Hammaddelerin girişinden nihai ürünün paketlenmesine kadar malzemelerinizin nem oranını bilmek ve kontrol altında tutmak, verimliliği en üst düzeye çıkarmanın, üretkenliği optimize etmenin ve yüksek kaliteli ve tutarlı üretimin anahtarıdır.

Neal Cass
Satış Müdürü
Hydronix

Hammaddelerin nem içeriğindeki değişkenlik, geçmişte yem işleyicileri için bir zorluk teşkil etmiştir. Ham maddelerin nem içeriği hasat, nakliye ve depolama sırasında hâkim olan çevresel şartlara bağlı olarak değişir. Geleneksel çevrimdışı testler zaman alıcıdır, hataya açıktır ve proses boyunca akış halindeki malzemeyi temsil etmez.

Mükemmel çözüm, akış halindeki malzemelerin nem içeriğini sürekli olarak ölçmek ve nem değişimlerini gerçek zamanlı olarak düzeltmektir. Geçmişte bu tür sistemlerin kullanımı karmaşıktı ve sürekli kompleks ve maliyetli bakım gerektiriyordu. Artık tüm proses boyunca nem içeriğini basit ve ekonomik bir şekilde kontrol edebilen modern, sofistike, güvenilir ve ekonomik nem sensörleri mevcuttur.

Şekil 1: Çevrimiçi nem sensörleri

Çevrimiçi nem ölçüm sensörlerinin kullanılması, kontrol sisteminin değişikliklere otomatik olarak tepki vermesini ve depolama, ileri işleme veya nihai paketleme için olması fark etmeksizin, malzemede sürekli ve hassas bir nem seviyesi elde etmek için prosesi ayarlamasını sağlar.

1. NEDEN NEM ÖLÇÜMÜ YAPMALISINIZ?

Ham maddeler nem içeriği bakımından farklılık gösterir ve bu farklılık tartımda tutarsızlıklara yol açar. Kullanılabilir malzemenin ağırlığı nem içeriğine bağlı olarak değişecektir. Nem içeriğinin artması daha az kullanılabilir malzeme olduğu anlamına gelir. Nem içeriğindeki bir azalma, verilen ağırlık için daha fazla kullanılabilir malzeme sunar. Telafi edilmediği takdirde bu durum, bir formülasyona farklı oranlarda kullanılabilir malzeme eklenmesine yol açar. Bu durum hem nihai verimi etkiler hem de besin değerinde değişikliklere sebep olur.

Kurutma işlemi sırasında nemin doğru şekilde kontrol edilmesi, az ve aşırı kurutmayı önler. Malzemenin aşırı kurutulması aşırı enerji harcanmasına sebep olur, verimi düşürür ve kurutulan malzemeye zarar verebilir (örneğin, çok hızlı kurutulursa malzeme kolayca kırılabilir). Az kurutmak ise, mikotoksin gelişimine yol açabilir ve malzemenin depolama ömrünü azaltır.

Kurutulan malzemenin izin verilen maksimum değerin altında olması gerekeceğinden ötürü, nem ölçüm sisteminin hassasiyeti kurutucunun nihai nem hedefini etkileyecektir. Maksimum değere mümkün olduğunca yaklaşabilen bir nem sensörü kullanırsanız, gereken ekstra kurutma miktarını azaltırsınız. Bu da boşa harcanan enerjiyi azaltır.

Bu genellikle küçük bir düşüş olarak görülse de hedefle aradaki mesafenin azaltılması enerjide daha önemli tasarruflar sağlayacaktır.

%+/-1,0 yerine %0,5 hassasiyetle ölçüm yapabilen bir nem sensörüne güvenmeyi seçmek küçük bir gelişme gibi görünmektedir. Ancak yine de malzemeyi %20,0’den maksimum %14,0’e kadar kurutan bir proses düşündüğünüzü varsayalım. Bu durumda Şekil 2’den, sensör hassasiyetindeki %0,5’lik iyileştirmenin, enerji girdisi nem kaybıyla orantılıysa çok daha önemli %7,15’lik bir enerji tasarrufu sağladığını görebilirsiniz.

Şekil 2: Hedef hassasiyette %0,5 iyileşme ile elde edilen enerji tasarrufu

2. NEM NEREDE ÖLÇÜLMELİ?

Süreç boyunca nem kontrolü, daha kaliteli, dengeli ve daha değerli yemlerin üretilmesini sağlar:

Kurutucu çıkışında Depolama için Kurutma - Bu aşamada, yaş malzeme sıcak noktalar ve mikotoksinler gibi ciddi sorunlara yol açabileceğinden veya böceklerin gelişmesine izin verebileceğinden, işlemi hedef nemde tutmak çok önemlidir.

Tavlama sisteminin giriş kısmında Öğütme / Tavlama - Bu işlem, kabuğun doğru şekilde ayrılmasını sağlamak için öğütmeden önce tahılların ve hububatın nemini düzenler. Su seviyesi aynı zamanda öğütülmüş tozun nihai boyutunu ve şeklini de etkiler.

Şartlandırma işlemi sırasında Peletleme / Şartlandırma - Bu işlem sırasında buhar kullanılarak malzeme akışına su ve ısı eklenir. Doğru nemin elde edilmesi mükemmel peletlerin üretilmesini sağlar ve kalıbın hasar görme riskini ortadan kaldırır.

Kurutucu çıkış kısmında paketleme için kurutma - Ham maddelerin nem kontrolünden yararlanması gibi, yemin de verim kaybı olmadan uzun raf ömrü sağlamak için belirli bir hedefe göre kurutulması gerekir.

3. ÇEVRİMİÇİ VS ÇEVRIMDIŞI NEM ÖLÇÜMÜ?

Gerçek zamanlı olarak çevrimiçi ölçüm yapmak, çevrimdışı ölçümlere göre önemli avantajlar sunar.

Periyodik çevrimdışı örnekleme işlemi zaman alır ve:

• Ekipman ölçüm
  
• Proses
  
• Numune alma

hatalarına tabidir. 

Ekipman ölçüm hataları. Tüm laboratuvar ekipmanları ister numuneyi ısıtıp ağırlık kaybına bakarak ister fiziksel bir özelliğe bakarak olsun, nemi dolaylı bir yöntem kullanarak ölçer; bu sebeple kalibrasyon gerekliliklerine tabi olacak ve kendi hassasiyet toleranslarına sahip olacaktır. Birden fazla test ile bunlar istatistiksel olarak telafi edilebilir.

Proses hataları. Laboratuvar testleri yapılırken hatalar kolayca ortaya çıkabilir. Dikkatli bir teknikle bunlar en aza indirilebilir.

Numune alma hataları. Sürekli değişen doğal süreçler için, numuneye dayalı bir ölçüm, Şekil 3’te gösterildiği gibi, numune alma hatası nedeniyle malzeme akışının hiçbir zaman tam bir temsili olmayacaktır.

Şekil 3’te görüldüğü gibi, malzeme akışının gerçek zamanlı ortalaması %12’dir. 60, 120 ve 180 saniyede alınan üç numune ortalama %14 verir ki bu da %2’lik bir hata demektir.

Şekil 3: Numune Alma Hatası Örneği

Dikkat, doğru ekipman ve iyi bir teknikle nem için bilimsel olarak doğru bir değer hesaplamak mümkündür, ancak bu değer yalnızca o numune için geçerli olacaktır.

Nemi sürekli olarak ölçmek için çevrimiçi bir sensör kurmak ve entegre etmek, malzeme akışını izlemek için çok daha iyi bir yöntem sunar.

4. İYİ BİR NEM SENSÖRÜNÜN ÖZELLİKLERİ

Bir sensör seçerken, çalışmak istediğiniz çalışma aralığında tamamen sıcaklığa dayanıklı ve tamamen lineer olduğundan emin olmanız çok önemlidir.

Lineerliği garanti edebilen temel bir dijital ölçüm tekniği kullanan bir sensör, Şekil 4’te gösterildiği gibi kompleks bir ilişkiye sahip olandan çok daha basit bir kalibrasyon sürecine izin verir.

Şekil 4: Lineer ve kompleks
kalibrasyonların karşılaştırılması

Çevrimiçi bir sensörün hizmete alınması sırasında, ortalama sensör değeri kaydedilirken numuneler alınarak ve laboratuvarda test edilerek ölçülen belirli malzeme akışına göre kalibre edilmesi gerekecektir.

Lineer ölçüm tekniği kullanan bir sensör, kalibrasyon hattı katsayılarını elde etmek için yalnızca iki doğru noktaya ihtiyaç duyar. Birden fazla kalibrasyon noktasına sahip olarak ve Şekil 5’te gösterildiği gibi lineer bir regresyon tekniği kullanarak, bireysel hataların kalibrasyon katsayıları üzerindeki etkilerini azaltmak mümkündür.

Şekil 5: Birden fazla nokta ile
kalibrasyon

Ekipman düzgün bir şekilde kurulup ayarlandıktan sonra, kontrol sistemi ölçülen değeri kullanarak süreci gerçek zamanlı olarak ayarlayabilir ve yalnızca kalibrasyonun doğruluğuyla bağlantılı olarak mükemmel sonuçlar verebilir.

İyi kalitede bir cihaz, güvenilirliği artıran ve devreye alma sonrasında sürekli yeniden kalibrasyon ihtiyacını ortadan kaldıran istikrarlı bir ölçüm sağlayacaktır.

Bu tekrarlanabilir ölçüm aynı zamanda kontrol sisteminin aynı konumda farklı malzemeleri veya formülasyonları ölçerken farklı kalibrasyonlar arasında otomatik olarak geçiş yapmasını sağlar.

Nem sensörlerinin istikrarlı ve tutarlı bir malzeme akışı ile temas halinde kurulması gerekir. Farklı mekanik kurulumları kolaylaştıran, mevcut bir tesisteki karıştırıcılara ve vidalı veya bantlı konveyörlere kolayca kuruluma izin veren, sürecin her bölümünü iyileştiren, atıkları azaltan, kaliteyi artıran, zamandan ve emekten tasarruf sağlayan farklı sensör modelleri mevcuttur.

Sensör, analog kontrol döngüsü çıkışlarını kullanarak maksimum kurulum ve iletişim esnekliği sunan bağımsız bir ünite olmalıdır ve RS485 ve MODBUS gibi yaygın protokoller standart proses otomasyon sistemlerine basit bağlantı sağlar.

5. FAYDALAR

Hammaddelerin tartılması sırasında nemi kontrol ederek, nihai peletin protein içeriğini doğru bir şekilde kontrol etmek ve üstün ürün kalitesini garanti etmek mümkündür. Su kontrolünün hammaddeden elde edilen verimde artış, bozulmuş malzeme miktarında azalma ve proseslerdeki enerji girdisinin optimizasyonu gibi maliyet avantajları da vardır.

Şekil 6: Nem ölçümü ve kontrolünün faydaları

Kurutucu kontrolü için, genellikle göz ardı edilen bir avantaj, optimum kurutma oranının kullanılmamasının devam eden etkisidir. Malzemedeki neme göre çok yüksek bir sıcaklıkta kurutma yaparak kabuğa verilen zararı artırabilirsiniz, bu da öğütme veya kabuktan ayırma sırasında ortaya çıkar.

Kaynatılmış pirinç üretiminde nem kontrol sistemi kullanan bir üretici, kırık pirinçte %2,5’lik bir azalma olduğunu ve bunun da üstün kaliteli ürün veriminde haftada 4 tonluk bir artışa eşdeğer olduğunu ifade etmektedir. Mevcut piyasa fiyatlarıyla yalnızca bu ekstra verime bakıldığında, bu haftalık 1.668,00 ABD doları ek kazanç anlamına gelmekte ve yatırımın geri dönüşü yalnızca birkaç ay sürmektedir.

Malzemeyi kurutmak için gereken enerji girdisini ve nihai hedef değeri yakalayamadığınızda ne kadar ekstra enerji girdisi olduğunu hesaplayarak, ekstra tasarruflar göstermek mümkündür.

6. SONUÇ

Kullanılabilir malzemelerin tutarlı bir karışımını kullanmak ve sabit bir nihai nem hedefini korumak enerji tasarrufu sağlar ve kurutucu bakımı arasındaki süreyi uzatır. Ayrıca, tekrarlanabilir ve homojen bir besin değerine ve güvenilir bir raf ömrüne sahip tutarlı bir yem üretmek de avantajlar arasındadır.

Hydronix XT sensör serisi, sektör lideri bir Dijital Mikrodalga Ölçüm Tekniği kullanır ve bu tür uygulamalarda kendisini dünya çapında ispatlamıştır. Ayrıca sensörlerin kurulumu kolaydır ve çok az bakım gerektirir.

Hydronix XT serisi

Birinci sınıf malzemelerden üretilen uzun ömürlü sensörler, daha fazla zihin rahatlığı için en zorlu endüstriyel şartlara dayanabilir. Bir dizi mekanik kurulum seçeneği, sensörün çoğu prosese esnek bir şekilde entegre edilmesini sağlar.

Dâhili analog ve dijital arayüzler ve tarayıcıya sahip herhangi bir cihazdan (örneğin bir PC, Tablet veya Akıllı Telefon...) sensör değerlerini görselleştirmek için en yeni nesil “Endüstri 4.0” standart iletişim yöntemlerini kullanma yeteneği ile elektrik kurulumu oldukça kolaydır.

Hydronix’in 40 yılı aşkın tecrübesi ve mükemmelliğe olan inancı, yüksek kalite ve detaylara gösterilen dikkatle sonuçlanmaktadır. Her sensör, sorunsuz bir kullanım tecrübesi sağlamak için fabrikadan çıkmadan önce kapsamlı bir dizi testten geçirilir.

Kurulum öncesinde, sırasında ve sonrasında destek sağlamaya hazır yerel uzmanlardan oluşan uluslararası bir ağ ile çalışan Hydronix, müşterilerinin memnuniyetini garanti edebilir.