlabu (stav „vodopádu“) tak, aby byla omezena na uzavřenou trubku a bylo s ní zacházeno, jak bylo uvedeno výše.
To však může být obtížný úkol, částečně kvůli pěnotvorným důsledkům přechodu na vodní tok.
Přechody toku vody, např. Změny směru, změny rychlosti proudění, zvyšující se zadržování atd., Často vedou k nežádoucím turbulencím a více pěně. Pokud by byl takový přístup implementován, je tedy třeba vzít v úvahu pečlivé konstrukční úvahy.
Využití turbulentního proudění
Dalším přístupem k řízení pěny produkované nárazem zpracovatelské vody z žlabu do nádrže je využití výhod jejího turbulentního proudění při vstupu do vody.
Turbulence, zatímco zdroj pro strhávání vzduchu a následnou výrobu pěny lze také s výhodou použít při regulaci pěny.
Typicky se v bezprostřední blízkosti, kde zpracovatelská voda naráží na povrch vody v nádrži, nevytváří žádná pěna. Místo toho turbulentní proudění nese unášený vzduch dolů do objemu vody, kde následně stoupá a vystupuje na povrchu jako pěna. Vzdálenost od oblasti nárazu, kde tato pěna vystupuje, závisí na rychlosti a směru zpracovatelské vody při dopadu na povrch.
Pěna, která se dostane do oblasti nárazu, je buď zničena, nebo je odváděna zpět do vody v nádrži.
S využitím turbulentního proudění je možné navrhnout systémy, kde hladiny pěny v nádržích napájených otevřenými spalinami dosáhnou rovnováhy a jsou udržovány na přijatelné úrovni. Při použití tohoto popisu turbulentního toku je možné navrhnout systémy, pomocí nichž jsou hladiny pěny v nádržích napájeny otevřené žlaby dosahují rovnováhy a jsou udržovány na přijatelné úrovni.
Na obrázku výše je znázorněna taková konfigurace. Zde má turbulentní tok přiváděné procesní vody složku horizontální rychlosti, která ji pohybuje pod vodou směrem k opačnému konci nádrže, kde je odkloněna zpětným směrem.
Tento zpětný tok završuje „uzavřenou smyčku“, ve které je povrchová pěna vháněna zpět do oblasti nárazu, kde je buď zničena, nebo je vedena do turbulentního toku pod povrchem… opakováním cyklického procesu.
Voda v žlabech a odtokech z otevřené podlahy
Zvyšte rychlost proudění
Pro pěnu je obtížnější růst v rychle tekoucí vodě ve srovnání s pomalu tekoucí nebo stojatou vodou. Výška odtoků a žlabů by měla být tak vysoká, jak je rozumně diktováno okolím.
Fyzické překážky
Bez ohledu na rychlost toku vody bude jakákoli hladina povrchové pěny přepravované s vodou snadno ulpívat na překážkách v cestě toku. Jak voda pokračuje v průchodu, přicházející povrchová pěna se připojí k již přítomné, což vede k oblasti s nepřetržitým růstem pěny.
V ideálním případě by měly být překážky odstraněny. Pokud to není možné, plynulé plynulé odklonění, které umožňuje vodě „proklouznout“ překážkou, aniž by se jí drželo (viz výše) V zařízeních na zpracování potravin jsou běžné dva typy překážek:
- „Tvrdé“ překážky
Ty se týkají fyzických předmětů, jako jsou potrubí, nespojitosti žlabů a nerovnosti povrchu. Jakmile je identifikováno, ideálním řešením je tyto překážky jednoduše odstranit.
Vědět, že to není vždy rozumné, je druhým přístupem k vyřešení problému zavést hladké a efektivní odvádění, které umožňuje vodě „proklouznout“ překážkou, aniž by ji dodržovalo, jak je znázorněno výše.
Příklad správného návrhu pro a uzavřená trubkaTvrdou překážkou, která se běžně pozoruje, je tok vody z potrubí do odtoku, často podlahového odtoku. Tento vstup je často 90 nebo blízkoo, což znamená, že vnikající proud naráží přímo na stěnu odtoku. To způsobuje turbulence a větší tvorbu pěny.
Kromě toho vytváří „měkkou“ překážku (viz níže) pro vodu tekoucí v odtoku. Voda přiváděná do odtoku by měla vždy vstupovat co nejvíce rovnoběžně se směrem odtoku a ve stejném směru jako tekoucí odtoková voda.
Příklad správného návrhu pro otevřený příkop (žlab) - „Měkké“ překážky
- Pěna: Jedním typem měkké překážky je samotná pěna. Pěnové usazeniny se stávají „semeny“ pro růst pěny. Pěna, která přijde do kontaktu, ji snadno přilne, zvláště pokud je tato pěna nehybná.
Řešením je zabránit tomu, aby se tato „semínka“ vytvořila… prostředky, které jsou předmětem tohoto článku. - Voda: Druhou měkkou překážkou je voda. Když se tekoucí voda setká s vodou z jiného zdroje, nastanou turbulence - přidejte vzduch a vytvoří se pěna.
V závislosti na dynamice toku se tok jednoho ze zdrojů může zpomalit, což může také přispět k další tvorbě pěny.
Aby se tato překážka minimalizovala, doporučují se stejná konstrukční kritéria, která jsou uvedena pro uzavřenou trubku nebo otevřený výkop. - Trosky: Další překážkou klasifikovanou jako „měkká“ jsou úlomky. Zbytky potravinářského odpadu se často hromadí v žlabech, zejména v kanálech.
Tento problém je obvykle zmírněn zvýšením rychlosti vody tekoucí v odtoku. Je-li to možné, je rozteč zvýšena.
Mezi další prostředky patří vložení trysky s vysokým nárazem, která směruje vodu (nejlépe recyklovanou vodu) směrem k úlomkům ve směru toku vody.
- Pěna: Jedním typem měkké překážky je samotná pěna. Pěnové usazeniny se stávají „semeny“ pro růst pěny. Pěna, která přijde do kontaktu, ji snadno přilne, zvláště pokud je tato pěna nehybná.
Odtokové kryty
Odtokové kryty mohou pomoci udržet pěnu dole. Mohou být použity pro lokalizované pěnící oblasti a pro směrování pěny do dalších oblastí pro následné zpracování.
Pro tento účel je k dispozici několik materiálů, včetně polyvinylchloridu, urethanu a materiálů na bázi silikonu.
Protipěnový distribuční systém
V celém potravinářském průmyslu je běžné vstřikovat protipěnivé chemikálie do jednoho místa uzavřeného vodního dopravního systému. Tato smyčka se obvykle skládá z několika potenciálních pěnících oblastí, tj. Více nádrží, žlabů, mycích stolů, oblastí pro regeneraci škrobu atd.
Poměrně často se množství odpěňovače vstřikovaného do každé smyčky řídí v centrálním místě, kde se nachází odpěňovač a čerpadla.
I když se takový distribuční systém jeví jako provozně efektivní, nadměrně odpěňuje, a tak plýtvá penězi.
Důvodů je několik:
- Zaprvé, potřeby proti pěnění pro každou oblast ve smyčce se budou lišit, což nutně znamená, že dochází k plýtvání chemikáliemi - dost pro jednu oblast je nadměrná pro ostatní oblasti.
- Zadruhé, protipěnící látka je také zbytečná, protože účinnost chemikálií klesá, jak se pohybuje od místa vpichu.
To je způsobeno ředěním antipěnivých chemikálií velkým objemem vody ve smyčce, přilnavostí antipěnivých chemikálií k produktu ve smyčce a degradací výkonu anti-pěny v průběhu času.
Uvážlivou decentralizací některých protipěnivých vstřikovacích bodů lze efektivitu odpěňování výrazně zvýšit:
"Dejte lék tam, kde je bolest."
Proč investovat do čističky vzduchu?
Provedení přiměřených úprav fyzického závodu stávajících zařízení na zpracování potravin a / nebo začleněním těchto úprav do designu nových zařízení výrazně sníží náklady spojené s používáním protipěnivých chemikálií.
Navíc kombinací těchto modifikací s nedávno dostupnými nechemickými prostředky pro destrukci pěny se náklady na chemikálie sníží… možná na nulu.