بالابرهای سطلی تخلیه مرکزگرایی در واقع به سرعت کار میکنند و اساساً از نیروی گریز از مرکز برای پرتاب مواد از سطلها استفاده میکنند. این دستگاهها زمانی بسیار مناسب عمل میکنند که با خوراکهای دانهای مقاوم مثل ذرت یا دانههای سویا سروکار داشته باشند و اغلب بیش از ۲۵۰ تن در ساعت را از طریق سیستم جابجا میکنند. اندازه کوچک این ماشینها نقطه قوت دیگری برای کارخانههایی است که فضای کف محدودی دارند. اما یک مشکل وجود دارد. نحوه تخلیه مواد در آنها ضربههای قابل توجهی ایجاد میکند، بنابراین برای مواد ظریف یا مواد تشکیلدهنده حساس به حرارت مناسب نیستند. بیشتر خوراکهای دانهای میتوانند بدون شکستن به این نوع برخورد مقاومت کنند و این امر کیفیت آنها را در طول انتقال حفظ میکند. به همین دلیل بسیاری از واحدهای فرآوری همچنان بالابرهای مرکزگرا را هنگامی که نیاز به حداکثر عبوردهی برای مواد سفت و با جریان آزاد دارند — که تحت فشار از هم باز نمیشوند — انتخاب میکنند.
نقالهٔ سطلی تخلیهٔ پیوسته با این کار میکند که مواد را با استفاده از نیروی گرانش بین سطلها به آرامی و با سرعتی کمتر از یک متر بر ثانیه رها میکند. این روش ملایم باعث حفظ ساختار ذرات میشود و در مقایسه با سایر روشها، گرد و غبار بسیار کمتری تولید میکند. کنترل گرد و غبار در راستای رعایت دستورالعملهای NFPA 61 برای کار با مواد قابل اشتعال بهصورت ایمن در محیطهای صنعتی اهمیت زیادی دارد. مزیت دیگر این است که این سیستمها در حین کار گرمای زیادی تولید نمیکنند که این امر مواد حساسی مانند کشتهای پروبیوتیک و ترکیبات ویتامینی را که در دمای بالا تخریب میشوند، محافظت میکند. در مقایسه با سیستمهای گریز از مرکز که مواد بهصورت خشک و خشن پرتاب میشوند، سیستم تخلیهٔ پیوسته محصولات را بدون آسیب رساندن به آرامی منتقل میکند. به همین دلیل بسیاری از تولیدکنندگان مکملهای غذایی این روش را برای انتقال افزودنیهای شکننده در خطوط تولید ترجیح میدهند تا هم کیفیت محصول ثابت بماند و هم ایمنی در محیط کار در اولویت قرار گیرد.
بالابرهاي تخلیه مثبت با وارونه کردن کامل سطلها به دلیل سیستم زنجیری دوگانه و پرههای داخلی، مواد را بیرون هل میدهند. این نوع تخلیه مکانیکی از چسبیدن مواد جلوگیری میکند، بهویژه هنگام کار با مواد بسیار مرطوب با بیش از ۱۸٪ رطوبت یا موادی که تمایل به چسبیدن به یکدیگر دارند، مانند دانههای پوشیده از ملاس یا دانههای تفالهای مرطوب که همه از آن متنفرند. سطلها به فاصله دقیق و مناسبی از یکدیگر قرار گرفتهاند و تمام قطمات از فولاد ضدزنگ براق ساخته شده که نظافت را برای شستوشوی منظم CIP بسیار آسان میکند. برای تأسیساتی که همزمان چندین فرمول مختلف را تولید میکنند، این بالابرها اطمینان حاصل میکنند که هیچ مادهای در داخل باقی نمیماند و محصولات مختلف از هم جدا نگه داشته میشوند. این دستگاهها همچنین دبی جریان پایداری را حفظ میکنند — چیزی که سیستمهای قدیمی نمیتوانند به آن دست یابند، چرا که معمولاً بین دستهها بخشهایی از مواد را در داخل سیستم باقی میگذارند.
زاویهای که مواد در آن انباشته میشوند، معمولاً برای دانههای خوراکی حدود ۲۵ تا ۴۵ درجه است و نقش بزرگی در پر شدن بهتر شیشهها ایفا میکند. هنگامی که زاویهها تندتر باشند، شیشه باید عمیقتر باشد یا دارای شکلی مخروطی تا مواد هنگام حرکت به سمت بالا از آن خارج نشوند. موادی که سایش بالایی روی تجهیزات دارند، مانند برخی مکملهای معدنی، به تسمههای نقاله و پوستههای آنها آسیب زیادی میزنند. برخی مطالعات نشان میدهند که سایش با این مواد ساینده تا حدود ۷۰٪ سریعتر اتفاق میافتد که به همین دلیل بیشتر تأسیسات مجبور میشوند از روکشهای فولاد سختکاری شده یا پوششهای سرامیکی استفاده کنند تا عمر قطعات افزایش یابد. در مورد پودرهایی که به راحتی مشتعل میشوند، مانند گرد و غبار آرد و سایر افزودنیهای ریز، استاندارد NFPA 61 الزامات خاصی تعیین کرده است. این استاندارد شامل دریچههای انفجار، تسمههای نقاله هادی (که الکتریسیته ساکن تولید نمیکنند) و شیرهای جداساز در سراسر سیستم است. واحدهایی که این ویژگیهای مواد را نادیده میگیرند، معمولاً بعداً با مشکلات واقعی مواجه میشوند که شامل حوادث، توقفهای غیرمنتظره تولید و مشکلات انطباق با مقررات از سوی نهادهای نظارتی میشود.
میزان رطوبت در ماده همراه با اندازه ذرات، هنگام بارگیری مناسب و نگه داشتن عملیات بهصورت روان بسیار مهم است. وقتی خوراک پلت بیش از حدود ۱۴ درصد رطوبت داشته باشد، تمایل به چسبیدن به هم دارد که این امر باعث تجمع باقیمانده درون سطلها میشود. این مشکل چسبندگی گاهی اوقات میتواند فضای واقعی قابل استفاده در آن سطلها را تا چهل درصد کاهش دهد. از سوی دیگر، پودرهای بسیار ریز زیر نیم میلیمتر که خیلی مرطوب نیستند، تمایل به پراکنده شدن و شناور ماندن دارند و به جای ماندن در جای خود، باعث اتلاف گرد و غبار در حین عملیات بارگیری میشوند و خطر انفجار را افزایش میدهند. موادی که از نظر اندازه یکدست نیستند نیز مشکلاتی ایجاد میکنند. تکههای بزرگ در شوتها گیر میکنند، در حالی که ذرات ریز از شکاف بین سطلها عبور میکنند. با این حال، برخی راهحلهای مؤثر در طول زمان آزمایش شدهاند. استفاده از سطلهای ضد الکتریسیته ساکن برای مدیریت پودرهای ریز بسیار مؤثر است. زاویهدار کردن شوتهای تغذیه به جلوگیری از آسیب ناشی از برخورد کمک میکند. همچنین تنظیم فاصله بین سطلها بر اساس نوع مادهای که با آن سروکار دارند، تأثیر واقعی در عملکرد دارد.
شرایط سخت داخل کارخانههای خوراک دام نیازمند تجهیزاتی است که بتواند در برابر سایش مداوم، قرار گرفتن در معرض رطوبت و کار کردن پیوسته مقاومت کند. پوستههای خارجی از آلیاژهای فولاد سربسیار ساخته شدهاند که تحمل ضربههایی فراتر از حدود ۵۰ کیلونیوتن بر متر مربع — مقداری که اکثر مواد نمیتوانند به آن دست یابند — را دارند و همزمان در برابر زنگزدگی ناشی از مخلوطهای مرطوب خوراک مقاومت میکنند. درون این ماشینآلات، روکشهای خاص مقاوم در برابر سایش مانند کامپوزیتهای کاربید کروم یا کاشیهای سرامیکی تقریباً ۴۰ درصد طول عمر بیشتری نسبت به انواع معمولی از فولاد نرم دارند. این موضوع زمانی اهمیت زیادی پیدا میکند که با خوراکهای حاوی ذرات زیادی از سیلیکا سروکار داشته باشیم که تمایل به سایش سریع قطعات دارند. نصبکنندههای خاص به جذب ارتعاشات با فرکانس زیر ۱۵ هرتز کمک میکنند و حتی در صورت افزایش ناگهانی جریان مواد، تمام قطعات را در موقعیت مناسب نگه میدارند. همه این عناصر طراحی به گونهای با هم کار میکنند که حرکت ماشین در سطح حداکثر خروجی معادل تقریباً ۲۰۰ تن متریک در ساعت، کمی بیش از ۲ میلیمتر باقی بماند.
دقت در سیستمهای محرکه برای ادامه روان فرآیند پردازش خوراک حیاتی است. درایوهای فرکانس متغیر، که معمولاً به آنها VFD گفته میشود، امکان راهاندازی نرم ماشینآلات را فراهم میکنند که این امر باعث کاهش سایش و فرسودگی هنگام افزایش سرعت تسمهها میشود. این امر به طور کلی باعث افزایش عمر قطعات میگردد. در مورد تسمههای نقاله، داشتن دو موتور به جای یکی تفاوت بزرگی ایجاد میکند. اگر یکی از موتورها دچار خرابی شود، دیگری بهصورت خودکار جایگزین میشود که این موضوع زمانی که مواد اولیهای جابجا میشوند که نمیتوانند دمای بسیار زیاد یا کم را تحمل کنند، بسیار مهم است. بخش مدیریت گشتاور بهطور مداوم وضعیت بار را نظارت کرده و سطح توان را حدوداً به میزان ۵ درصد به صورت افزایشی یا کاهشی تنظیم میکند. این امر از لغزش تسمه جلوگیری میکند زمانی که مواد بهطور معمول مرطوبتر یا فشردهتر شوند. بیشتر کارخانههایی که به این نوع سیستمهای کنترل ارتقا یافتهاند، طبق گزارشهای صنعتی، حدود ۹۹٫۴ درصد زمان کارکرد دارند. این بدین معناست که در عملیات واقعی، توقفهای بسیار کمی برای تعمیر و نگهداری رخ میدهد.
در یک کارخانه خوراک دام قدیمی که از سیستم نقاله مرکزگریز استفاده میکرد، همواره در پردازش حدود 180 تن در ساعت از این مخلوط چسبنده خوراک حیوانی مبتنی بر سویا با مشکلات زیادی روبهرو بودند. مشکل این بود که محتوای رطوبتی باعث میشد مواد به شدت به هم بچسبند. در طول زمان، مواد به طور مداوم درون مکانیسم سطلها و در نقاط مختلف انتقال سیستم انباشته میشدند. این موضوع در عمل به چه معناست؟ کاهش حدود یک چهارم در ظرفیت واقعی به علاوه مصرف تقریبی 15 درصدی بیشتر انرژی نسبت به حالت عادی. تیمهای تعمیر و نگهداری عملاً مجبور بودند تقریباً نیمی از هفته کاری خود را صرف تمیز کردن بخشهای گرفته شده کنند. این تمیزکاریهای منظم به این معنی بود که تولید نمیتوانست بدون وقفههای مکرر به صورت پیوسته انجام شود.
پس از اتمام کارهای بازسازی، سیستم قدیمی با یک نقاله سطلی تخلیه مداوم جایگزین شد که شامل سه بهبود اصلی بود. اول از همه، سطلهای خاص پلیاتیلنی را نصب کردیم که در برابر سایش و فرسایش مقاوم هستند و علاوه بر این، دارای پوشش ضدچسبندگی میباشند. سپس، چند گرتر سنگین در نقاطی قرار داده شدند که مواد م tend to get stuck during transfers. و در نهایت، درایوهای فرکانس متغیر اضافه شدند تا اپراتورها بتوانند سرعت را بهصورت دقیق تنظیم کنند. با بررسی اتفاقات پس از اجرای این تغییرات، ظرفیت تأسیسات همچنان در سطح ۱۸۰ تن در ساعت حفظ شد، در حالی که مصرف کلی برق ۱۸ درصد کاهش یافت. حتی بهتر از آن، توقفهای غیرمنتظره حدود ۹۲ درصد نسبت به قبل کاهش یافت. همه این موارد نشان میدهد که انتخاب مناسب مواد و مهندسی چقدر میتواند در اجرای بهتر عملیات بزرگ در کشاورزی از نظر کارایی، قابلیت اطمینان و صرفهجویی اقتصادی در طول زمان تفاوت ایجاد کند.
سنسورهای متصل به اینترنت، امکان دسترسی فوری اپراتورها به وضعیت دستگاههای بالابر تسمهای را فراهم میکنند. به عنوان مثال، سنسورهای کشش تسمه قادر به تشخیص مشکلاتی مانند لغزش تسمه یا افزایش تنش در آن هستند. دستگاههای نظارت بر دما، افزایش حرارت در یاتاقانها را بسیار قبل از خرابی کامل شناسایی میکنند. همچنین سنسورهای بار موتور در صورت افزایش مصرف انرژی، کارکنان را هشدار میدهند که اغلب نشانهٔ انسداد یا مشکلات مکانیکی دیگر است. تمام این نقاط داده که به صورت همزمان جمعآوری میشوند، اجازه میدهند تا تکنسینها قبل از وقوع مشکل اقدام کنند. مطالعات انجامشده در تأسیسات مختلف فرآوری خوراک نشان میدهد که پیادهسازی این سیستمها میتواند توقفهای غیرمنتظره را تقریباً به نصف کاهش دهد. اکثر مراکز کنترل مدرن با داشبوردهایی تجهیز شدهاند که هشدارها را بر اساس شدت آنها دستهبندی میکنند. این امر به افراد تیم نگهداری این امکان را میدهد که در بازرسیهای دورهای خود دقیقاً بدانند کجا باید اولویت عمل داشته باشند و نیازی به واکنش اضطراری پس از خرابی نباشد.
فناوری دیجیتال تِوین با استفاده از سابقهٔ گذشته و اطلاعات زندهٔ حسگرهای ماشینآلات، نسخههای کارکردی از نوار نقالههای سطلی واقعی میسازد. این مدلهای مجازی نحوهٔ عملکرد تجهیزات را در شرایط مختلف بار، تغییرات دما و انواع مواد عبوری از آنها نشان میدهند. این سیستم قادر است زمانی که قطعات شروع به فرسودگی یا خرابی میکنند را پیشبینی کند و بر اساس آزمایشهای میدانی در حدود ۹ از هر ۱۰ مورد پیشبینی صحیح انجام میدهد. به جای پیروی از برنامههای سفت و سخت نگهداری، تکنسینها اکنون برنامههای خدماتی خود را بر اساس وضعیت واقعی داخل ماشینآلات تنظیم میکنند که به طور طبیعی عمر مفید این داراییها را افزایش میدهد. این سیستم همچنین به ماهها قبل از نیاز واقعی، قطعات یدکی مورد نیاز را پیشبینی میکند که هزینههای انبارداری را در بسیاری از موارد تا حدود ۳۰٪ کاهش داده و در عین حال قطعات حیاتی همواره در دسترس نگه داشته میشوند. این نوع پیشبینی از تبدیل شدن مشکلات کوچک به خرابیهای بزرگ در خطوط تولید جلوگیری میکند و در واحدهایی که عملکرد مداوم کاملاً ضروری است، تفاوت بزرگی ایجاد میکند.
نقالههای سطلی با تخلیه مرکزگریز به سرعت کار میکنند و برای خوراکهای پلت شده مقاوم مناسب هستند و اغلب بیش از ۲۵۰ تن در ساعت جابهجا میکنند. اندازه فشرده آنها همچنین استفاده از آنها را در کارخانههایی که فضا محدود است، مناسب میسازد. با این حال، در هنگام تخلیه ضربه بیشتری ایجاد میکنند؛ بنابراین برای مواد ظریف یا حساس به حرارت مناسب نیستند.
نقالههای تخلیه مداوم با استفاده از نیروی گرانش، مواد را با سرعتی کمتر از یک متر در ثانیه به آرامی بین سطلها رها میکنند و در نتیجه ایجاد گرد و غبار و گرما کاهش مییابد. این نوع نقالهها برای مواد اولیه شکننده یا حساس به حرارت مناسبتر هستند و یکپارچگی محصول و ایمنی در محل کار را تضمین میکنند.
ویژگیهایی مانند زاویه توده، سایندگی، محتوای رطوبت و اندازه ذرات بر طراحی نقاله سطلی تأثیر میگذارند. زوایای تندتر نیازمند شکلهای خاصی از سطلها هستند و مواد ساینده باعث سایش سریعتر شده و در نتیجه استفاده از روکشهای تقویتشده را ضروری میکنند. رطوبت و اندازه ذرات بر نرخ پر شدن سطلها و خطر ریزش مواد تأثیر میگذارند.
EN
