Un/Tahıl Taşıma-Ekipman Seçeneklerine Genel Bakış

“Tahıl/buğday uygulamalarında seyrek fazlı pnömatik taşıma uygulamasının tozsuz taşıma, dayanıklılık, düzen basitliği ve kontrol kolaylığı gibi birçok avantajı vardır. Tesis gereksinimleri yüksek işleme hızı gerektirdiğinde seçilecek yöntem genellikle seyrek fazlı pnömatik taşımadır. Ancak, beygir gücü başına taşınan ürün kilosu baz alındığında bu sistemin çalışması daha maliyetlidir.”

 

Luke Ungashick
Automated Ingredient Systems – CEO
Linda Ungashick
Automated Ingredient Systems – Operasyon Direktörü

Hammadde (buğday, tahıl) ve un taşımada hangi taşıma sistemleri daha yaygın bir şekilde kullanılır?
On yıllardır, teknoloji ve devamlı gelişim ABD’de buğday/tahıl/unun teslimatına ilişkin kullanılan ekipmanları değişikliğe uğrattı. Bununla birlikte tasarımların özellikleri artırıldı. Bugün ABD’de buğday/tahıl/un taşıma yöntemlerinin büyük bir çoğunluğu benzerdir. Buğday/tahıl/un hakkında konuşurken aynı zamanda farklı taşıma sistemlerinin özelliklerini tartışacağız. Amerika’da yaygın olarak kullanılan tahıl/buğday/un taşıma sistemleri temel olarak Seyrek Fazlı Pnömatik Taşıma Sistemleri’nden oluşmaktadır.

Bunun yanı sıra, belirli bir üründe (örn. tahıl, vb.) gerçek ayrışma problemleri varsa, seyreltik fazlı pnömatik taşıma bir seçenek değildir. Genellikle seyrek fazlı yöntemde taşıma ile ilişkilendirilen yüksek hızlar, ürünlerin nazik bir şekilde taşınmasını sağlamaz. Bu gibi durumlarda, ürün genellikle Yoğun Fazlı Pnömatik Taşıma Sistemi veya Mekanik Taşıma Sistemi ile taşınır.

Gelin bu sistemlere kısaca bir göz atalım:

Yoğun Fazlı Pnömatik Taşıma Sistemleri:
Yoğun fazlı sistem, yüksek katı-hava oranı amacı güdülerek tasarlanmıştır. Bu, seyreltik fazlı sistemlerle kıyaslandığında ürünün boru hattında çok daha düşük hızda taşınmasını sağlar. Dolayısıyla, bu sistemler işleme ekipmanında ayrışma (tahıllar ve benzer uygulamalar) veya aşındırma problemine sahip olan bir ürünü taşırken oldukça elverişlidir. Daha düşük hava hızı kullanan bu sistemler çok az bir ayrışma ile ufalanabilir ürünleri oldukça verimli bir şekilde taşıyabilir. Bunun yanı sıra, taşımada karıştırılan bir ürün varsa, yoğun fazlı sistemler ürünlerin birbirinden ayrılmasını minimum seviyede tutarak ürünü taşıyabilir. Parçacık boyu farkı ne kadar büyükse, yoğun fazlı sisteme o kadar ihtiyaç duyulur. Gerekmesi halinde, yoğun fazlı sistemler seyreltik fazlı sistemlerdeki aynı faydaları da sağlar.

Mekanik Taşıma Sistemleri:
Gıda zincirinin daha aşağısındaki uygulamaları da ele aldığımız için (örn. gıda işleme, fırınlama, vb.), mekanik taşıma sistemleri pnömatik taşıma sistemleri kadar yaygın değildir. Bu sistemler, üründe ayrışma problemi söz konusu olduğunda daha çok tercih edilir. Ayrıca, mekanik sistemler ürünün, taşıma ekipmanını aşındırıcı özelliğe sahip olması halinde mekanik sistemler daha çok tercih edilir. Mekanik sistemler genellikle aşağıdakilerden oluşur:
• Zincirli Konveyörler
• Vidalı Konveyörler
• Kovalı Elevatörler
• Bantlı Konveyörler

Şimdi de daha yaygın olan Seyreltik Fazlı Taşıma Sistemlerine geri dönelim.

Seyreltik Fazlı Pnömatik Taşıma, taşıma esnasında havadan-malzeme oranını referans alır. Genel konuşmak gerekirse, ürünü tesis içerisinde bir noktadan diğerine taşımak için yüksek hava hızları (ve düşük ürün hacimlerini) kullanan düşük bir ürün-hava oranı tasarımıdır. Seyreltik Fazlı Pnömatik Taşıma yöntemlerinin (2) türü vardır:
• Basınç
• Vakum

Genellikle, basınçlı sistemler daha uzak mesafelerde daha iyi taşıma verimliliği sağlar. Belirli bir uygulamada, tüm şartlar eşit olduğunda Vakumlu Sistemler, basınçlı sistemin verimliliğine ulaşamayacaktır. Ancak, vakumlu sistemler, basınçlı sistemlerdeki gibi hareket ettirici hava üfleyiciye ve ürün akımına geçmediği için “daha temiz” olarak düşünülür.

Tahıl/buğday uygulamalarında seyreltik fazlı pnömatik taşıma uygulamasının birçok avantajı vardır. Aşağıda temel avantajlardan bazıları yer almaktadır:
Tozsuz taşıma: Düzgün tasarlandığında bu sistemler hemen hemen tozsuzdur çünkü malzeme bir noktadan diğerine boru hattından (veya borulardan) oluşan kapalı bir sistemde taşınmaktadır.

Kolay/Basit Düzen: Boru hattının son düzen tasarımı bakımından esnek olması sayesinde bu sistemlerin düzeni oldukça basittir. Sistemlerin mesafelerini (ve dönüşleri veya dirsekleri) minimum seviyeye indirmek için özen gösterilmelidir.

Dayanıklılık (Bakım & Tamir): Seyreltik Fazlı Pnömatik Taşıma Sistemleri genellikle son derece dayanıklıdır ve yıllarca istikrarlı bir şekilde sorunsuz operasyonlar sağlayabilirler. Küçük bakım & tamir ile 40 yıl boyunca sorunsuz çalışan birçok sisteme şahit olduk.

Dağıtım: Pnömatik Taşıma Sistemleri, daha fazla yerleşim planı seçeneklerine imkan sağlar.
• Malzemeler bir noktadan birden çok noktaya taşınabilir.
• Malzemeler çoklu başlangıç noktalarından tek bir varış noktasına taşınabilir.
• Daha karmaşık sistemler birden çok başlangıç noktasından birden çok noktaya taşıma yapabilir.

Kolay Kontrol / Otomasyon: Kontrol Röle Mantığı veya PLC (Programlanabilir Mantık Kontrolörleri) tahrikli Kontrol Sistemleri oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Sistem ne kadar karmaşık olursa, dayanıklılığı ve kolay çalışması nedeniyle PLC tahrikli sistemleri o kadar yaygın göreceksiniz.

Güvenlik: Malzemeler kapalı sistemlerde alınır ve taşınır (Silolar, Boru Hattı, Filtre Alıcıları, Ölçü Tutucular, vb.)

Elbette tüm sistemlerde olduğu gibi buğday/tahıl taşımada Seyreltik Fazlı Pnömatik Taşıma kullanımın da dezavantajları söz konusudur. Bu dezavantajlardan bazıları ise şunlardır:

Verimsiz Malzeme Taşıma: Beygir gücü gereksinimleri, aynı işletimsel parametre verildiğinde genellikle mekanik sistemlerden daha yüksektir. Kısacası, bu sistemlerin çalışması, beygir gücü başına taşınan ürün kilosu karşılaştırıldığında daha maliyetlidir.

Patlama Koruması/Emniyet Hususları: Bu kilit unsurun, geçmişe kıyasla daha düzenli bir şekilde güvenlik yönergelerine göre gözden geçilmesi gerekmektedir. Bu hususlar sistemin maliyetli olmasına neden olur.

Sınırlı Mesafe: Seyreltik Fazlı Pnömatik Taşıma, ürünleri daha uzun mesafelerde taşımak gerektiğinde daha sınırlıdır. Genel anlamda, sistemler genellikle verimliliği en üst düzeye çıkarmak için birkaç yüz fit altında çalışır. Akıldan çıkarılmaması gereken temel kural, “Mesafe ve Dönüşler (örn. Dirsekler), belirli bir uygulama için hızı büyük oranda azaltabilir ve azaltacaktır da.”

Seyreltik Faz Sistemlerinin genel avantaj ve dezavantajlarndan bahsederken, herhangi bir sistemin tasarım, yerleşim düzeni ve uygulanması ile ilgili detayların, nitelikli bir satıcı ile ortak çalışmayı gerektirdiğini de belirtmek gerekir. Tek bir hata ya da tasarım sorunu son derece olumsuz proses sonuçlarına neden olabileceğinden, bu tedarikçinin malzeme taşımayla ilgili birçok parametre hakkında bilgi sahibi olması gerekir. Bu kişinin ekibinize sağlaması gereken önemli parametrelerden bazıları şunlardır:
• Ürün bilgisi: Farklı un tipleri bile (örn. sert/yumuşak buğday, irmik, hamur unu, vb.) tek bir taşıma “türünde” (bu durumda seyreltik fazlı) farklı taşıma uygulamalarını gerektirebilir.

Ekipman Yerleşimi: Düzen tasarımının önemini bilen bir ekip ile ortaklık etmenin önemini göz ardı etmeyin. Mevcut tesis düzen parametreleri nedeniyle, kalifiye bir ortak, işlem gereksinimlerini ve koşullarını anlayacak ve bu sayede GMP (iyi imalat uygulamaları) uygulayabilecektir.
• Tecrübe: Bilgi ve tutarlı tasarım uygulamaları genellikle uzun yıllara dayanan deneyimlerle gelir. Çoğunlukla küçük değişiklikler bile sistem performansı üzerinde büyük etkilere sahip olabilir. Tecrübeli bir ortak, bu engellerin üstesinden gelmenizde size yardımcı olabilir.

• Uygun Aksam Tasarımı: Sisteminiz yalnızca en zayıf bağlantınız kadar güçlü olacaktır. Sistem içerisindeki her bir aksam, bilinen ve istenen bir sonucu verir. Aksam düzeyindeki bilgilere dikkat edilmesi, genel sistem tasarımının uzun ömürlülüğünü sağlar.

• Büyük Resmi Anlamak: Ortağınız (tedarikçiniz) gelecekteki büyüme ihtiyaçlarınızı anlıyor mu? Bu bilgilere dayanarak farklı yaklaşımları düşündünüz mü? Ekipmana bir sermaye yatırımı yapıyorsanız, sisteminizin mevcut nakit akışı masraflarınızı aşırı yüklenmeden gelecekte istediğiniz kapasitelerinizde sizin için üretim yapabilecek olmasını sağladınız mı? Kalifiye bir tedarikçi/ortağın size yardımcı olabileceği tüm sorular bunlardır.

• Diğer ekipman parçalarınızın genel karışıklıklarını anlamak: Tekliflerinizde sürekli geliştirme arayışı içinde bulunan bir tedarikçi olarak, tedarik kapsamımızda olmayan ekipmanları tanımanın oldukça faydalı olacağını gördük. Tedarik kapsamı dışındaki bir ekipmanı daha iyi anlamak, “sürecin bütününü” daha iyi görmemizi sağlar. Bu, ortağınızın aşağıda belirtildiği gibi küçük, fakat önemli konularda size yardımcı olmasını sağlar:
– Malzemeyi kuru karıştırıcı veya hamur mikserine boşaltmak için en iyi yer neresidir?
– Ürününüzü daha iyi hale getirmek için tahliye hızını yavaşlatmalı mı, yoksa artırmalı mıyız?
– Dış faktörler ile karşılaşılan sorunlar nelerdir (örn. işlem alanı havalandırılır mı? İşlemler devamlı mıdır? vb.)
– Tesisin temizleme ve bakıma ilişkin beklentileri nelerdir?

Un fabrikalarında hammaddelerin ve unun taşınmasına ilişkin taşıma sistemleri nelerdir?
Tesis gereksinimleri un/tahıl için yüksek işleme hızı gerektirdiğinde (örn. saatte on binlerce kilo), seçilecek yöntem genellikle Seyreltik Fazlı Pnömatik Taşımadır. Bu durumda, dış mekan depolama silolarından iç mekan kapalı yığınlama noktalarına taşıma (diğer bir deyişle proses süreci için depolama veya ölçme/tartmayı ileri seviyeye taşıma) oldukça yaygındır. Dökme malzemeler genellikle PD Pnömatik Kamyon veya demiryolları ile taşınır. Kamyon veya vagon olarak, silolar belirli PSI’ye basınçlandırılır ve daha sonra malzeme operatör tarafından sistematik olarak taşıma sistemine geçirilir.

Daha karmaşık sistemler, işlemin sürekli olarak yönetilmesi için bir operatöre gereksinim duymadan boşaltma ve taşıma sağlayabilir, fakat genel anlamda (1) operatör boşaltma işlemi sırasını kontrol eder.

Bazı durumlarda, buğday/tahıl küçük torbalar (225-450 kg.) veya büyük torbalar (675-1125 kg.) halinde tedarik edilir. Bu durumda, taşıma işlemi Torba Yığma İstasyonu (225-450 kg. torba) veya Toplu Torba Boşaltım İstasyonu (675-1125 kg.) aracılığıyla sağlanır. Malzeme, daha büyük silo uygulamalarında olduğu gibi, malzemenin taşıma akımına girmesini sağlayan döner hava kilidi vasıtasıtasıyla, taşıma basıncı ve hava kaybı olmadan taşıma borusuna aktarılır.

Düşük taşıma hızı gereksinimlerine ve kısa mesafelere sahip tesislerde mekanik sistemler yaygın olarak kullanılır. Bu küçük gereksinimlere sahip tesisler genellikle ürünleri torba veya büyük torbalar halinde teslim alırlar. Pnömatik Taşıma sistemlerinin yerine bir mekanik sistem, vidalı konveyör, kovalı elevatör, vb. kullanarak hız ve doğruluk gereksinimlerini karşılayabilir.

Daha yaygın olarak, çoğunlukla plastik esnek boruda “yüzen” çekirdeksiz burgu aracından oluşan basit Esnek Vidalı Taşıyıcılar kullanılır. Rijit Vidalı Konveyörlerle benzer olarak, bunlar Torba Toplu İstasyonu veya Yığın Torba Boşaltıcının tahliyesi için elenir. Vidanın tahliyesi, ürünü kısa bir mesafe uzaklıktaki son noktaya taşır. Rijit ve/veya esnek burgular genel tasarımlarda 25’ uzaklığa kadar taşıma yapabilir. Kısa mesafeleri nedeniyle bu küçük sistemlere genellikle “yukarı ve aşağı” sistemler denir. Aynı şekilde, küçük Kovalı Elevatörler ve diğer mekanik sistemler kullanılır.

Umarız un ve fırıncılık sektörlerinde kullanılan ekipmanlara ilişkin yapılan bu kısa açıklamalar, prosesinizin büyüyen ihtiyaçların karşılarken yeni ekipman tasarımları arayışınızda size faydalı olur.

Bir önceki yazımız olan Değirmencilikte Taşıma Sistemleri ve Pnömatik başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.

Kontrol edin

Değirmencilikte Taşıma Sistemleri ve Pnömatik

Günümüz un fabrikalarında, buğday ve un taşımada kullanılan sistemler mekanik ve pnömatik olarak iki gruba …