رفع نشت هوا برای صرفه جویی در کارخانه های غذا و نوشیدنی

هوای فشرده پس از سه مورد بزرگ آب، برق و گاز طبیعی، «چهارمین ابزار» تمیز و در دسترس صنعت غذا و نوشیدنی است.
پس رفع نشت هوا در سیستم تولید هوای فشرده بسیار حیاتی است.
قابلیت اطمینان این ابزار چهارم به فشار هوای قابل پیش بینی بستگی دارد.
یعنی اینکه حتی کوچکترین رفع نشتی هوای فشرده نیز می تواند صرفه جویی بالایی داشته باشد.

طبق نسخه هفتم دفترچه هوا و گاز فشرده (CAGI) ، یک نشت ¼ اینچی در هوای فشرده می تواند برای یک تسهیلات از ۲۵۰۰ دلار تا بیش از ۸۰۰۰ دلار در سال هزینه داشته باشد.
تعیین محل و رفع نشت هوا بسته به فشار مورد نیاز و هزینه های انرژی باعث صرفه جویی قابل توجهی می شود.

در این مقاله نگاهی به نشت‌های هوا که معمولاً در صنعت غذا و نوشیدنی یافت می‌شود، همراه با بهترین شیوه‌ها و فن‌آوری‌های مقابله با آنها می­پردازیم.

کاربردهای هوای فشرده در کارخانه های مواد غذایی و آشامیدنی

تولید کنندگان مواد غذایی و نوشیدنی ملاحظات منحصر به فردی در مورد نشت هوای فشرده دارند؛
زیرا سازگاری محصول برای شهرت و حفظ نام تجاری بسیار مهم است.
همچنین مقررات سختگیرانه ای روی کارخانه ها و تجهیزات تولیدی برای جلوگیری از آلودگی وضع شده است.

در کارخانه های مواد غذایی و نوشیدنی، چندین کمپرسور هوا از طریق لوله ها برای انتقال هوای فشرده به منظور جابجایی محصول، کار با ابزارهای پنوماتیک یا پمپاژ مایعات برای اهداف مختلف در زنجیره های تولید، بسته بندی و تمیز کردن به یکدیگر متصل می شوند. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

• تنقلات و بالشتک هوای نیتروژنی:
  فلاشینگ نیتروژن برای پر کردن کیسه ها برای رساندن هوا به تنقلات با هدف جلوگیری از آسیب استفاده می شود.
  استفاده از اکسیژن ممنوع است؛
  زیرا با محصولات غذایی، به ویژه آنهایی که با روغن ساخته شده اند، واکنش نشان می دهد.
• غذا و تمیزی:
  هوای فشرده برای اطمینان از ایمنی غذا و حفظ نقطه شبنم فشار مناسب مورد نیاز برای جلوگیری از رشد میکروبی، تصفیه می شود.
• پوست کندن میوه و سبزیجات:
  در آماده سازی برای بسته بندی، هوای فشرده به طور موثر پوست میوه ها و سبزیجات را از بین می برند.
  هوای فشرده با فشار بالا برای برش مواد غذایی هم جایگزین تمیزتری بجای چاقو یا تیغ است.

رفع نشت هوا در هر نقطه می تواند:

• تولید را افزایش دهد
• کیفیت محصول را تحت تاثیر قرار دهد
• مشکلات ایمنی یا آلودگی ایجاد کند
• یا هر چهار مورد را ایجاد کند.
  در نتیجه، به کل سیستم تولید هوای فشرده کمک می کند.

صرفه جویی در هزینه ها و اغلب پنهان با رفع نشت هوا

هوا و گازهای فشرده برای دستیابی به اهداف تولید باید با فشار مشخصی در دسترس باشند؛
با این حال بسیاری از تأسیسات نشت هوا را به عنوان هزینه انجام کار می پذیرند.
این هزینه ها می تواند زیاد باشد:

نشتی که دیده یا شنیده نمی شود، ۵۰۰ دلار در سال به ازای هر نشتی هزینه خواهید داشت.
در حالی که نشت هایی که به راحتی احساس و شنیده می شوند، می توانند هزینه بسیار بیشتری داشته باشند.

عوامل متعدد مرتبط با نشت هوا که بر سودآوری تأثیر منفی می گذارند:

• کارایی از دست رفته:
  سیستم تولید هوای فشرده که به طور منظم پس از نصب نگهداری نمی شوند، می توانند ۲۰ تا ۳۰ درصد هوای فشرده را فقط با نشت از دست بدهند.
• هزینه اضافی:
  افت فشار اغلب به اشتباه به عنوان خرابی تجهیزات تشخیص داده می شود که منجر به خرید کمپرسورهای هوای جدید می شود.
• زمان از کار افتادن:
  از دست رفتن زمان تولید ناشی از افت فشار یا نصب تجهیزات جدید، برنامه ها را به تعویق می اندازد.
  زمان توقف برنامه ریزی نشده به طور متوسط ۲۰۰ دلار در دقیقه هزینه دارد که رفع نشت هوا را ضروری می سازد.
• کیفیت محصول:
  فشار ناکافی منجر به آب بندی معیوب بسته بندی می شود یا محصول خوراکی بافت و طعم همیشه خود را از دست می دهد.
• ایمنی محصول:
  نشت‌هایی که باعث آلودگی می‌شوند، منجر به هزینه‌های بالای ضایعات، جریمه‌های متعدد و آسیب به برند می‌شوند.
• اثرات زیست‌محیطی:
  سیستم تولید هوای فشرده دارای نشتی، بر ردپای کربن شرکت تأثیر می‌گذارد و از رسیدن به اهداف زیست‌محیطی جلوگیری می‌کند.

فرمول مورد استفاده برای تعیین میزان نشت هوای فشرده در یک تأسیسات به این صورت است:

نشتی (برحسب درصد)  = (T x 100) ÷ (T + t)

در این فرمول، T زمان بارگذاری (برحسب دقیقه) و t زمان تخلیه (برحسب دقیقه) است.

اگر سیستم هوای فشرده با کنترل‌های استارت/استاپ پیکربندی شده است، کمپرسور هوای خود را در زمانی که نیازی به سیستم وجود ندارد، روشن کنید؛

یعنی پس از ساعت کاری یا خاموشی.
سپس چرخه های کمپرسور را چندین بار مطالعه کنید تا میانگین زمان تخلیه سیستم را تعیین کنید.

روش ها و فناوری سنتی برای رفع نشت هوا

اولین گام در کنترل هزینه ها، یافتن نشت هوا در نقطه مبدا است.
در لیست زیر، مواردی از نقاط نشت رایج آمده است:

• تله آبگیر ها
• کوپلینگ ها
• اتصالات
• فلنج
• FRL ها (فیلتر، رگولاتور، ترکیبات لوبریکاتور)
• شیلنگ ها
• بسته بندی ها
• مخازن نگهدارنده پنوماتیک
• قطع سریع
• اتصالات لوله رزوه ای
• تیوب ها
• ولوها

نشت هوا یک مشکل بزرگ است؛
زیرا به وفور ایجاد می شود اما به سختی یافت می شود.
پس از یافتن و رفع نشت هوا، به دلیل سایش و پارگی معمولی سیستم، نشتی های بیشتری ظاهر می شود!

روش سنتی برای رفع نشت هوا در سیستم تولید هوای فشرده

می­دانیم که نمی­توان تمام نشتی ها را از بین برد؛
با روش های تشخیص سنتی می توان همه آنها را با بازرسی کاهش داد.
با این روش ها، هنگامی که نشتی پیدا شد، از برچسب کاغذی برای علامت گذاری نقطه استفاده می شود.
چهار روش تشخیص سنتی عبارتند از:

• صدا:
  صدای خش خش نشان دهنده نشتی است؛
  یعنی که نشتی قابل توجه است؛
  زیرا تنها صدای بیشتر از ۶۰ دسی بل بدون تجهیزات تشخیص نشت قابل شنیدن است.
  از آنجایی که بیشتر کارخانه ها پر سر و صدا هستند و اغلب کارگران نیاز به محافظ گوش دارند، گوش دادن به نشت باید در زمان توقف (بین شیفت های کاری، آخر هفته ها یا در طول تعمیر و نگهداری) رخ دهد.
• آب و صابون:
  تکنسین‌ها آب صابون را روی مناطقی که نشتی قابل شنیدن دارند اسپری می‌کنند.
  جایی که حباب‌ها ظاهر می‌شوند، نقطه نشتی است.
  این روش طولانی است و دقیق نیست و نیاز به تمیز کردن دارد؛
  زیرا پاشش بیش از حد آب صابون باعث ایجاد خطر لغزش می شود.
  این روش در برخی از فرآیندهای تمیز و محافظت شده در برابر آلودگی هم مجاز نیست.
• تشخیص آکوستیک اولتراسونیک:
  در طول زمان استراحت، تکنسین‌ها نقاط نشتی احتمالی را با یک ظرف سهمی یا مخروطی شکل اسکن می‌کنند.
  هنگامی که صدایی که نشان دهنده نشتی تشخیص داده می شود، بجای تکنسین دستگاه گرز شکلی وارد می شود.
  این دستگاه باید چند اینچ از محل نشت فاصله داشته باشد تا محل دقیق آن مشخص شود.
• استفاده از کارشناسان خارجی:
  مهندسان دیگر معمولاً سالی یک بار برای صرفه جویی در هزینه مشغول هستند.
  یک یا همه تکنیک های سنتی و بررسی های تکنسین های داخلی برای تشخیص انجام می شوند.

هیچ یک از این روش‌ها بی‌خطا نیستند؛
بیشتر آنها نیاز به توقف سیستم دارند که منجر به از دست دادن زمان می‌شود.

بهترین روش ها برای کاهش یا رفع نشتی هوا در سیستم تولید هوای فشرده

با استفاده از روش‌های تشخیص رایج یا جدید، دیگر زمانی برای حذف هزینه‌های پنهان و اتلاف غیر ضروری نشت هوا وجود ندارد.
در ادامه برخی از بهترین روش های رفع نشتی هوای فشرده برای دنبال کردن آمده است:

1. رویکرد سیستمی را در نظر بگیرید:
   اغلب رفع نشت هوا فشار سیستم را افزایش می‌دهد، نشت‌های کوچک‌تر را بزرگ‌تر می‌کند و بر کل سیستم تأثیر می‌گذارد.
   تغییرات را با استراتژی های کلی برای بهبود مصرف انرژی و سیستم های قوی ترکیب کنید.
   ممکن است انجام آنها چالش برانگیز باشد، اما اغلب موجب صرفه جویی در انرژی می شوند که زمان بازگشت سرمایه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
2. ممیزی مکرر:
   ممیزی مکرر (بیشتر از دفعات سالانه یا سه ماهه) باعث صرفه جویی در زمان، پول و منابع در طولانی مدت می شود.
   حتی اگر مجبور به خاموش کردن تجهیزات باشید.
   فناوری جدید تصویربرداری به این معنی است که می‌توانید نشت‌ها را به صفر برسانید.
   همچنین بدون از دست دادن زمان ارزشمند تولید، آن‌ها را به طور مداوم برطرف کنید.
3. دلایل اصلی افت فشار را تعیین کنید:
   افت فشار را می توان به اشتباه نوعی خرابی تجهیزات تشخیص داد.
   قبل از انجام مخارج، بررسی و رفع نشت هوا ممکن است صدها هزار دلار صرفه جویی کند و به بازیابی سریع کمک کند.
4. ثبت و ردیابی و تأیید در طول زمان:
   مهم است که دقیقاً محل نشتی ها را ثبت و بازبینی کنید؛
   زیرا این نقاط ضعیف معمولاً جایی هستند که نشت های جدید اتفاق می افتد.
   ثبت اطلاعات آنلاین اجازه می دهد تا داده ها به راحتی به اشتراک گذاشته شوند و از آنها برای ایجاد نظم در روند بررسی استفاده شود.
   بلافاصله پس از انجام تعمیرات، بررسی کنید که آیا نشتی برطرف شده است یا نیاز به اقدامات دیگری دارد.