Transcript Document
Food Industry Design Emam-Djomeh 2003-2004 1 تعاريف و قلمرو طراحي كارخانه • نحوه توليد كاال يا ارايه خدمات طرح ريزي شده، • شماي كف كارخانه كه نحوه قرار گرفتن ساختمانها در محوطه كارخانه ،چيدن ماشين آالت و تجهيزات در داخل سالن توليد، شبكه هاي تاسيساتي • قلمرو طراحي :حمل و نقل ،دريافت (تخليه بار) ،انبار مواد، قطعات و محصوالت نهايي ،توليد ،بسته بندي ،انتقال مواد، خدمات كارمندي ،فعاليتهاي كمك توليدي ،ارسال (بارگيري)، ادارات ،ساختمانها ،زمين ،محل كارخانه ،ايمني ،ضايعات 2 اهداف و مراحل طراحي كارخانه .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 3 آسان كردن فرايند توليد كم كردن حجم انتقال مواد افزايش انعطاف پذيري باال بردن سرعت چرخش مواد در جريان ساخت پايين آوردن حجم سرمايه گذاري استفاده بهتر از نيروي كار استفاده اقتصادي از حجم ساختمانها آسايش و رفاه و ايمني كاركنان .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 بررسي بازار پيش بيني فروش طراحي محصول طراحي فرايند طراحي عمليات طراحي كارخانه طراحي تجهيزات طراحي ساختمانها مراحل طراحي كارخانه .1جمع آوري اطالعات اوليه .2تحليل اطالعات اوليه .3طراحي فرايند توليد .4طراحي جريان مواد .5تحليل كليات روش انتقال مواد .6محاسبه تعداد ماشين آالت .7طراحي ايستگاه هاي كار .8انتخاب ماشين آالت .9هماهنگي عمليات هاي توليدي .10بررسي روابط متقابل فعاليتهاي توليدي و خدماتي و كمك توليدي 4 .11 .12 .13 .14 .15 .16 .17 تعيين انبارهاي مورد نياز و مشخصات اصلي آنها تعيين محل فعاليت هاي توليدي و خدماتي و كمك توليدي تعيين فضاهاي مورد نياز تخصيص محوطه كارخانه به فعاليت هاي مختلف بررسي هاي مربوط به نوع ساختمان تهيه طرح كارخانه بررسي ارزيابي و تصحيح طرح با همكاري افراد صاحبنظر مطالعات امكان سنجي • تعريف پروژه • مطالعه بازار • اندازه و محل – – – – 5 نسبت كار طلبي به سرمايه طلبي بازار فروش ،محل تولد و نحوه توزيع قابليت گسترش مرحله اي روشهاي توليد • مهندسي – – – – – – هزينه هاي ثبت ،و مقدمات گزينه هاي فني شرح اجمالي تجهيزات توليدي Lay Out طرح مكمل صنعتي پيوستها • سرمايه گذاري • بودجه بندي و دسته بندي اطالعات • ارزيابي تحقيق بازار • پيش بيني فروش • مهندسي محصول – تبيين ،تطور و تعريف فني محصول – توسعه محصول :معرفي، رشد ،بلوغ ،اشباع ،كاهش • تهيه نقشه توليد ،فهرست قطعات و يا صورت مواد 6 • فهرست قطعات: – تمامي جزييات و مشخصات منبع خريد و هزينه خصوصيات زمين كارخانه • عوامل مهم مطرح: – مواد اوليه – پرسنل مورد نياز – مواد مصرفي – ضوابط و شرايط ايجاد واحد توليدي – بازار فروش – جاده و امكانات حمل و نقل – قيمت زمين – آبهاي زير زميني و فاضالب – بهداشت و ايمني 7 • انتخاب محل كارخانه – ساختمان موجود تغيير كاربري – ساختمان جديد : Building 1 Area 8 • مناسب بودن سطح – هزينه هاي فونداسيون – مقاومت زمين خصوصيات ساختمان • موقعيت نسبت به نور • محاسبات مقاومت ها – اسكلت فلزي ،بتن آرمه ،آجر ،ايرانيت • كاستن از ميزان حمل ونقل • محاسبه ارتفاع 5 :تا 6متر متناسب با در داخل كارخانه دستگاهها • تعداد طبقات – زيرزمين و پشت بام • سقف كاذب :لوله ها و كابلها، تاسيسات ،صدا ،اضطراري در سوله ها • تعداد ستون 8 – نقاله؛ ،پمپ و يا پالت • كاهش درزها • خطي بودن توليد – سكو هاي تخليه و بارگيري – درگاه يا در هاي مجهز به توري يا پرده هوا يا فشار مثبت Positive pressure خصوصيات ساختمان • سيستمهاي استاندارد ايمني – شير آتش نشاني – پله هاي اضطراري • سطح داخلي :قابل شستشو ،كم درز ،مقاوم به خورندگي • كف :مقاومت و قابليت شست وشو ،عدم لغزندگي ،بي درز و شيار ،با اختالف ارتفاع ،با شيب مناسب و عايق بندي شده ،مقاوم به خورندگي 9 • در حالت استفاده از فلز :ضد زنگ • در كف كانال فاضالب (سر پوشيده) در سقف :تهويه – كانالها بدون زاويه مرده – تعداد كانالها متناسب با عرض سالن ،دورترين نقطه تا كانال كمتر از 6متر • سقف صاف و تا حدي داراي شيب1-0.5 inch*ft – عايق بندي 5-2سانتيمتر خصوصيات درها در طراحي • جنس در – – – – – – استيل الو مينيم آهن با پوشش الك آهن با پوشش پالستيك شيشه استيل و عايق • محل نصب 10 • نوع در – – – – – Positive pressure كشويي دو مرحله اي ايمني يك طرفه يا چند طرفه • اندازه نور • نور طبيعي – عبور نور – طراحي ساختمان – پنجره • باز نشو تهويه • باز شو • %20-10مساحت كف پنجره تعبيه گردد • نور مصنوعي – – – – – نور كافي و نور بيشتر براي نقاط حساس المپها در محل مناسب در پوشش محل نصب نوع المپ (المپ رشته اي %5نور مابقي گرما و المپ فلورسنت %21نور مابقي گرما ايجاد مي كنند) – شدت نور • محل نصب و كارايي 11 شدت نور • اندازه گيري – واحد :فوت كندل ft*cdl (شدت نور) يا لومن(شار نور) يا لوكس(روشنايي، لومن بر متر مربع) يا لومن بر وات (درخشندگي) – محل اندازه گيري – در ارتفاع 75سانتيمتر باالتر از كف زمين 12 • مزايا – – – – – – جلوگيري از خستگي كاهش اشتباه كاهش تلفات بهداشت بهتر ايمني بيشتر افزايش راندمان مثالهايي در مورد تامين نور محل شدت نور()ft*cdl اتاق ديگ بخار 30-20 30 انبار اتاق پر كننده 50 شستشو بطري 30 150 تميز كردن 30 Cooler بازرسي پر كننده 100 13 محل آزمايشگاه سورتينگ عادي باركيري محصول دفاتر پاستوريزاتور تخليه مواد اوليه ترازو شدت نور()ft*cdl 300)100لوكس) 50 20 100-150 50 50 70 مثالهايي در مورد تامين نور محل درجه بندي مواد اوليه شدت نور 50 100 درجه بندي درجه بندي بر 200 اساس رنگ 14 محل جدا سازي اختصاصي جدا سازي اوليه نور عمومي سالن شدت نور 100 50 30-20 تهويه • • • • تنظيم دما خروج گرد و غبار خروج بخار آب خروج بو هاي نامناسب – هر نفر 30فوت مكعب()1m3=39.93 ft3 – دستگاه هاي بسيار مرطوب هود ويژه 15 • تهويه طبيعي – توري – حشره كشهاي الكتريكي (محدوديت استفاده) – المپهاي UV • سيستم هواي مثبت • فيلترها • سيستم هاي خنك كننده 21ºC and RH=50% براي جلوگيري از اتالف انرژي داالن انبارها • انبار عادي – حشرات و آفات انباري • آفت كشهاي شيميايي: – گازي :فسفين با قرص گذاري در سيلو ها – تماسي :ماالتيون و اكسيد اتيلن – فوميگانهاي مايع :كلروپيكرين، اتيلن ديكلرايد • انبار سردخانه باالي صفر – عايق بندي ديوار ،10-8:سقف15-10 : سانتيمتر و كف :نياز ندارد 16 • انبار سردخانه زير صفر – عايق بندي ديوار ،10-20:سقف: 15-25و كف 20-10 :سانتيمتر – سراميك ،پالستر سيمان ،استيل • عايقها – نوع عايقPoly Styrene, : Poly urethane • عايق رطوبتي:كاغذ قير اندود، صفحات پالستيكي ،الومينيم فويل و كامال seal تامين آب • موارد مصرف آب: – – – – – – – 17 جابجايي مواد اوليه تميز كردن و شست و شوي مواد اوليه خيساندن مواد استفاده در فرموالسيون محصول تبادل دما (سرد كردن يا گرم كردن) توليد بخار كاربري عمومي (آب لوله كشي) • منابع آب: – – – – – ابهاي جوي آبهاي سطحي آبهاي زير زميني آبهاي دريا ،اقيانوس وغيره آبهاي حاصل از تصفيه پسابها تامين آب • عوامل مورد آزمون و كنترل در آبها – – – – 18 عوامل فيزيكي شيميايي ميكرو بيولوژيكي بيولوژيكي • سختي – موقت :بيكربنات كلسيم و منيزيم – دايم :نمكهاي كلسيم و منيزيم شامل كلرور و سولفات • سبك كردن آب: – – – – رسوب گيري تعويض يوني حذف مواد معدني RO تامين آب • ناخالصي هاي ديگر آب: – – – – – – 19 مواد معلق سولفاته تركيبات كلر يونهاي آهن و منگنز گازهاي محلول در آب قلياها درجه بندي آب سختي ppm نرم 60-0 نسبتا سخت 120-60 سخت 180-120 خيلي سخت بيش از 180 تامين آب تعداد كلي فرم در قابليت 100ميلي ليتر مصرف درجه آب 1 1 خيلي خوب 2 3-1 قابل مصرف 3 10-4 مشكوك 4 بيش از 10 غير قابل مصرف 20 • صرفه جويي در مصرف آب و توليد فاضالب – – – – سيستم تصفيه و جدا سازي كلر زني آب كندانس آبهاي برگشتي تامين آب 21 نوع سيال آب سرد آب داغ رنگ لوله سبز روشن تا آبي زرد تيره بخار هواي فشرده آتش نشاني آمونياك و ساير گازهاي خطرناك زرد روشن سبز تيره قرمز آتشي نارنجي شفاف آب كندانس لوله هاي برق زرد روشن آبي كمرنگ اقتصاد مهندسي • سرمايه توليد – كل تجهيزات فرايند – كل تجهيزات تاسيسات • سرمايه غير توليدي – مقدار برابر 15درصد سرمايه توليد • كل سرمايه ثابت • سرمايه در گردش – موجودي مواد اوليه ،مواد در فرايند ،انبار داري محصول ،تحقيق • كل سرمايه ثابت و در گردش 22 • هزينه تجهيزات خريداري شده • هزينه تجهيزات نصب شده – به روز رساني هزينه ها • هزينه هاي راه اندازي= 0.1سرمايه ثابت • كل هزينه محصول=هزينه توليد*0.025+درآمد • هزينه توليد=هزينه مستقيم توليد+هزينه ثابت+هزينه هاي باال سري واحد اقتصاد مهندسي • هزينه مستقيم توليد=مواد اوليه+تاسيسات+نگهداري و تعميرات+تداركات الزم براي عملكرد+نيروي كار عملياتي+نظارت+هزينه آزمايشگاه+حق خريد اختراع وامتياز – نگهداري و تعميرات=0.04سرمايه ثابت – هزينه آزمايشگاه+ نظارت=1.35هزينه نيروي كار – بيمه وماليات=0.03سرمايه ثابت 23 • • • • استهالك :كاهش ارزش تجهيزات بر حسب طول عمر آنها تورم يا ارزش زماني پول بازده سرمايه گذاري=(سود ساليانه/سرمايه گذاري كل)*100 زمان باز يافت تهیه جریان مواد یاFLOW CHART • از لحظه ورود مواد به کارخانه تا لحظه خروج محصول از آن • یا برای واحد در حال تاسیس یا برای واحد قبال تاسیس یافته • با در نظر گرفتن کلیه فعل و انفعاالت انجام شده بر روی مواد ورودی هرچند که این فعل و انفعاالت بخش ی از فرایند تولید نباشند. 24 • جریان مواد در کارخانجات مواد غذایی: – سیستم خطی – سیستم Uشکل – سیستمهای تداخلی – سیستمهای حلقه ای سیستمهای خطی .1 .2 .3 .4 25 پر کاربرد ترين در صنايع غذايی توصيه شده در تمام سيستم های نظارتی به خصوص در مورد مواد غذايی با قابليت آلودگی باال نياز به فضای زياد گاهی برای جبران سيستم خطی پيچ دار و موجی طراحی می شود سیستم یو شکل • به فضای کمتری نياز دارد • کم کاربرد تر در صنايع غذايی • در صنايع يا بخشهايی از صنايع کار برد دارد که احتمال انتقال آلودگی حداقل است 26 نحوه تهیه نمودار جریان مواد • شروع از باالی صفحه • ورود از سمت چپ و به صورت خط افقی • خروج از سمت راست – در مورد اضافه شدن به خط اصلی يا خارج شدن از خط اصلی نيز اين موضوع بايد رعايت گردد. 27 اصالحات نمودار جریان • • • • • ساده تر کردن خط توليد ادغام فرايند ها حذف تاخير ها کاهش فاصله ها کاهش هزينه – کاهش انرﮋی مصرفی – کاهش ماده مصرفی – باال بردن راندمان 28 تامین انرﮊی در یک کارخانه • مهمترين انرﮊی گرمايی – الکتريسيته – گاز – بخار • • • • 29 گاز نفت گاز نفت کوره”نفت سياه” زغال سنگ • • • • • اقتصاد ايمنی امکان کنترل حجم دستگاه دستگاههای چند سوخته بخار • مزايای استفاده از بخار – – – – 30 تميزی راحتی انتقال ناقل خوب و موثر حرارت عدم تاثير روی عطر و طعم و رنگ ماده غذايی • واحد توليد بخار – اجزا: • • • • ديگ بخار پمپ کندانسور لوله ها – نحوه استقرار واحد توليد بخار محل استقرار • رعايت فاصله مناسب • استحکام ساختمان • کف مستحکم • قابل شست وشو • هوا کش قوی • فضای کافی 31 *فونداسيون خاص اجزا دیگ بخار • بدنه اصلی – روکش خارجی • • – گاز – محل قرار گرفتن مخزن • سيستم های کنترل – فشار – آب • – خارج – سانتريفوﮊی • تانک تغذيه – آب سختی گرفته شده 32 مشعل – – – – • سيستم های ايمنی • پمپ تغذيه سختی گير آب مخزن سوخت • جلو ديگ نازل سوخت پروانه هوا جرقه زن يا فندک لوله خروجی گازه – از محيط خارج بشوند انواع دیگ بخار • FIRE TUBE BOILER – فشار کم – ذخيره بخار بيشتر – مناسب تر برای صنايع غذايی • سطح مقطع لوله از ابتدا به انتها کم می شود • درجه حرارت از ابتدا به انتها کم می شود • رسوب 33 • WATER TUBE BOILER • فشار زياد • بخار کمتر مثالهايی از نياز انرژی برخی از دستگاهها حد اکثر نياز نياز درحين کار دستگاه )(kg/h )(kg/h اتوکالو (ورودی ا اينچ) 1500 70-50 اتوکالو (ورودی 2اينچ) 3000 70-50 اتوکالو (مداوم) 3000 700-500 ديگ دو جداره رو باز 1000 100-50 بلنچر 1500 500 تونل اگزاست 250 250 34 طراحی خط لوله انتقال بخار قطر فشار 0 atm 1 inch 0.5 1.5 2 2 4.5 3 4 21.5 11.5 5 36 kg/min 1 - 3.5 6 15.5 28 46 2 - 4 8 18 35.5 58 3.5 - 4.5 9.5 41.5 22.5 68 5 - 5.5 10.5 47.5 78 35 25 • مهمترين مساله انتخاب قطر لوله است – بر حسب دبی بخار و فشار بخار مورد نياز با استفاده از جداول تجربی انتخاب می شود: نکات مهم در طراحی خط لوله بخار • • • • • • • 36 لوله ها حدالمقدور کوتاه و با حداقل اتصاالت عايق کاری مناسب و محافظت از ضربات جلوگيری از نشت و اتالف بخار توجه به بازگشت آب گرم حاصل از تقطير بخار هواگيری يا گازگيری ( )air ventسيستم پيش بينی انبساط حرارتی لوله های بخار و تعبيه دم ()Bellow يا ديافراگم ويا لوپ و يا قرار دادن فضای مانور برای لوله ها در محل اتصاالت استفاده از انواع تله های بخار انواع تله های بخار • نوع شناوری يا فلوتری :بخار بهمراه آب مقطر وارد آن شده آب مقطر باعث باال رفتن سطح آب و باز شدن دريچه شده و با خروج آب سطح پايين آمده و دريچه بسته می شود، • نوع ترموستاتيک :بعلت قابليت انعطاف باال بيشترين مصرف را دارد .بخار گرم باعث گرم شدن وبسته شدن دريچه می شود. • نوع ترموديناميکی :در اثر اختالف فشار و دمای آب و بخار باعث تخليه آب و حبس بخار می شود. 37 نقش تله بخار در سيستم • • • • 38 ثابت نگهداشتن فشار در سيستم جلوگيری از اتالف بخار و حرارت حفظ سطح انتقال حرارت جلوگيری از ضربات قطرات آب تعيین ظرفيت بخار ديگ بخار • • • • • 39 تعيين دستگاههاي مصرف كننده بخار تعيين مقدار مصرف بخار هر دستگاه در واحد زمان (ساعت) تعيين نوسانات كل مصرف بخار در واحد زمان تعيين مصرف واحد توليدي در روز تعيين حداكثر مصرف در طول روز ()Peak Demand • • • • • يكنواخت كردن اين منحني مصرف كاهش مصرف در نقطه حداكثر تعيين ميزان بخار مورد نياز بر حسب واحد زمان تعيين ظرفيت ديگ بخار تعيين تعداد ديگ بخار تعيین میزان مصرف هر دستگاه • براي محاسبه انرژي گرمايي مورد نياز دستگاه از روابط زير استفاده مي شود: Q MCT Q MHv • سپس از جداول بخار براي محاسبه مقدار بخار استفاده مي شود. 40 • از روي ميزان بخار مورد نياز و دماي آن فشار بخار محاسبه مي شود. • سپس ميزان بخار بر حسب كيلو گرم بر ساعت يا پوند بر ساعت يا بر اساس اسب بخار اعالم مي شود. H F • فاكتور تبخير 970 .4 • حداكثر بخار مورد نياز يا پيك*F =ظرفيت ديگ بخار عوامل موثر در میزان مصرف بخار • • • • • نوع بخار مصرفي سيستم و نوع فرايند (مداوم يا غير مداوم) راندمان دستگاه نوع دستگاه قطر لوله تغذيه بخار دستگاه 41 • اتالف بخار – فرار بخار • تعبيه سيفون يا تله بخار در دستگاه ها – اتالف دما در اثر عايق كاري نامناسب – عدم تنظيم صحيح دستگاه مراقبت و استفاده مطلوب از ديگ بخار • • • • • • 42 تنظيم سرعت برداشت بخار تميز كردن مرتب ديگ بخار مراقبت از سيستم عايق بندي ديگ و لوله ها كنترل نحوه احتراق در مشعل براي كاهش هزينه مي توان از آب گرم براي تغذيه ديگ بخار استفاده كرد كنترل sealبودن كامل اتصاالت و بكار گيري واشرهاي مناسب در اتصاالت • • • • • توجه به هوا گيري ديگ و لوله ها كنترل دقيق فشار ديگ و استفاده از بخار پس از تامين فشار مورد نياز كنترل دقيق سطح آب داخل ديگ كنترل دقيق سختي آب تغذيه و جرم گيري به موقع ديگ بررسي دريچه اطمينان ديگ نكات ايمني • • • • 43 در دماهاي باال(بيش از )60 از عايق آزبست جلو گيري از نفوذ آب يا بخار به داخل موتورها از تسمه وچرخ دندانه هاي رو باز جلوگيري شود همه كليد ها در پانل نصب شده ودر معرض ديد باشد • • • • نصب در جهت سهولت طراحي ،تميز كردن و تعميرات باشد دستگاه ها قابل استفاده براي ظرفيت هاي مختلف و متفاوت باشند قابل باز كردن باشند سطوح تماس با غذا بايد قابل شستشو مناسب باشد نكات ايمني • • • • • سطوح كم زاويه و غير قابل نفوذ و قابل شست وشو قطعات در تماس با غذا با مواد پاك كننده شست و شو شوند از توقف جريان مواد جلوگيري شود فلزات نامناسب بكار گرفته نشوند:سرب ،كاد ميم ،مس ،آهن و آنتيموان مواد غير سمي ،غير قابل حل در غذا ،بي اثر ،غذا را جذب نكند 44 • • • • سعي شود دستگاهها يكپارچه باشند يا جوشكاري انجام شده بهداشتي و قابل شست وشو غذا با مواد Lubricantدر تماس نباشد مقاومت به خوردگي ظروف و مواد در تماس با محصول مد نظر باشد طراحي در جهت كارخانه چند محصوله باشد CORROSIONيا خوردگي • فساد يا از بين رفتن جامدات در اثر واكنش با محيط پيرامون و نيز عوامل محيطي • انواع خوردگي: – در اثر اكسيداسيون – خوردگي الكتروشيميايي – خوردگي مكانيكي 45 خوردگي در نتيجه اكسيداسيون • اكسيد شدن فلزات – تشكيل اليه اكسيد در سطح حدود 40-10آنگستروم (مانع پيشروي) • مقاومت متفاوت اين اليه در برابر صدمات=مقاومت فلز در برابر خوردگي – هوا (آلودگي ،وجود گازهاي شيميايي و دود و )CO2 – رطوبت – دما – زنگ زدن (آهن و فوالد و مس) 46 • انواع زنگ زدگي – اليه اي – رشته اي • روشهاي جلوگيري از زنگ زدگي – پوشش دادن با مواد مقاوم (قلع، نيكل ،روي ،كروم) – استفاده از آلياژهاي مقاوم • • • • آلومين Al2O3 الومينيم-مس الومينيم-آهن آهن-كروم ( Cr2O3استنلس استيل) خوردگي الكتروشيميايي • تشكيل پيل – دو قطب پيل – الكتروليت • انواع خوردگي الكتروشيميايي – خوردگي الكتروليت ،گالوانيك، در اثر اختالف غلظت • خوردگي الكتروليت – – – – – محيط آبي جريان الكتريكي در آند :فلز الكترون از دست مي دهد و وارد الكتروليت مي شود. در كاتد عمل احيا صورت ميگرد. مواضع آندي و كاتدي فلز دايما تغيير مي كند. • كاتد نزديك سطح مايع • آند نزديك محل آسيب ديده (حفره) – عوامل موثر :اكسيژن ، pH ،اختالف پتانسيل ،حضور جريان كمكي 47 خوردگي الكتروشيميايي • خوردگي گالوانيك :تشكيل پيل در فلزات نامتجانس – فلز فعالتر همواره آند • روي و آلومينيم همواره تمايل به جايگزيني آهن دارد – آهن در محيط هاي قليايي مقاوم تر است نسبت به محيط هاي اسيدي • الكتروليت جهت هدايت الكترونها • بي نياز از جريان خارجي 48 • دقت به نوع پوشش دادن، اتصاالت و مهمتر از همه هنگام جوش دادن فلزات بهم عالوه بر دو فلز بايد به نوع جوش بكار رفته دقت نمود. خوردگي الكتروشيميايي • خوردگي در اثر اختالف غلظت – – – – – – 49 پيل غلظتي غلظت زياد يون مثبت:آند غلظت كم يون مثبت:كاتد نيازي به جريان الكتريكي خارجي ندارد خوردگي لوله هاي زير زميني خوردگي در اثر اختالف غلظت اكسيژن – خوردگي در مخازن حاوي محلولهاي غير حقيقي و اغلب موارد ويسكوز – خوردگي در فضاهاي راكد بين فلزات خوردگي مكانيكي • در اثر سايش • در اثر تنش • در اثر تغييرات ناگهاني دما :ترك خوردگي – كاهش اصطكاك – كنترل استحكام فلزات 50 فاكتورهاي موثر در خوردگي و كنترل آن • • • • • • ايزوالسيون سطوح فلزي 0با پوششهاي فلزي يا غير فلزي) • محافظت كاتدي تمايل فلز به يونيزه شدن وجود اليه محافظ (اكسيد فلز، رسوبات) – ايجاد جريان الكتريكي ضعيف و فلز مقاومي به عنوان آند وجود پتانسيل خارجي – Sacrificial وجود پتانسيل داخلي • مواد ممانعت كننده غلظت اكسيژن – مواد آلي مثل اسيدهاي آمينه – مواد معدني مثل سولفيد سديم و هيدرازين ،كروماتها ونيتراتها 51 خصوصيات مواد • استحكام كششي مواد – – – – مقاومت شكست يا گسست شكل پذيري مواد تردي چكش خواري • سختي 52 • • • • • مقاومت در برابر خوردگي مناسب مواد غذايي بودن قابليت و سهولت ساخت داشتن قيمت در دسترس بودن انواع مواد متداول • پالستيك ها – پليمرهايي زنجير طوالني از مونومرهاي متفاوت • پلي آميدها ،پلي استرها ،پلي فنلها و... – و پر كننده ها و پالستيسايزرها، مواد رنگي و تثبيت كننده ها، سخت كننده ها و نرم كننده ها. 53 • ترمو ست ها – فقط يكبار شكل مي پذيرند • رزينهاي فنلي ،اپوكسيدها ،پلي استرها، سيليكون ها و ... • ترمو پالستيكها – مي توان بارها آنها را تغيير شكل داد • پلي الفين ها (مثل پلي اتيلن) ،اكريليكها، سلولزها ،وينيلها (مثل پي وي سي)، استيرنها ،پلي آميدها (نايلون ها) ،پلي تترا فلوئورو اتيلن ( )PTFEيا تفلون انواع مواد متداول • الستيكها – پليمري از ايزوپرن – خاصيت كشش آنها به نام االستيسيته يا كشساني – الستيك طبيعي • 1-4سيس پلي ليزوپرن – الستيك مصنوعي • نئوپرن ،استيرن بوتادين و ... • مقاوم ترند به حاللهاي معدني 54 • • • • • قدرت كشساني متغير مقاوم به خوردگي ارزاني سهولت ساخت در دسترس بودن ساخت اتصاالت پوشش دادن لوله ها و شلنگ هاي قابل انعطاف پوشش دادن سطوح فلزي انواع مواد متداول • سراميك ها – مخلوطي از سيليكاتهاي آلومينيم ،آهن ،كلسيم ،سديم، برم ،كوارتز و يا فلدسپات – طبقه بندي بر اساس درجات شيشه اي شدن • هر چه اين درجه بيشتر باشد ماده سخت تر ،نفوذ ناپذير تر و خنثي تر است مثل چيني • ولي مقاومت مكانيكي باليي نداشته و تغييرات سريع حرارت را تحمل نمي كند 55 • عايق حرارتي (بسته به درجه تخلخل) • مقاوم در برابر خوردگي (بسته به درجه تخلخل) • ساخت مواد نسوز ودير گداز از آنها (بسته به درجه تخلخل) انواع مواد متداول • شيشه 56 نوع شيشه تركيب آلومينوسيليكات بورو سيليكات سودا -اليم -يليكا 57 80.5 74-70 SiO2 20.5 2.2 1.5-0.5 Al2O3 4 12.9 - 17.5 - 13-10 CaO + MgO + BaO 1 4.2 16-13 Na2O + K2O B2O3 انواع مواد متداول • مقاوم در برابر خوردگي مقاومت مكانيكي كم ،حساس به تغييرات دما ،ضريب هدايت حرارتي پايين ،حساس به حرارت هاي باال محدود بودن اندازه قطعات 57 انواع مواد متداول • فلزات – آلومينيوم و آلياژهاي آن: • قيمت • سهولت توليد وشكل پذيري • سبكي وزن • هدايت حرارت والكتريسيته • مقاوم به خوردگي استحكام خوبي ندارد 58 توليد آلياژ انواع مواد متداول • نيكل وآلياژهاي آن: – خواص خوب مكانيكي – مقاوم به خوردگي قيمت 59 در تركيب آلياژ ها (همچون نقره) انواع مواد متداول • مس وآلياژ هاي آن: – استحكام باال – مقاوم به حرارتهاي باال – هدايت حرارت و الكتريسيته – مقاوم به خوردگي (تمايل به واكنش كم) قلع اندود كردن مس تغيير طعم و رنگ غذا 60 انواع مواد متداول • چدن: – – – – ارزان چدن سفيد :سخت تر و شكننده چدن خاكستري :نرم تر تهيه الياژ:افزايش سختي • چدن ريخته گري سختي اش حدود 70برينل • چدن +نيكل سختي اش حدود 700برينل ضعيف در برابر خوردگي 61 انواع مواد متداول • فوالد (انواع آلياژ آهن): – بر اساس مقدار كربن درجه بندي • فوالد ساده (ساختمان):مقدار كربن %0.5-0.025 • مقاومت به خوردگي كم – انواع حفاظتها از جمله الك اندود ،كردن قلع اندود كردن و... – فوالد ضد زنگ: • به خاطر اليه مقاوم اكسيد اهن -كروم – خواص أن به ميزان أهن بكار رفته بستگي دارد – براي افزايش استحكام :افزودن نيكل (اوستنيتيك) گران هستند 62 حمل مواد در كارخانه • • • • • • 63 حمل مواد اوليه به كارخانه حمل مواد اوليه به انبار حمل مواد اوليه از انبار به خط توليد حمل مواد در حال فرايند در خط توليد حمل محصول به انبار حمل محصول از انبار به بازار حمل مواد اوليه از انبار به خط توليد • • • • 64 لوله انواع نقاله ليفتراك شوت حمل مواد در حال فرايند در خط توليد • باال بر ها : ELEVATOR – باكتBUCKET E. • پودر ها وذرات با حركت أزاد – مغناطيسيMAGNETIC E. • قوطي هاي فلزي • انواع نقاله :CONVEYOR – – – – – – – 65 تسمه نقاله BELT C. نقاله زنجيريCHAIN C. نقاله پيچي (پيچ ارشميدوس) SCREW C. نقاله پنوماتيكي PNEUMATIC C. نقاله هيدروليكي HYDRAULIC C. نقاله جرثقيليSCRANE C. نقاله ثقلي GRAVITY C. حمل مواد در حال فرايند در خط توليد Bucket E. Chain c. 66 حمل مواد در حال فرايند در خط توليد Belt c. 67 Stirrer c.