رایج ترین مشکلات دستگاه پاستوریزاسیون و روش رفع آن ها
دستگاه پاستوریزاسیون یکی از تجهیزات اصلی در خطوط تولید شیر و محصولات لبنی است و عملکرد صحیح آن تأثیر مستقیمی بر کیفیت، ایمنی و راندمان تولید دارد. این دستگاه از بخشهای مختلفی مانند مبدل حرارتی، پمپ، سنسورهای دما، شیرآلات، تابلو برق، سیستم کنترل، سیستم گرمایش و خنکسازی تشکیل شده است.
به همین دلیل بروز مشکل در هر یک از این بخشها میتواند عملکرد کل خط را تحت تأثیر قرار دهد. بعضی مشکلات مانند کاهش راندمان حرارتی یا افت فشار ممکن است به دلیل کثیفی و رسوب ایجاد شوند، در حالی که برخی دیگر به خرابی سنسور، پمپ، شیرآلات یا تجهیزات کنترلی مربوط هستند.
در این مقاله، رایجترین مشکلات دستگاه پاستوریزاسیون و دلایل احتمالی آنها را بررسی میکنیم و راهکارهای عمومی برای عیبیابی و رفع مشکل ارائه میدهیم.
۱. دستگاه به دمای موردنظر نمیرسد
یکی از رایجترین مشکلات دستگاه پاستوریزاسیون، نرسیدن شیر به دمای تعیینشده در فرآیند است.
این مشکل میتواند دلایل مختلفی داشته باشد، از جمله:
- کاهش ظرفیت سیستم گرمایش
- پایین بودن دمای سیال گرمکننده
- رسوب گرفتن مبدل حرارتی
- کاهش جریان سیال گرمکننده
- خرابی یا خطای سنسور دما
- مشکل در شیرهای کنترلی
- تنظیم نادرست سیستم کنترل
راهکار
ابتدا دمای واقعی و دمای نمایشدادهشده توسط سیستم کنترل را مقایسه کنید. سپس عملکرد سنسورهای دما، سیستم گرمایش، شیرهای کنترلی و جریان سیال گرمکننده بررسی شود.
اگر مبدل حرارتی دچار رسوب شده باشد، اجرای برنامه شستوشوی مناسب CIP میتواند به بازگشت عملکرد حرارتی کمک کند.
۲. دمای شیر نوسان دارد
گاهی دستگاه به دمای موردنظر میرسد اما دمای شیر بهصورت مداوم بالا و پایین میشود.
این مشکل میتواند ناشی از:
- تنظیم نامناسب کنترلر
- خرابی سنسور
- نوسان جریان محصول
- ناپایداری سیستم گرمایش
- مشکل در شیر کنترل
- تغییرات ناگهانی فشار
باشد.
راهکار
ابتدا سنسور دما و عملکرد کنترلر بررسی شود. سپس فشار و جریان محصول و سیال گرمکننده بررسی شوند.
در سیستمهای اتوماتیک، تنظیمات کنترلر و شیرهای کنترلی نیز باید توسط تکنسین متخصص بررسی شود.
۳. کاهش راندمان مبدل حرارتی
اگر دستگاه نسبت به گذشته برای رسیدن به دمای موردنظر زمان بیشتری نیاز داشته باشد، یکی از احتمالات، کاهش راندمان مبدل حرارتی است.
یکی از مهمترین دلایل این اتفاق، ایجاد رسوب روی سطوح انتقال حرارت است.
شیر حاوی پروتئین، چربی و مواد معدنی است و در شرایط حرارتی نامناسب میتواند روی سطوح داخلی تجهیزات رسوب ایجاد کند.
نکته : حتما در برنامه ی عملیات تولید زمان صحیح و بموقع خاتمه ی پاستوریزاسیون و CIP رعایت گردد.
راهکار
برنامه CIP را بررسی کنید و مطمئن شوید مراحل شستوشوی قلیایی و اسیدی متناسب با نوع رسوب و طراحی دستگاه بهدرستی اجرا میشوند.
اگر رسوب شدید باشد، ممکن است نیاز به بازرسی و سرویس تخصصی مبدل وجود داشته باشد.
نظافت و COP پلیت ها بصورت دوره ی حداکثر 4 ماه یکبار انجام گردد و به هیچ عنوان از کشیدن اجسام زبر و خش انداختن روی صفجه ها اجتناب نمایید.
۴. فشار دستگاه کاهش پیدا کرده است
کاهش فشار یا دبی محصول میتواند عملکرد خط را مختل کند.
دلایل احتمالی شامل:
- گرفتگی فیلتر
- مشکل در پمپ
- وجود هوا در مسیر
- بسته بودن ناقص شیرها
- گرفتگی لوله
- افزایش مقاومت در مسیر
- کاهش ظرفیت پمپ
- نشتی در واشرها و کانکشن ها و مبدل
راهکار
ابتدا فیلترها، شیرآلات و مسیر لولهکشی بررسی شوند. سپس عملکرد پمپ و فشار ورودی و خروجی آن کنترل شود.
اگر احتمال ورود هوا به سیستم وجود دارد، مسیر مکش و اتصالات نیز باید بررسی شوند.
توصیه میشود در دو نقطه پاستوریزاتورها یکی در بعداز پمپ و دیگری در قبل از هولدر گیج دیافراگمی فشار نصب شود.
۵. پمپ دستگاه صدای غیرعادی دارد
صدای غیرطبیعی پمپ میتواند نشانه وجود مشکل مکانیکی یا هیدرولیکی باشد.
برخی دلایل احتمالی عبارتاند از:
- کاویتاسیون
- ورود هوا
- کمبود جریان ورودی
- خرابی بلبرینگ
- آسیب پروانه
- مشکل در کوپلینگ
- نصب نامناسب
راهکار
در صورت مشاهده صدای غیرعادی، بهتر است دستگاه متوقف و علت مشکل بررسی شود. ادامه کار پمپ در شرایط نامناسب میتواند باعث آسیب بیشتر به تجهیزات شود.
بررسی فشار ورودی، مسیر مکش، وضعیت اتصالات و اجزای مکانیکی پمپ باید توسط فرد متخصص انجام شود.
گیج فشار بعد از پمپ مرتب پایش و کنترل شود.
۶. شیر پاستوریزه به درستی خنک نمیشود
یکی دیگر از مشکلات رایج، کاهش توانایی دستگاه در خنک کردن شیر پس از فرآیند حرارتی است.
دلایل احتمالی عبارتاند از:
- کاهش ظرفیت سیستم سرمایش
- افزایش دمای آب سرد
- گرفتگی مبدل حرارتی
- کاهش جریان سیال خنککننده
- مشکل در پمپ
- خرابی شیر کنترلی
- مشکل در سنسور دما
راهکار
دمای سیال خنککننده و جریان آن را بررسی کنید. سپس مبدل حرارتی و مسیرهای مربوط به سیستم سرمایش بررسی شوند.
اگر مبدل رسوب گرفته باشد، شستوشوی مناسب میتواند عملکرد انتقال حرارت را بهبود دهد.
گیج فشار سوزنی ورودی آب سرد مرتبا پایش و کنترل شود.
اطمینان از عملکرد سنسور و شیر کنترل آب سرد
۷. سنسور دما عدد اشتباه نشان میدهد
یکی از مشکلات حساس دستگاه پاستوریزاسیون، خطا در اندازهگیری دماست.
اگر سنسور دمای واقعی محصول را بهدرستی تشخیص ندهد، سیستم کنترل نیز اطلاعات اشتباهی دریافت خواهد کرد.
دلایل احتمالی
- خرابی سنسور
- آسیب کابل
- مشکل در اتصالات
- کالیبراسیون نامناسب
- خرابی ورودی کنترلر
راهکار
سنسور باید با تجهیزات مرجع و طبق برنامه کالیبراسیون بررسی شود. در صورت وجود اختلاف غیرطبیعی، سنسور یا تجهیزات مرتبط باید توسط فرد متخصص بررسی یا تعویض شوند.
در فرآیندهای حرارتی صنایع غذایی، استفاده از سنسورهای سالم و کالیبره اهمیت زیادی دارد.
توصیه میشود حداقل هر هفته سنسور هولدر و سنسور محصول خروجی توسط یک دماسنج مرجع که کالیبره شده است و یک لیوان آب داغ و سرد همزمان با سنسور ها پایش و مقایسه گردد.
۸. سیستم انحراف جریان بهدرستی عمل نمیکند
در برخی دستگاههای صنعتی، سیستم انحراف جریان برای جلوگیری از عبور محصولی که شرایط فرآیند موردنظر را دریافت نکرده، استفاده میشود.
اگر این سیستم دچار مشکل شود، باید بلافاصله بررسی شود.
خرابی شیر، سنسور، کنترلر یا سیستم پنوماتیک میتواند باعث عملکرد نامناسب آن شود.
راهکار
عملکرد سنسورها، شیر انحراف، سیستم پنوماتیک و منطق کنترلی PLC باید توسط تکنسین متخصص بررسی شود.
این بخش از دستگاه با ایمنی فرآیند ارتباط مستقیم دارد و نباید بدون بررسی فنی از مدار خارج یا دور زده شود.
۹. دستگاه نشتی دارد
نشتی شیر، آب یا محلولهای شستوشو میتواند از قسمتهای مختلف دستگاه اتفاق بیفتد.
علتهای رایج عبارتاند از:
- خراب شدن واشر
- فرسودگی آب بند
- شل شدن اتصال
- آسیب لوله
- خرابی مکانیکال سیل پمپ
- خوردگی یا آسیب سطح
راهکار
محل دقیق نشتی باید شناسایی شود و سپس واشر، آببند، اتصال یا قطعه آسیبدیده تعویض شود.
استفاده از قطعات مصرفی نامناسب میتواند باعث تکرار مشکل شود؛ بنابراین قطعات باید با مشخصات دستگاه سازگار باشند.
۱۰. مصرف انرژی دستگاه افزایش پیدا کرده است
اگر مصرف انرژی دستگاه نسبت به گذشته افزایش پیدا کرده باشد، ممکن است راندمان حرارتی سیستم کاهش یافته باشد.
رسوب روی مبدل حرارتی، عملکرد نامناسب سیستم بازیابی حرارت، عایقکاری ضعیف یا تنظیمات نادرست میتوانند از عوامل مؤثر باشند.
راهکار
مصرف انرژی را در شرایط کاری مشابه با دورههای قبلی مقایسه کنید. سپس مبدل حرارتی، سیستم بازیابی حرارت، عایقها و تجهیزات گرمایشی بررسی شوند.
۱۱. دستگاه بیش از حد معمول کف میکند
ایجاد کف در مسیر شیر میتواند به دلایل مختلفی اتفاق بیفتد.
برخی دلایل احتمالی عبارتاند از:
- ورود هوا به مسیر
- مشکل در پمپ
- نشتی در مسیر مکش
- شرایط نامناسب جریان
- مشکل در فرآیند انتقال محصول
- باقی مانده دترجنت یا مواد ضدعفونی کننده بعد از CIP
راهکار
مسیر مکش پمپ و اتصالات را بررسی کنید. همچنین شرایط جریان و عملکرد پمپ باید بررسی شود.
در صورت ادامه مشکل، باید مسیر فرآیند توسط متخصص بررسی شود.
تیتراسیون و پایش CIP بعداز مرحله آماده سازی
۱۲. دستگاه بهدرستی CIP نمیشود
اگر پس از اجرای CIP همچنان رسوب یا باقیمانده شیر در دستگاه مشاهده شود، چرخه شستوشو بهدرستی انجام نشده است.
دلایل احتمالی میتوانند شامل:
- دمای نامناسب محلول
- غلظت نامناسب مواد شوینده
- زمان شستوشوی ناکافی
- جریان نامناسب
- گرفتگی مسیر
- طراحی نامناسب مدار CIP
راهکار
چهار عامل اصلی CIP یعنی دما، زمان، غلظت مواد شوینده و جریان مکانیکی بررسی شوند.
همچنین باید مطمئن شد محلول شستوشو به تمام قسمتهای موردنظر دسترسی دارد.
پایش و کنترل مراحل CIP و صحه گذاری و اطمینان بخشی به درستی اجرا گردد.
سرعت سیال در مرحله CIP دومتر بر ثانیه پیشهاد میگردد.
۱۳. دستگاه پس از شستوشو بوی نامطبوع دارد
باقی ماندن بوی شیر یا مواد شوینده پس از CIP میتواند نشانه شستوشوی ناکافی یا آبکشی نامناسب باشد.
راهکار
در این شرایط باید مسیرهای محصول، مخازن، واشرها، شیرآلات و نقاطی که احتمال باقیماندن محصول در آنها وجود دارد بررسی شوند.
برنامه CIP نیز باید بر اساس نوع محصول و طراحی دستگاه بازبینی شود.
۱۴. خطای PLC یا سیستم کنترل
گاهی دستگاه با نمایش خطا در PLC یا HMI متوقف میشود.
این خطا میتواند مربوط به:
- سنسور دما
- فشار
- سطح مخزن
- شیر پنوماتیک
- موتور
- اینورتر
- ارتباط تجهیزات
راهکار
کد خطای نمایشدادهشده را ثبت کنید و بر اساس مستندات سازنده دستگاه، منبع خطا را شناسایی کنید.
از تغییر خودسرانه برنامه PLC یا حذف سیستمهای حفاظتی خودداری کنید؛ زیرا این کار میتواند عملکرد ایمن دستگاه را مختل کند.
جدول عیبیابی سریع دستگاه پاستوریزاسیون
| مشکل | علتهای احتمالی | اقدام اولیه |
|---|---|---|
| نرسیدن به دمای موردنظر | رسوب مبدل، مشکل گرمایش، سنسور | بررسی سیستم حرارتی و CIP |
| نوسان دما | سنسور، کنترلر، جریان | بررسی سنسور و کنترل |
| افت فشار | فیلتر، پمپ، گرفتگی مسیر | بررسی مسیر و پمپ |
| صدای پمپ | کاویتاسیون، هوا، خرابی مکانیکی | توقف و بررسی پمپ |
| خنک نشدن شیر | مشکل سرمایش یا مبدل | بررسی سیستم سرمایش |
| خطای دما | سنسور یا کابل | بررسی و کالیبراسیون |
| نشتی | واشر، آببند، اتصال | شناسایی و تعویض قطعه |
| افزایش مصرف انرژی | رسوب، افت راندمان | بررسی مبدل و سیستم حرارتی |
| CIP نامناسب | دما، زمان، غلظت، جریان | بررسی چرخه CIP |
| خطای PLC | سنسور یا تجهیزات کنترلی | بررسی کد خطا |
چگونه از خرابی دستگاه پاستور جلوگیری کنیم؟
بسیاری از مشکلات دستگاه پاستوریزاسیون را میتوان با نگهداری پیشگیرانه کاهش داد.
برنامه نگهداری باید شامل مواردی مانند:
- بررسی منظم سنسورها
- کالیبراسیون تجهیزات اندازهگیری
- بررسی پمپها
- کنترل واشرها و آببندها
- بررسی شیرآلات
- اجرای صحیح CIP
- کنترل رسوب مبدل حرارتی
- بررسی تابلو برق
- کنترل سیستم گرمایش و سرمایش
- بررسی سیستم اتوماسیون
باشد.
همچنین بهتر است تمام تعمیرات و خطاهای دستگاه ثبت شوند تا روند خرابی تجهیزات در طول زمان قابل بررسی باشد.
چه زمانی باید با تکنسین تماس گرفت؟
برخی مشکلات ساده را میتوان با بررسیهای اولیه شناسایی کرد، اما تعمیر قسمتهای حساس دستگاه باید توسط تکنسین متخصص انجام شود.
در صورت وجود مشکل در سیستم کنترل، PLC، تجهیزات ایمنی، سیستم انحراف جریان، سنسورهای فرآیندی، تابلو برق یا تجهیزات تحت فشار، بهتر است از دستکاری خودسرانه سیستم خودداری شود.
همچنین اگر دستگاه قادر به رسیدن به شرایط حرارتی تعیینشده نیست، تولید نباید صرفاً برای حفظ ظرفیت خط ادامه پیدا کند؛ ابتدا باید علت مشکل مشخص و برطرف شود.
جمعبندی
دستگاه پاستوریزاسیون از بخشهای مختلفی تشکیل شده و بروز مشکل در هر قسمت میتواند عملکرد خط تولید را تحت تأثیر قرار دهد. رسوب مبدل حرارتی، افت فشار، خرابی پمپ، نوسان دما، خطای سنسور، مشکل سیستم سرمایش، نشتی، عملکرد نامناسب CIP و خطاهای سیستم کنترل از مشکلات رایج این تجهیزات هستند.
برای کاهش خرابی، استفاده از برنامه منظم نگهداری پیشگیرانه، اجرای صحیح CIP، کالیبراسیون سنسورها، بررسی دورهای پمپها و مبدل حرارتی و استفاده از قطعات مناسب اهمیت زیادی دارد.
در نهایت، هرگونه مشکل در پارامترهای اصلی فرآیند پاستوریزاسیون باید جدی گرفته شود؛ زیرا عملکرد صحیح دستگاه تنها برای افزایش راندمان تولید نیست، بلکه با کیفیت و ایمنی محصول نهایی نیز ارتباط مستقیم دارد.
