چگونه عملکرد آسیاب خود را بهبود بخشیم؟

سردرگمی در سیستم های به هم پیوسته و وسیعی چون کارخانجات تولیدی، علی الخصوص آسیاب های تولید آرد گندم همیشه سبب افت عملکرد، کاهش کیفیت محصول و مصرف بی رویه انرژی می گردد. در کارخانجات آرد آسیابانان و مدیران با دسته بندی عوامل تاثیرگذار بر عملکرد آسیاب و کنترل و بهینه سازی آنها می توانند کارایی آسیاب خود را بهبود بخشند. روند کلی در بهبود عملکرد بخصوص برای کارخانجات آسیاب گندم جمع آوری اطلاعات از طریق روشهای متعدد ، بررسی این اطلاعات، تصمیم گیری در مورد روش بهبود عملکرد، انجام اقدامات و نهایتاً بررسی نتیجه حاصله است. با توجه به گستردگی ابزاری کارخانجات تولید آرد و پیوستگی فرآیندهای مختلف دخیل در سیستم آسیاب عوامل متعددی بر کارایی این کارخانجات دخیل هستند، در ادامه به برخی از این عوامل اشاره می گردد.

مواد خام:

روی گندم نامناسب هر عملیاتی که انجام گردد نهایتاً نمی توان توقع بازده بالا در محصول نهایی (بدون افزودنی) داشت و استفاده از گندم نامرغوب به سرعت تاثیر خود را بر پایان خط نشان می دهد، از آنجا که حدود ۷۲ تا ۸۴ درصد از کل هزینه ها را مواد اولیه تشکیل می دهد، قیمت تمام شده مواد اولیه پائین تر مسلماً در غالب مواقع سودآوری بیشتر را در پی خواهد داشت، البته لزوماً اینطور نخواهد بود زیرا محصول نهایی نامرغوب مشتری نخواهد داشت. بنابراین جهت ارتقاء بازده کارخانه لازم است از گندم با کیفیت استفاده گردد.

تنظیم ماشین آلات بوجاری:

اهمیت پروسه پاکسازی گندم از ناخالصی ها بر هیچکس پوشیده نیست. قطعاً برای داشتن خروجی مطلوب باید در قدم اول ورودی مناسب داشت. گندم دارای انواع افت ها ظرفیت مفید سیستم را با ناخالصی پرکرده و از آن می کاهد، محصول نهایی را آلوده می کند، کارایی کارخانه را کاهش می دهد و کیفیت آرد تولیدی را تنزل می دهد. لذا اولین قدم در بهبود عملکرد یک کارخانه تولید آرد بهینه سازی ماشین آلات بوجاری و در صورت نیاز بروزرسانی این ماشین آلات و همچنین توجه به تنظیم مداوم ماشین آلات بوجاری است.

وجود روش های متعدد بوجاری بدلیل وجود اختلاف ساختاری انواع مختلف ناخالصی های همراه با گندم است. این وجه تمایز اساس کار ماشین آلات بوجاری است، بوجاری سپراتور (جداسازی بر اساس اندازه ذرات ناخالصی ها)، شن گیر (جداسازی بر اساس چگالی ناخالصی ها)، انواع آهنربا ( جداسازی بر اساس میدان مغناطیسی)، پوستگیر (جداسازی براساس اندازه ذرات و به کمک نیروی اصطکاک) و تریور (جداسازی براساس اختلاف طول) نمونه هایی از ماشین آلات بوجاری هستند.

مشروط سازی:

در فرآیند آماده سازی گندم پروسه مشروط سازی (نم زنی به علاوه خواب گندم) در بهبود عملکرد آسیاب بسیار موثر است، خشکی و شکنندگی سبوس متعاقباً سبب ریز شدن سبوس و عدم توان جدایش آن از آرد، رطوبت بالای محصول و کاهش ماندگاری آن، دخل پائین خباز با یک کیسه آرد مرطوب، تغییر در اندازه ذرات آرد، تغییر در آسیب نشاسته و ده ها مشکل دیگر می تواند نتیجه مشروط سازی نادرست باشد. قاعده کلی در مشروط سازی اعمال رطوبت صحیح و ثابت به گندم است. مطمئناً آسیاب با گندم دارای رطوبت پرنوسان تغییرات شدیدی در نتایج پیش گفته بدون دخالت در سیستم آسیاب را در پی خواهد داشت. همچنین نباید از تاثیر شرایط محیطی روی این مقوله غافل شد، دمای بالای محیط بخصوص در شهرهای گرمسیری کشور در فصول گرم سال افت بالای رطوبی را نتیجه می دهد که جهت مقابله با آن بالاجبار باید در مرحله نم زنی رطوبت بالایی به گندم وارد نمود که خود سبب بروز مشکلات متعددی در پروسه آسیابانی گندم می گردد. امروزه در کارخانجات پیشرفته دنیا جهت مقابله با این مشکل سیستم های تهویه ای جهت متعادل نمودن دما و رطوبت سالن تولید پیش بینی شده است که از حوصله این بحث خارج است.

اپراتوری صحیح:

یک اپراتور آموزش دیده در کارخانه آرد می تواند به راحتی با ابزارهایی مثل کنترل سمعی و بصری صحت کارکرد ماشین آلات را بررسی نماید، بطور مثال میزان خردکنندگی غلتک ها و همچنین یکنواختی خردکنندگی در کل طول یک غلتک را بصورت چشمی بررسی نماید، گندم وارده به اولین غلتک را از لحاظ سلامت و میزان ناخالصی های همراه آن کنترل نماید، افزایش غیرعادی دمای غلتک ها (که سبب آسیب و متعاقبا دناتوراسیون نشاسته می گردد)، صدای غیرعادی ماشین آلات (مثل صدای برخورد شیار غلتک های والس ناشی از سفتی آنها) را کنترل نماید و بسیاری موارد دیگر.

تنظیم صحیح غلتک های برک:

همانطور که آگاه هستید از میان دو نوع غلتک های آسیاب (شیاردار و صاف)، تنظیم غلتک های شیاردار از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. غلتک های شیاردار عمل شکافتن دانه و تراشیدن آرد از روی سبوس را برعهده دارند، همچنین در صورت کارکرد صحیح و تنظیم این غلتک ها می توان شاهد تفکیک مغز گندم تمیز (در سایز سمولینا) از سبوس و بار ترکیبی (مخلوط سبوس و مغز) در مراحل بعدی و به کمک دستگاه های مغزگندم گیر (پیوریفایرها) بود. لذا یکی از موارد مهم و کلیدی در تنظیم غلتک ها مطمئناً تنظیم دقیق والس های برک می باشد.

برای دستیابی به این مهم علاوه بر اینکه اپراتورهای تولید باید با استفاده از تجربه و آزمون چشمی از میزان خردکنندگی غلتک ها در هر مرحله اطمینان یابند، می بایست در بازه های زمانی مشخصی اقدام به انجام آزمون تعیین درصد خرد کنندگی غلتک در هر مرحله از آسیاب (آزمون تست میل) نموده و درصدها را با معیار های بهینه از پیش تعیین شده مقایسه نمایند.

آشنایی با اصول طراحی دیاگرام:

با توجه به اینکه در طراحی کلیه دیاگرام های تولید آرد در دنیا اصول یکسانی حاکم است و فقط جزئیات با توجه به شرایط موجود تغییر می نماید کاربر در صورتی که به اصول طراحی دیاگرام آشنا باشد می تواند در شرایط مختلف و مواجهه با مشکلات و حتی در هنگام تنظیم هر یک از ماشین آلات بهترین تصمیمات را گرفته و با آگاهی مستمر از روند تولید و عملکرد بهینه خود تاثیر بسزایی در بهبود عملکرد آسیاب داشته باشد، لذا هیچگاه نباید از مقوله آموزش پرسنل غافل ماند.

مهم ترین بخش های یک دیاگرام آرد از نظر نوع کار عبارتست از : ۱- بخش شکافنده و خرد کننده (Break) به عنوان شکاف دهنده دانه های گندم و تراش دهنده مغز از روی سبوس همراه با کاهش سایز ذرات  ۲- بخش گریدر (Greader) به عنوان ادامه برخی از پاساژهای الک بدلیل کمبود فضا برای نصب توری های مورد نیاز آن پاساژ  ۳- بخش سبوسگیری (Bran finisher) متشکل از تایفون ها (سبوس گیرها) و بعضاً یک پاساژ الک برای جداسازی سبوس (DBr)  ۴- بخش تصفیه کننده (Purifier) متشکل از مغز گندم گیرها جهت جداسازی مغز سمولینایی از سبوس با مکانیزم جداسازی با استفاده از چگالی  ۵- بخش سمولینای تمیز (Clean Semolina) دارای تمیزترین مغز گندم جداشده جهت کاهش سایز ذرات با استفاده از غلتک های صاف  ۶- بخش سمولینای مخلوط (Composite Semolina) شامل مغز گندم همراه با مقدار کمی سبوس خرد شده و ریز جهت کاهش سایز و جداسازی این ذرات از یکدیگر به مقدار ناچیز  ۷- پاساژ جمع کننده (Collecting Passage) شامل پاساژهایی جهت ورود انواع بار با خصوصیات نزدیک به یکدیگر جهت تراش آرد با کیفیت کمتر و کاهش سایز  ۸- پاساژ میانی (Middling Passage) شامل ذرات در بازه سایز میانی (حدود ۲۰۰ تا ۳۵۰ میکرون) بصورت مخلوطی از آرد و سبوس به هم چسبیده که تا مراحل نهایی از یکدیگر جدا نشده اند.

همچنین در صورتی که از نقطه نظر کیفیتی به بخش های مختلف دیاگرام بنگریم ممکن است یک کارخانه آرد دارای چهار یا پنج نوع کیفیت بار متفاوت باشد. اما قاعده کلی بدان نحو است که هر چه در پاساژهای برک جلوتر رویم کیفیت بار برای آن پاساژ برک و زیر مجموعه های مستقیم آن کمتر خواهد شد.

از مطالب پیش گفته در این بخش می توان دریافت پس از شناخت دیاگرام می بایست با استفاده از این شناخت مرتباً بار پاساژهای مختلف چک گردد و با استفاده از نمونه برداری و ارزیابی پیاپی پرسنل واحد تولیدی از محصولات میانی می توان بر صحت کیفیت محصول نهایی کنترل داشت.

تنظیم سیستم تصفیه کننده:

سیستم تصفیه کننده (الک های کورپا یا مغزگیرها یا پیوریفایرها) در واقع به عنوان ماشین آلاتی برای جداسازی مغز تمیز و عاری از سبوس از پوسته گندم و بار ترکیبی استفاده می گردند، مسلماً اگر سیستمی فاقد این ماشین آلات باشد می تواند محصول تولید نماید ولی قطعاً نمی تواند کیفیت مناسبی بدست دهد. به عبارت دیگر به یاری مغزگیرها است که از ابتدای روند آسیاب می توان مغز گندم را جدا کرده و آن را جداگانه کاهش سایز داد. جهت کارکرد صحیح این ماشین آلات و در نهایت بهبود عملکرد آسیاب باید چند نکته رعایت گردد.

۱- تنظیم هوا : وجه تمایز این ماشین آلات با الک ها استفاده از مکش هوا برای کمک به تفکیک بار با استفاده از توری ها است. بنا براین در صورتی که میزان مکش هوا بدرستی تنظیم نگردد و نتوان سبوس سبک را به کمک مکش هوا از روی توری ها بلند کرد عملکرد این دستگاه عملاً با الک ها هیچ تفاوتی ندارد و نباید انتظار داشت تفکیک مغز به درستی انجام گردد.

۲- تنظیم توری ها : مغز هر پاساژ بسته به عوامل مختلفی چون سایز بار وارده، میزان رطوبت، نوع شیار غلتک و … از نظر سایز متفاوت است. بنابراین برای هر پاساژ باید یک بازه بخصوص از توری ها با سایزهای مناسب و با ترتیب صحیح چیده شود تا بهترین بازده را داشته باشیم.

۳- حرکت برس ها : جهت نظافت توری ها از مغزهای باقیمانده یا گیر کرده در حفره توری های مغزگیرها برس هایی تعبیه گردیده که با حرکت مغزگیر به جلو و عقب حرکت می نمایند. یکی از علل عدم کارایی مغزگیر عدم حرکت برس ها و نهایتاً کیپ شدن توری ها و عدم عبور مغز از توری می باشد. از جمله علل عدم کارکرد صحیح برس ها شکستگی یا هرزشدگی قسمتی از ناخنک ها، کج شدن میله های راهنمای برس ها، ریش شدن و پیچ خوردگی مویی برس ها و شل شدگی توری ها روی رامکا می باشد.

۴- خوردگی در برس ها و توری ها : بدلیل حرکت مکرر و تماس مستقیم برس ها روی توری های مغزگندم گیر برس ها و توری ها باید از لحاظ سایش و خوردگی و نهایتاً پارگی توری و خوردگی مویی برس ها کنترل گردند. بدیهی است هرگونه خدشه به این قطعات افت کیفیتی مغز گندم در آسیاب را نتیجه می دهد.

تنظیم غلتک های صاف:

در کنترل و تنظیم غلتک های صاف (ریداکشن یا کاهنده سایز مغزها) چند عامل ذیل دخیل هستند:

در تنظیم باریز فیدر والس باید دقت گردد اولاً بار بصورت یکنواخت از باریزها خارج شود و ثانیاً بار تا پایان دو سمت باریز (تا انتهای غلتک ها) خارج شود.

در تنظیم غلتک های صاف باید دقت گردد اولاً دمای سطح غلتک (به عللی مثل فشار بیش از حد ناشی از سفت کردن غلتک یا از بین رفتن سند بلاست سطح غلتک) بالا نرود، ثانیاً این دما باعث بالا رفتن دمای بار عبوری از بین دو غلتک و ایجاد آسیب نشاسته نگردد و ثالثاً دانه بندی محصول به هدف ایده آل آن مرحله از آسیاب نزدیک باشد.

همچنین قبل از سند بلاست غلتک باید دقت گردد، تیپرینگ و یا کراون (انحنای دو سمت غلتک) مناسب در دو سمت غلتک اجرا گردد. این مورد از آنجا حائز اهمیت است که در صورت عدم انجام آن، دو لبه غلتک در حین کار و به علت گرم شدن به سمت بیرون افزایش سایز پیدا کرده و در نتیجه در دو لبه جفت غلتک صاف در حال گردش فاصله نسبت به وسط غلتک ها بسیار کمتر شده و عملاً بار خرد شده بیشتر و بسته به میزان سفتی غلتک ها آسیب نشاسته بالاتری را شاهد خواهیم بود. غلتک های مورد استفاده برای والس های صاف می بایست سختی بین ۵/۲ تا ۵/۳ Ra داشته باشند.

کارایی الک:

الک ها به عنوان یکی از اجزاء اصلی آسیاب از جمله ماشین آلاتی هستند که باید پیوسته صحت کارکردشان کنترل گردد. فرض نمایید در یک کارخانه معمولی بسته به تناژ، مدل ماشین آلات و استراتژی دیاگرامیست جهت تفکیک بارهای آسیاب حدود ۶۰۰ توری در الک ها نصب گردیده باشد، پارگی و پوسیدگی هر کدام از توری ها، از بین رفتن درزگیرها و واشرکاری رامکاها یا شکستگی و ترک خوردگی رامکاها کیفیت محصول را به شدت تحت تاثیر می گذارد. از آنجا که باز کردن مکرر الک ها فقط جهت بازدید چشمی توری ها و چک نمودن آنها کاری طاقت فرسا و دور از ذهن است جهت اطمینان از کارایی الک از روش های دیگری استفاده می گردد. آزمون پکار (Pekar color test or Slick test – AACCI ۱۴-۱۰,۰۱) به عنوان یک نمونه آزمایش تشخیص رنگ مقایسه ای برای بار رو و زیر هر توری یک روش جایگزین می باشد که امروزه نیز در کارخانجات مختلف قابل استفاده است. همچنین اپراتور می تواند با علم به سایز توری آردگیر الک موردنظر آرد پاساژ مربوطه را با توری تست با همان سایز الک نموده تا از صحت کارکرد آن توری و عدم پارگی آن اطمینان یابند. گذشته از این دو روش ذکر شده در بسیاری از موارد یک آسیابان با تجربه با نگاه تیزبین خود می تواند وجود هرگونه ناخالصی یا سبوس و یا بار درشت در محصول عبوری از هرکدام از لوله های آرد را تشخیص داده و از پارگی توری ها یا عیوب رامکاها اطلاع پیدا نماید.

تنظیم سیستم پنوماتیک:

انتقال بار خارج شده از زیر غلتک های آسیاب به الک ها بوسیله سیستم پنوماتیک متشکل از فن و فیلتر انجام می گردد. جهت انتقال بار به الک از سیستم پنوماتیک منفی (نگاتیو) استفاده می گردد. بنابراین با کاهش حجم هوا فشار منفی افزایش یافته و مصرف انرژی کاهش می یابد. سیستم پنوماتیک جهت کارکرد صحیح می بایست کاملاً تنظیم باشد. عواقب عدم تنظیم، محاسبه اشتباه و یا اجرای اشتباه این سیستم غیر از خفگی های مکرر، افزایش مصرف انرژی و کاهش کارایی سیستم می باشد. علاوه بر این می توان حجم هوای هر مسیر انتقال از پاساژ های الک را با استفاده از شیرهای روی سیکلون مربوط به آن پاساژ تنظیم نمود. جهت انجام این کار می بایست قبل از هر اقدامی فشار و آمپر فن را ثبت نمود و پس از تنظیم دریچه فیدر بار غلتک مربوطه (تنظیم حداکثر میزان بار وارده به غلتک) شیر روی سیکلون را جهت دستیابی به حجم هوای بهینه بدون ایجاد کوچکترین خفگی در مسیر پنوماتیک مربوطه تنظیم نمود. در این حالت با اندازه گیری مجدد آمپر فن می بایست شاهدکاهش در میزان آن بود.

ارزیابی کارایی سیستم:

در تمامی سیستم های وسیع جهت کنترل عملکرد سیستم و بهبود آن باید پیوسته سیستم را از لحاظ صحت عملکرد و بهبود کارایی ارزیابی نمود. جهت ارزیابی سیستم به ابزارهایی نیاز داریم. در سیستم آسیاب این ابزارها عبارتند از:

• منحنی خاکستر: جهت ترسیم منحنی خاکستر باید به ترتیب از ابتدای مارپیچ آرد مورد نظر لوله های آرد را یکی یکی وارد خط نموده و پس از وارد نمودن هر لوله از آرد خط مورد نظر نمونه گرفته و خاکستر نمونه ها را به ترتیب در نمودار رسم نمائیم. با ترسیم این منحنی قبل و بعد از اعمال تغییرات در سیستم آسیاب می توان ارزیابی مطمئنی از بهبود روند ورود مواد معدنی (بخصوص سبوس) به آرد بدست آورد.
• بررسی کارکرد پنوماتیک: در سیستم هایی که آسیابان از محاسبات دیاگرام و طراحی سیستم آسیاب اطمینان دارد مسیر پنوماتیک راهنمای خوبی برای آسیابان است، هرگونه تغییر در پراکندگی و چیدمان اندازه ذرات در طول مسیر آسیاب را می توان با مقایسه میزان محصول عبوری در لوله های انتقال پنوماتیکی هر پاساژ و یا بطور عامیانه افزایش یا کاهش بار پاساژها با بررسی مسیر پنوماتیک و یا بررسی چشمی میزان بار وارده به هر والس دریافت.
• مقایسه قبل و بعد از تنظیمات : تنظیمات ماشین آلات به خصوص غلتک های آسیاب (والس ها) و مغزگیرها بسیار حساس و تاثیرگذار است. لذا آسیابان باید پس از تنظیم این ماشین آلات نتیجه را بازبینی و در صورت دستیابی به نتایج ضعیف تر تنظیمات را به حالت قبل بازگرداند. تنظیم مداوم و تک تک ماشین آلات از ابتدا تا انتهای آسیاب و بازبینی نتیجه برای تنظیمات در هر مرحله ساده ترین راه برای کنترل خط آسیاب است.
• جمع آوری مشخصات لوله های آرد: یک ابزار بسیار مفید جمع آوری مشخصاتی چون خاکستر، رطوبت، پروتئین (یا گلوتن) به تفکیک از لوله های آرد است. حدود عددی این مشخصات به آسیابانان و مدیران تولید جهت انتخاب لوله ها و چیدمان تولید بسیار کاربردی است. آسیابان با بررسی این اعداد می تواند حدود مشخصات آرد نهایی را حدس بزند. همچنین با در دست داشتن این مشخصات قبل و بعد از تغییرات کلیدی و اساسی در سیستم آسیاب می توان بهبود سیستم آسیاب را کنترل نمود.
• آزمون میزان خردکنندگی هر آسیاب (تست میل): با استفاده از این آزمون و نمونه گیری از بار وارده به هر آسیاب غلتکی (والس) و بار خروجی از آن و تعیین درصد خردکنندگی آن می توان به میزان خردکنندگی آن پاساژ پی برده و آن را با سیستم های استاندارد و مقادیر توصیه شده مقایسه و محل نقص سیستم (نواقصی از جمله عدم تنظیم غلتک در یک مرحله خاص، استفاده از غلتک نامناسب، از بین رفتن شیار غلتک، سرعت یا اختلاف سرعت نامناسب غلتک ها و غیره) پی برد و در جهت بهبود آن تلاش نمود.