بررسی مشکلات مکانیکی هدهای شیاردار دستگاه های هموژنایزر در صنایع لبنی

فرایند هموژنیزاسیون ازجمله فرایندهای مهم در صنایع لبنی است. چربی شیر که یکی از عوامل مهم درعطروطعم شیر و سفیدی رنگ شیر است درصورتی که به طور یکنواخت در کل شیر تقسیم نشود، یا توجه به اینکهوزن کمتری نسبت به سایر مواد تشکیل دهنده شیر دارد به صورت یک لایه در بالای شیر تجمع پیدا می کند و باعث تاثیر بر موارد ذکر شده و در نتیجه باعث عدم رضایت مصرف کننده می شود. با اعمال فرایند هموژنیزاسیون و افزایش سرعت سیال و ایجاد جریان مغشوش و گردابه ها و افزایش تنش برشی در سیال، پربی ها به اندازه های کوچک تری شکسته شده و با این کار به طور یکنواخت در کل شیر تقسیم می شوند. دستگاه هموژن کننده شیر، از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که یکی از مهمترین قسمت های آن که ارتباط مستقیمی با کیفیت محصول تولیدی دارد هد این دستگاه است. این هدها معمولا در دو نوع ساده (Flat) و شیاردار (Lw) مورد استفاده قرار می گیرند. این قطعه به دلیل سرعت بالای عبور شیر و افت فشار سیال، دچار خوردگی شده و کارایی خود را از دست می دهد و باعث افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری این دستگاه می شود. در این پروژه سعی شده است با استفاده از روش اجزای محدود و CFD شرایط کارکرد قطعه مدل سازی و تاثیر پدیده کاویتاسیون بر آن بررسی شود. با توجه به نمونه های آزمایشگاهی موجود و شرایط مرزی، مدل سازی در نرم افزار Fluent انجام و نتایج تجربی و عددی با هم مقایسه می شوند. همچنین در این تحقیق با روشی هندسی خرابی قطعه در طول 1000 ساعت کارکرد مدل سازی شده و تغییر پارامترهایی همچون نرخ انتقال جرم و لایه محافظ بخار در طول فرایند خرابی قطعه بررسی شده و از این روش برای بهبود شرایط کاری قطعه و افزایش طول عمر آن استفاده شده است.

Keywords:

شیر , هموژنیزاسیون , کاویتاسیون , سایش , اجزای محدود