Un Öğütme Tesisleri için Tasarım Değerlendirmeleri ve İşletme

Gregory D. Williams
President- Facility Engineering Services

Kurt A. Rosentrater 
Assistant Professor – Iowa State University

ÖZET

Un öğütme tesisleri yüzyıllardan bu yana tarımsal işlemenin temel taşı olmuştur. Birçok tarımsal-endüstriyel üretim tesisleri gibi un öğütme tesislerinin de oldukça fazla sayıda benzersiz tasarım gereklilikleri bulunmaktadır. Günümüze kadar elimizde bulunan tasarım bilgileri sınırlıydı. Un öğütme tesislerine ilişkin bilimsel tasarım prosedürlerini özetlemek için kabul edilmiş standartlara ve prosedürlere ilişkin genel bakış derlenmiş ve tartışılmıştır. Bu makale sayesinde mühendisler un öğütme tesisleriyle ilgili tasarım değerlendirmeleri hakkında daha fazla bilgi sahibi olacaklar ve bilgi tabalarını genişletmek için gerekli referansları geliştireceklerdir. Bu çalışmayı eğitimciler de faydalı bulabilirler.

GİRİŞ
Un öğütme işi aynı zamanda insan tarihi kadar eskidir. Tarihi tarımcılar tahılı un şeklinde öğütmek için eyer taşları ve el değirmenleri kullanmışlardır. Ortaçağlarda daha büyük miktardaki tahılı öğütebilen buğday değirmenleri geliştirilmiştir. Bu orijinal değirmenler enerji olarak rüzgarı, suyu, hayvanları ve hatta insanları kullanmaktaydı. Tarihi olarak, her şehir kendi un değirmenine ve öğütülmüş undan kendisine pay alarak bu değirmenleri işleten değirmenciye sahipti. Buralar her toplumda merkezdi ve yüzyıllar boyunca böyle kalmaya devam etti. Valsli değirmenlerin 1870’lerde geliştirilmesiyle beraber modern un değirmenlerinin büyümesi başladı ve un öğütme değirmenleri konsolide olmaya başladı.

Zaman içinde, konsolidasyon teknik olarak daha komplike tesislerin ortaya çıkmasına sebep oldu. Günümüzdeki un öğütme değirmeleri kapsamlı, etkin ve yüksek oranda otomatikleştirilmiş süreçleri içine alan tesis binalarını içermektedir. Bu kompleks yapıdan dolayı fonksiyonel işlemleri tasarlayabilmek ve geliştirebilmek için mühendislerin bir çok teknik alanı anlaması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı modern un öğütme tasarımının ve inşaat yöntemlerinin tartışılmasıdır. Bu çalışma planlamayı, hayati güvenlik değerlendirmelerini, gıda uygunluk düzenlemelerini ve bina tasarımı ve inşasını tartışacaktır.

A. UN ÖĞÜTME TESİSİNE GENEL BAKIŞ
Modern un öğütme süreci, modern un öğütme işleminin ortaya çıkmasıyla 1800’lü yılların sonlarına doğru geliştirilmiştir. On yıllar boyunca un öğütme sürecinin çeşitli özelliklerinde iyileştirmeler yapılmıştır ancak sürecin başlıca elemanları, valsli öğütücü fikrinin geliştirilmesinden bu yana temel olarak aynı kalmaya devam etmiştir. Başkaları da un öğütme sürecinin tam detaylarını tarif etmişlerdir (Owens 2000 ve Posner & Hibbs 2004). Şekil 1 tipik bir un öğütme sürecinin ana bina elemanlarını göstermektedir ve Şekil 2 tipik bir un değirmeninin yerleşimini göstermektedir. Şekil 3 başlıca elemanlarından bazılarıyla beraber tipik bir un değirmeninin bir bölümünü göstermektedir. Takip eden paragraflar un öğütme işlemine ilişkin genel bakışı tarif etmektedir.

Un öğütme işlemi tam tahılın alınması ve depolanmasıyla başlar. Tahıl, tahıl asansörlerine çok benzer şekilde yerleştirilmiş olan çelik veya beton silo gruplarında depolanır. Tahıl, daha sonra temizlik kulesinde yer alan temizleme sistemi aracılığıyla taşınır. Çok çeşitli temizlik ekipmanları, çok katlı temizlik kulesinde yer almaktadır ve temizlik işi hava akımı, mıknatıslar ve elekler vasıtasıyla tahıl tanesinin taşlardan, saplardan, diğer tahıllardan ve istenmeyen elementlerden temizlenmesiyle yapılmaktadır. Ekipmanlar tipik olarak ayırıcılardan, taş ayıklayıcılardan, mıknatıslardan, aspiratörlerden ve diğer temizleme makinelerinden oluşmaktadır. Temizlik sonrasında tahıl, işlenmeden önce geçici depolama silolarına gönderilmektedir (temiz depo olarak bilinen).

Öğütme işleminden hemen önce tahıl öğütme kulesinin en sonunda bulunan ve temiz un (veya tahıl) nem içeriğinin yaklaşık olarak % 16’ya ayarlandığı tavlama silolarına gönderilmektedir. Öğütme işlemi başlamaya hazırdır. Un öğütme işlemi kırma sistemi, temizleme ve boyutlandırma, azaltma sistemi ve yan ürün (tortu) sisteminden oluşmaktadır. Değirmen kulesi, genellikle kulenin her iki ucunda bulunan dahili silolarla 4 ile 7 seviyeden oluşmaktadır. Bir uçta tavlama siloları ve diğer uçta bitmiş un siloları bulunmaktadır. Silo katmanları arasında, öğütme işlemini tamamlayan çeşitli sistemlere yuva olan pek çok seviye vardır. Kule genellikle ön yapımlı ve sıkıştırılmış betondandır. Bazen daha küçük değirmenler (daha büyük bir sürecin parçası olan) sadece çelik kullanılarak inşa edilmektedir. Öğütme işleminin başlıca elemanları aşağıdaki şekilde tartışılmıştır:

Kırma sistemi genellikle valsli değirmenlerden oluşmaktadır. Bu sistemde valsli değirmenlerdeki silindirler farklı hızlarda aksi yönlere hareket ederler ve testere ağzı gibi bir yapıları vardır. İşlemin amacı çekirdeğin geri kalanından endospermin ayrıştırılmasıdır. Bunu yapabilmek için buğday valslerin arasından 5 defaya kadar geçirilir. Bu işlemin bir parçası olarak eleyiciler de, endospermin, buğday yemi olarak bilinen yan ürün rüşeym ve kepekten ayrılmasında kullanılır.

Ayrıştırma sistemi kepek ayırıcılardan, valslerden ve eleklerden oluşmaktadır. Kepek ayırıcılar; boyut, hava direnci ve özgül ağırlığa bağlı olarak parçacıkları ayırırlar. Bu işlem sırasında neredeyse hiç un üretilmez ve materyal ya azaltma sistemine gönderilir ya da kırma sistemine geri gönderilir. Ayrıştırma işleminin amacı küçük kepeklerin endospermden ayrılmasıdır. Kepek ayırıcıların kullanımı, öğütme işleminin diğer kısımlarındaki maliyet etkinliği ve verimlilikten dolayı modern değirmenlerde azalmaktadır.

Azaltma sistemi bir dizi valsli değirmenden ve sıralı eleklerden oluşmaktadır. Sıralı valsli değirmenler pürüzsüzdür ve böylece daha ince öğüte işlemi yapabilirler. Bu noktada un kalitesinin arttırılması için undaki mekanik nişasta hasarının olması istenir. Bu aşama undaki endospermi azaltır. Bu işlen un için gerekli olan inceliği elde etmek üzere 11 defa tekrarlanır.

Yan ürün sistemi, un öğütme işleminde ortaya çıkan istenmeyen yan ürünlerin gittiği sistemdir. Bu ürünler hayvan veya evcil hayvan yemine dönüştürülmektedir. Bu yan ürünler genellikle dökme ürün olarak gönderilir. Tam tahıllı unun daha az yan ürünü vardır çünkü tanenin daha fazla bir bölümü un için kullanılmaktadır, beyaz unun ise daha fazla yan ürün vardır.
Bu sistemlerin her birinde, her bir eleğin “artıkları”nı (elekten geçecek kadar ince olmayan partiküller) daha da azaltmak için diğer bir vals dizisine yönlendirilir (örneğin, sürece geriye) veya artık akımlarından bir tanesine gönderir. İşlemin sonunda çeşitli un akımları, istenen derecede un elde etmek için harmanlanır ve karıştırılır. Bundan sonra paketleme veya dökme yükleme öncesinde malt arpa, ağartma maddeleri, zenginleştiriciler v.s. katılarak işlem görürüler.

Büyük değirmenler, farklı kalitelerde un üretimi için derecelendirmeyi kontrol eden kompleks akışlara sahiptirler. Diğer daha küçük değirmenler, genellikle daha büyük bir üretim işleminin dikey entegrasyonunun parçası olurlar.

Bitmiş ürün siloları, paketleme veya dökme yükleme öncesinde bitmiş unun depolandığı yerlerdir. Paketlemenin yapıldığı yer depodur. Depo, tipik yükleme iskeleleri ve paketleme ekipmanlarıyla tek katlı ve büyük bir kare alandan oluşur. Bu yapılar genel olarak çelik veya metal panellerden veya ön dökümlü betondan yapılmıştır. Yapının tamamının hijyenik olması ve kolay temizlenebilmesi gereklidir.

Yardımcı uygulamalar, un değirmeninin çalışmasını sağlarlar ve hava, un öğütme tesisleri için anahtar sistemdir. Unun sistemden sisteme taşınması ve akışların bileşenlerine ayrılması için kullanılmaktadır. Unun tek bir hacminin taşınması için bu hacmin on katı hava hacmi gereklidir. Hava sistemi; fanlardan, üfleyicilerden, kompresörlerden ve pnömatik iletim hatlarından oluşmaktadır. Hava sisteminin diğer elemanları siklonlardan, toz toplayıcılardan ve filtrelerden oluşmaktadır.

B. TESİSİ PLANLAMASI
Doğru planlama un değirmenlerinin uzun vadeli karlılığı bakımından önemli bir unsurdur. Bu gibi tesislerin mühendisleri için önemli olan, tesisi sahipleri ve hissedarları için değeri arttırmak adına bu maliyetleri minimize etmektir. Etkin bir planlamanın başlıca bir parçaları: (1) Uzun Menzilli Planlama, (2) Tahıl Tedariki, (3) Ekonomik Faktörler, (4) Resmi Düzenlemelere İlişkin Konular, (5) Yer/Saha, (6) Yeni İnşaata karşılık Tesisinin Genişletilmesi, (7) Teknoloji ve (8) Tesisin Yerleşimi gibi konulardır. Optimal planlama daha düşük yaşam döngüsü maliyetleri getirmelidir. Bunlar aşağıdaki şekilde detaylandırılmıştır:

•Uzun Menzilli Planlama: Uzun menzilli veya stratejik planlama, bir şirketin stratejik vizyonunun veya hedeflerinin fonksiyonudur. Genel olarak şirketin, misyonunu ve amaçlarını gerçekleştirmeye yönelik olarak nasıl hareket edeceğini yansıtır.

• Tahıl tedariki: Un üretimindeki birincil girdi buğdaydır. Buğday üretimi, güçlü yerel tarım toplumuna veya demiryolu – karayolu sistemine erişime dayanmaktadır. Un üretmek için gereken buğday, nakledilecek veya yerel olarak yetiştirilecektir.

• Ekonomik Faktörler: Tesisin işletilmesine yönelik olarak ekonomik değerlendirmeler, tesisin karlılığı ve yaşayabilmesi üzerinde önemli etkilere sahip olabilir. Tahıl tipleri ve belirli bir coğrafyada üretilen hacimler, ulaşımın bulunması, belirli bir bölgedeki mevcut tesislerin sayısı gibi konular, un öğütme tesislerini doğrudan etkileyecektir. Global ekonomi sorunları da değerlendirilmelidir, örneğin nüfusun uzun vadede artması gibi çünkü bunun karşılığında talep de artacaktır. Ek olarak, demografik toplumun yeme alışkanlıkları veya bölgesel endüstrilerin işleme kapasiteleri de üretim talebi üstünde etkili olabilir. Son olarak, yatırımın geri dönüşü veya yatırım üstünden geri dönüş, yeni bir tesisi işletme kararında değerlendirilecek başlıca konu olmalıdır.

• Resmi Düzenlemelere İlişkin Konular: Hükümet ve siyasi politikalar, belirli bölgede tesisin gerekli olup olmadığı konusunda etkili olabilir. İyi Üretim Uygulamaları (GMP) gibi konular ve kimliğin korunması, ürünlere gelecek uluslararası talep üzerinde etkili olabilir.

• Yeri/Saha: Un değirmeninin karlılığı için uygun bir yerin seçilmesi önemli bir değerlendirmedir. Geçerli ulaşım ve altyapıya yakın olan yerler, tesisin çalışması için gereklidir. Çalışan demiryolu tesisleri, pek çok değirmen işletmesinde temeldir. Uygun şekildeki yollar ve kara yolları da kamyon trafiğinin çalışması için esastır. Tesisi sahibinin yeni bir saha ararken toprağın taşıma kapasitesini değerlendirmesi gerekmektedir. Taşıma kapasitesi iyi olan yeterli bir alanda, tahıl depolama tesisleri kapsamında beklenen basınçlar 6000 psf (metrekare başına uygulanan basınç miktarı) değerine yaklaşabilir. Değirmenin altındaki basınçlar 4000 psf değerini aşabilmektedir. İlave saha konuları drenajı, sulak alan, su ve rol oynayan diğer benzer konuları içerir.

• Yeni İnşaata karşılık Tesisinin Genişletilmesi: Yeni inşaata karşılık belirli bir bölgede inşaatın genişletilmesine karar verildikten sonra, ilk olarak iş sahibinin ve mühendisin bölgede genişletilebilecek veya iyileştirilebilecek bir tesisi olup olmadığını incelemesi gerekmektedir. Eğer iyileştirme maliyetlerinin iskonto edilmiş nakit akışı, yeni inşattan daha fazla ise bu durumda yeni bir inşaatın yapılması yönünde değerlendirme yapılmalıdır.

• Teknoloji: Diğer endüstrilerde olduğu gibi un öğürtme endüstrisi de, değişen teknolojiyle beraber evrilmektedir. Üst düzey yöneticiler ve mühendisler, endüstri dahilinde geliştirilmekte olan teknolojik eğilimlerden haberdar olmalıdırlar. Teknolojiler değiştikçe şirketler esnek olmalı ve uygun olduğu zaman değişiklikler yapmalıdırlar.

• Tesisi Yerleşimi: Tesis yerleşimi ve tasarımı, fonksiyonel bir tesisin işletilmesinde anahtar bir husustur. Fiziksel mal kabul ve dışarı yükleme yerleri arasındaki göreceli konum veya iki işin birden yapılabilmesi olasılığı, tesisin maliyetlerinde rol oynayabilir. İnşaatın türü ve müsait alanın miktarı, tesisin fiziksel yerleşiminde önemli rol oynar. Örneğin, 110 arabalı raylı yükleme sisteminin döngüsel yolu, çok büyük bir alan gerektirebilir. Patlama veya yangın güvenliği gibi konular da tesisin fiziksel yerleşimini etkileyebilir. Son olarak, tesis sahibinin müsait olan bütçesi, inşa edilecek binaların tipini ve boyutunu ve kullanılacak ekipmanları tayin edebilir ve tesisin tasarımı hakkında çok ciddi kısıtlamalara sebep olabilir. İlave olarak, münferit ekipman parçalarının yerleşimi, toplam işçilik ve tesisin enerji gereksinimleri üstünde etkili olabilir.

C. HAYATİ GÜVENLİK TASARIMI VE
DÜZENLEME TASARIMLARI
DEĞERLENDİRMELERİ
Tasarım iş sahibi ve mühendisler tarafından belirlendikten sonra tesisin detaylarına başlanabilir. İlk adımlardan bir tanesi hayati güvenlik yasalarının uygulanmasıdır. Bunlar; devlet, yerel ve federal seviyelerde yönetilmektedirler. Hayati Güvenlik yasaları, yangın derecelendirmesi olan inşa, işgal, kullanım ve fabrika çıkışları hakkında gerekli standartları verirler. İlave olarak, merdivenler, çalışma yürüme yüzeyleri ve tesisin diğer detaylı elemanları hakkında da yasal bölümler vardır. Un değirmeni tesisleri büyük miktarlarda patlayıcı tozlar üretirler. Tasarımcı, tasarım sırasında parlama potansiyelini minimize etmek için gerekli önlemleri almalıdır. Milli yangın koruma Birliği toz patlamasını sınırlandırmak üzere tasarım kriterlerine ilişkin çeşitli dokümanlar vermektedir (NFPA, 2013a&b, ve NFPA 2014)

Un değirmenleri gibi gıda işleme tesisleri için diğer düzenleyici hususlar, gıda üretimine ilişkin yasal düzenlemeleri içermektedir (NARA 2007). Pek çok devlet kurumunun binaların ve ekipmanların hijyenik inşaatına ilişkin gereklilikleri bulunmaktadır. Hijyenik tasarıma yönelik tasarım yöntemlerine ilişkin iyi bir kaynak olarak Imholt ve Imholt (1999) bulunmaktadır. İlave olarak, tasarım süreci sırasında tasarımcının işyeri güvenliğine ilişkin mesleki düzenlemelere de ihtiyaç vardır. Bu maddeler çalışma alanlarını, düşmeden korunma sistemlerini ve genel işçi güvenliğini içerebilir.

Yangından Korunma Sistemleri
Endüstriyel tesislerde, örneğin un öğütme tesislerinde aktif yangından korunma sistemlerinin kullanılması müsait alanın arttırılması veya yüksekliğin IBC’nin çeşitli bölümlerinde tarif edildiği şekilde arttırılması için kullanılabilir. Tip I inşaat, tipik olarak büyük alanlar için su fıskiyelerini gerektirmemektedir. Diğer maddeler, yangın fıskiye sistemleri, sınırsız alanda tek katlı binalar için gerekmektedir. Yangın fıskiyelerinin gerekliliği büyük ölçüde binanın yangın derecelendirmesine dayalıdır. Yangından koruma sistemleri tasarımı FPA 13 (NFPA, 2013c) ve Uluslararası Bina Yasasında (ICC, 2012 a & b) tartışılmıştır.

D. BİNA TASARIM DEĞERLENDİRMELERİ
Genel Bakış
Mühendislik ekibi; süreç, fonksiyonel işlem alanları ve fonksiyonel bina yerleşimi konularını belirledikten sonra bina sisteminin detaylandırılmasına başlayabilir. Bu bölümde yüklerin tanımı ve un öğütme tesisinin başlıca tasarım elemanları tartışılacaktır. Bu tartışmanın bir parçası olarak, başlıca tasarım standartları referans olarak alınacak ve anahtar unsurlar öne çıkartılacaktır. Bu tartışmada, tasarım sürecinde yer alan elemanların hepsinin dahil olduğu bir tartışma amaçlanmaz, ancak un öğütme tesislerinin tasarım sürecindeki benzersiz ve önemli unsurlar öne çıkartılır.

Yükler
Un öğütme tesislerindeki yükler, çok çeşitli kaynaklardan ortaya çıkmaktadır. Bunlara; buğday ve bileşenleri, un, çatı ve kattaki canlı yükler, ekipmanlar (dinamik yükler dahil olarak), ölü yükler, rüzgar ve sismik kuvvetler gibi yanal yükler dahilidir. Un öğütme tesisleri büyük miktarda ham tahılı ve de dökme ve paketlenmiş şekilde bitmiş ürünleri içerir. Un öğütme tesislerindeki yaygın bileşenler için materyal taşıma özelikleri ve akım özellikleri Tablo 1’de verilmiştir. Fiili bir yapısal analiz yapmadan ve tasarım üstlenmeden önce; toplam sistem üzerindeki yükler belirlenmelidir. Bunun yanı sıra ekipman ağırlıkları, kar, zemin ve çatı canlı yükleri de belirlenmelidir. Bu bilgi ekipman satıcılarından ve ASCE 7-10 “Binalar ve Diğer Yapılar için Minimum Tasarım” dokümanından alınabilir (ASCE, 2010).
Tahıl Deposu, İade ve Dağıtım Tasarımı
Tam tahıl depolaması, un öğütme tesislerinin başlıca bileşenidir. Depolama, beton veya çelik yapıda olabilir. Tipik beton silo çapları 25 veya 35 feet (1 feet 0.30 metredir) ve yükseklikleri de 100 ve 120 feet arasında olabilir. Oluklu çelik silolar da tam tahılın depolanması için kullanılabilir. Oluklu çelik silolar, tipik olarak daha büyük çaplı ve toprak üstünde olacaktır. Silo yerleşiminde paçallama ve sınıflandırma yetileri, gerekli unsurlardır. Tam tahıl siloları, belli bir seviyede sanitasyonun sağlanabileceği şekilde tasarlanmalıdır. Örneğin, kirişler toz sızdırmaz olmalıdır ve hijyen ve temizlik için erişime dikkat edilmelidir. Un öğütme tesisinde tahıl depolama genellikle iki bileşene ayrılmıştır: temizlik öncesi ve temiz silolar. Duvar yapısı haşere bulaşmasını engellemek için deliklerden, oyuklardan ve kaplama defolarından ari olmalıdır. Bu, beton siloların iç tarafının sıva kaplama olması gerektiği anlamına gelir. Çelik silolarda döküntülerden kaçınılmalıdır.

Temizlik Kulesi
Buğday temizleme kuleleri, temizlik ekipmanlarına ev sahipliği yapan yüksek dikey yapılardır. Genellikle beton veya çelikten inşa edilmişlerdir. Yükseklik önemlidir çünkü çeşitli temizlik üniteleri arasında, yer çekimiyle oluşan akıştan faydalanılmaktadır. Temizlik kuleleri genellikle dikdörtgendir ve 4 ile 6 seviyeden oluşurlar. Çubuktan yapılmış çelik yapının kullanılması mümkün olmasına rağmen yüksekliklerinden dolayı temizlik kulelerinin büyük bir çoğunluğunda ön dökümlü beton yöntemler kullanılmaktadır.

Tavlama Siloları
Tavlama siloları, tam tahıl tanelerinin temiz olarak veya temizlik öncesi, silolarda depolanması için kullanılan daha küçük beton veya çelik silolardır. Bu siloların şekli, bunları içeren yapının boyuna ve şekline göre değişebilir. Örneğin, tavlama siloları, ön dökümle betondan yapılmış tesisin içinde bulunuyorsa bütünleşik olarak kulenin içine yerleştirilirler ve tipik olarak dikdörtgen şeklinde olurlar. Silolar değirmenin içine yerleştirilmişse, büyük olasılıkla yuvarlak çelik yapıda olurlar ve değirmenin içine ayrıca yerleştirilirler. Diğer senaryolarda, ön dökümlü beton silolar değerlendirilmelidir.

Bitmiş Un Siloları
Tavlama silolarına benzer şekilde, bitirilmiş un siloları ya kare ya da yuvarlak şekle sahip olan daha küçük hijyenik silolardır (Şekil 4). Ön döküm şeklindeki silolar, kare veya dikdörtgen olma eğilimindedirler; çelik silolar ise yuvarlaktır. Yine de şekilleri farklılık gösterebilir. Bu silolara bitmiş unu taşınır ve bunlar genel olarak pnömatik olarak silolara taşınırlar. Bu siloların yapısı çelik veya beton olabilir ve doğru çalışmaları için yoğun bir akışı olmalıdır. Bitirilmiş ürünün nihai özelliğinden dolayı bu siloların yapısı hijyenik olmalıdır. Kaplamalar pürüzsüz, deliksiz, çapaksız olması ve de diğer yüzey defolarından ari olmaları gerekir. Kaynak noktalarının sadece yapısal olarak kuvvetli olması yeterli değildir, aynı zamanda her birleşimin ve bağlantının sızdırmaz olması da gerekmektedir. Pnömatik boşaltma ve doldurmayla siloların iç basınç yaratması olasıdır. Beton siloların tasarımı ACI 313-97 “beton Siloların ve Tahıl Maddelerinin İstiflenmesine yönelik Tüplerin Standart Uygulamalarına” uygun olması gerekmektedir ve çelik siloların API 620 “Büyük, Kaynaklı, Düşük Basınçlı Depolama Tanklarının Tasarımı ve İnşası için Tavsiye Edilen Kurallara” uygun olması gerekmektedir (API, 2013).

Değirmen İnşaatı
– İnşaat Yöntemleri
Hem beton hem de çelik yapılar, un öğütme tesislerinin değirmen kısmının üretilmesi için kullanılmaktadır. Tipik olarak, büyük değirmenler ön dökümlü ve sıkıştırılmış beton veya sıkıştırılmış formun tek başına kullanılmasıyla inşa edilirler. Sıkıştırılmış form, yapı yerinde dökülmüş beton duvarlardan oluşur, bu duvarlar yapının yüksekliğinin tamamı boyunca daraltılmıştır. Zeminler hem ön dökümlü hem de çelik kirişler kullanılarak yapılabilir. Ön dökümlü kirişler, sıkıştırma formu sırasında ayarlanabilir ve çelik kirişler sıkıştırma formu sırasında yuvanaldırılmış bulunan girintilere bağlanabilirler (ŞEKİL 5). Zeminler, ön dökümle veya yerinde beton dökülerek kaplanabilir, döküm işlemi sıkıştırma formu tamamlandıktan sonra ayarlanmaktadır.

Değirmen işleme zeminleri inşa edilirken, değirmen tavlama ve nihai ürün siloları arasında ön dökümlü elemanlar yapılır. Bu durumda, kirişler sıkıştırılmış duvar girintilerine takılır ve ara sütunlar ile desteklenir. Zemin ve çatı elemanları da yapının desteklenmesi için eklenir. Ön dökümlü kirişler zemin elemanlarına bağlı olarak döndürülmüş T dirsek, kemer üstü dolgusu ve dikdörtgen kirişlerden oluşabilir. Bunlar genellikle bağlanmış yapısal beton kaplaması olan delikli nüve tahtalardır. Elemanların tamamı ön dökümlü sütunlar tarafından taşınır. Çift T dirsekler genellikle çatının yapısal elemanı olarak kullanılır ve yapı izole edilmiş ön dökümlü duvar paneller ile kapatılır, bunlar çift T dirsek veya düz plaka stilinde yapılar olabilirler. Ardından yapılmış çatı, çatı sisteminin üstüne eklenir. Ön dökümlü elemanların tasarımı için okuyucuların PCI tasarım El Kitabına bakması gerekir (2014).

Daha küçük veya mini değirmen çerçeveleri genellikle çelik yapı kullanılarak inşa edilir. En küçük değirmenlerin bazıları kızak-montajlıdır ve daha büyük bir yapıya eklenirler. Diğer değirmenler, yapının oluşturulması için parçalı veya yapıştırma tipi inşaat kullanılarak inşa edilmektedir. Tipik olarak; yapısal çelik bir konfigürasyon kapatılmış tük sütunlardan ve r-kirişli geniş kiriş başlığından oluşmaktadır. Duvarlar izole edilmiş metal paneller ile kapatılmıştır, yine de kapatma için ön dökümlü beton kullanılabilir. R-kirişli tavan kullanıldığı zaman izole edilmiş metal panel drop çatının kurulması gerekmektedir. Sıhhi yapılara uyulmalıdır ve kapalı şekiller ve dökülmüş kirişler içerebilir. Daha fazla yorum için sıhhi yapı bölümüne bakınız.

Diğer bir tasarım konusu zemin titreşimi ve çalışan ekipmanlardan gelen dinamik kuvvetlerdir. Zeminin titreşim bakımından tasarımı yapılırken dikkatli olunmalıdır. İlk adım olarak ekipmanların doğal çalışma sıklığı zeminin doğal frekansı ile kıyaslanmalıdır. Birden fazla doğal frekans olabilir ve her zemin için birden fazla modun incelenmesi gerekir. Ekipmanın ve zeminin doğal frekansı uyarsa rezonans olması mümkündür. Dinamik kuvvetler destek elemanlarına yükleme yaparken artacaktır. Titreşimler ve dinamikler hakkında kapsamlı bir tartışma Clough ve Penzien’de mevcuttur. (1975).

– Sıkıştırma Duvar ve Silo İnşası
Tavlanmış tahıl, un ve yan ürünlerinin depolanması; değirmen yapısıyla bütünleşik silolar kullanılarak yapılmaktadır (Şekil 4). Değirmen kulelerinin hemen hemen hepsi dikdörtgendir. Beton değirmen yapıları nispeten daha büyüktür ve duvarları dikey duvar sıvaları (Şekil 6) kullanılarak sertleştirilmeyi gerektirmektedir, bunlar binanın tüm yüksekliği boyunca uzanmaktadır. Silolar değirmenin dış kabuğuyla bütünleşik olarak inşa edilmiştir ve kulenin üst kısmına uzanır.

Paketleme ve Depo İnşaatı
Buğday öğütüldükten ve una dönüştürüldükten sonra dökme olarak depolanır, yüklenir veya paketlenir. Bu bölümde yiyecek derecelendirmesindeki depo yapıları için tercih edilen yapı yöntemlerine bakacağız. Yiyecek derecelendirmesindeki paketleme ve depolama depoları ön dökümlü devirmeli veya çelik yapıdan inşa edilmiş olabilir. Her birinin aşağıdaki paragraflarda tartışılmış olan belirli özellikleri bulunmaktadır.

Yapısal çelik inşaat kullanıldığı zaman çelik çerçeveler genellikle kapalı şekilli tüplerin sıhhi açıdan sütun olarak kullanılmasıyla yapılır. Ana kirişler geniş kiriş şekillerinden yapılır ve ikincil çatı çerçevesi R-kiriş yapısındadır. Bu türdeki tesislerin duvarları yüklemesiz ön dökümlü veya devirmeli veya alternatif olarak izole edilmiş metal panellerdir. Standart metal inşa panelleri kullanılabilir ancak daha temiz olmasından dolayı standart metal inşaat panellerinden çok izole edilmiş metal paneller tercih edilmektedir. Daha fazla hijyen için ABD mekan veya asma tavanı, tesisi içindeki herhangi bir mekanik bor döşemesinin kapatılması için ilave edilmelidir.

Ön dökümlü bir depo genellikle ön dökümlü kirişlerden ve yüklemesiz döküm kirişli sütunlardan oluşmaktadır. Sütun ve kiriş hatları iç çerçeve işleridir. Çevrilmiş t kiriş veya yatak kiriş sütunların üstünden geçer ve ön dökümlü çift t kirişler çayı yapımı için kullanılır. Bunlar tipik olarak kirşten kirişe uzatma formu için kullanılırlar. Düz veya çift t kiriş duvarın kapatılması için kullanılır (şekil 7). Yerine göre, duvar panelleri yük taşıyabilir. Zemin sıvasına bağlandığı yerde duvarın tabanına fren eklenir. İlave olarak, rafa takılmış olan her yatay kirişin tozu önlemek ve diğer maddelerin birikmesini önlemek için harç ile doldurulması gerekmektedir.

ÖZET
Bu makale un öğütme tesislerinin inşaatı, planlaması ve işletilmesi ile ilgili tasarım prosedürlerini özetlemektedir. Özellikle, hayati güvenlik, yerleşim, planlama ve yapısal kısımlar tartışılmıştır. Sonlara doğru, standartlar, prosedürler ve tasarım yöntemleri ve inşaat tartışılmıştır. Hem mühendisler hem de eğitimciler bu çalışmayı yararlı bulabilirler. Daha fazla bilgi için lütfen yazarla temasa geçmekten çekinmeyiniz.

Bir önceki yazımız olan Yeni Tasarlanacak Bir Fabrikada Doğru Tercihler başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.

Kontrol edin

O kepekte çok fazla nişasta var!

“Kepekte nişasta kalıntı miktarının fazla olması değirmenciler için kârdan feragat etme anlamına geliyor. Bühler, online …