Etiket Arşivleri: çeyreklere ayırma

Temel İşlemler I – Boyut Küçültme ( Prof. Dr. Farhan ALFİN )

Giriş

Katı, yarı katı ve sıvı içinde yarı katı, ve sıvı içinde sıvı bulunan ve karıştırılamayan parça veya parçaların daha küçük parçacıklar halinde dönüştürülmesi işlemine boyut küçültme denilmektedir.

Boyut küçültme, boyutun parçalara ayrılması işlemidir. Endüstriyel işletmelerde işleme alınacak olan hammaddelerin boyutları, çeşitli amaçlar için ve çeşitli yöntemler kullanılarak birbirinden ayrılır.

Bu işlem için mekanik güç kullanımı gerekmektedir.

Boyut küçültmenin yararları

• Maddenin tepki gösterme (kimyasal tepkime) yeteneği artar.

• İstenmeyen katıların mekanik yöntemler ile yapıdan ayrılması kolaylaşır,

• Kurutma, ısıtma veya soğutma, ekstraksiyon hızları ve etkileri artar çünkü yüzey alan değeri hacmine oranla artmıştır. Hızın arttırılması işlem süresini kısaltır (şeker pancarından şekerin elde edilmesi).

• Herhangi bir ürün için önceden belirlenmiş bir parçacık boyutunun dağılımı sağlanır (baharatlar, mısır nişatası, un sanayi).

• Benzer boyuttaki bir parçacık dağılımı ve bileşenlerin daha iyi karıştırılması sağlanır (kuru çorba, kek karışımları). Homojen karışımların elde edilmesi sağlanır.

Boyut küçültme işlemlerinde uygulama şekilleri

Yarımlama, çeyreklere ayırma, dilimlere ayırma

Doğrama: maddelerin doğal yapısının uygun olmadığı durumlarda ve dilimlenemeyecek durumlarda yapılır.

Ezme, pulp haline getirme. Kübik, şerit kesme.

Rendeleme. Öğütme.

Dilimleme Eleme.

Boyut Küçültme İşleminde Yararlanılan Kuvvetler

* Basma (Ezme, Sıkıştırma): Presleme ile yapılır.

* Çarpma (Vurma): Değirmenler ile yapılır.

* Aşındırma (Sürtme): Rendeleme ile yapılır.

* Kesme: Kesiciler ile yapılır.

Genellikle sert katıların kaba parçacıklara bölünmesinde “sıkıştırma”, Kaba parçaların ya da daha yumuşak katıların orta veya daha küçük parçalara bölünmesinde “vurma”, Katıların çok küçük parçacıklara indirgenmesinde “sürtme” Katı parçacıkların belirli şekil ve büyüklüğe indirgenmesinde “kesme” işlemi uygulanır.

Dikkat edilecek hususlar

1. Hammaddenin sertlik derecesi: Buna göre daha çok güç ve enerji harcanır.

2. Hammaddenin mekanik yapısı: Hangi mekanik gücü, istediği önemli materyalin ezme, presleme, kesme işlemlerinden hangisinin yapılacağına dair bilgi edinilmesi ve maddenin lifli, kristal yapıda olup olmadığının bilinmesi gerekir.

3. Hammaddenin nem oranı: Bazı ürünler boyut küçültmeden önce kurutulur.

4. Hammaddenin ısıya karşı duyarlılığı: Öğütme sırasında sürtünmeden dolayı bir ısı oluşur bunun için ısıya karşı hassas ürünlerde ortamın sıcaklığını düşürecek sistemler olmalıdır.

5. Ekipmanların aşınmaya karşı dayanıklı ve uzun ömürlü olması: Boyut küçültmede en önemli olay boyutu küçültülecek ekipmanı ürün hangi amaçlar kullanılacağına göre seçilmesidir.

Ekipman seçimi

Boyut küçültücü ekipman seçiminde dikkat edilecek hususlar temel ilke;

• Kapasite yüksekliği

• Ürünün birim kg’ı için gerekli güç girdisinin düşük olması

• Üründeki parçacık büyüklüklerinin tek düze veya büyüklük dağılımının istenileni verebilen düzeyde olması.

Boyut küçültme işlemi sınıflama

• Katı parçaların boyutlarının küçültülmesi

• Yarı katı parçaların boyutlarının küçültülmesi

• Sıvı içindeki yarı katı, sıvı ve karıştırılamayan parçaların boyutlarının küçültülmesi

Katı Parçalarda Boyut Küçültme

Boyut küçültme işleminde enerji verimliliği, işlem sonucu elde edilen yüzey alanı büyüklüğü ile ölçülür.

Bu nedenle, ister bireysel isterse karışımın içindeki parçacıkların tümü olsun geometrik özellikler önemlidir.

İşlem sırasında kullanılan kırıcı ya da öğütücünün ideal bir kırıcı veya öğütücünden farkı, ürün beslemesinin tek düze olmasına karşın elde edilen parçacıklarda tek düzelik olmayışındadır.

Ufalanmış olan ürün mutlaka, mikroskobik minimumdan belirli bir maksimuma kadar olan aralıkta değişik boyutta parçacıklar karışımından oluşur.

Boyut küçülten makinaların yaptığı işi öğrenmenin en bilinen yöntemi, ideal ile gerçek arasını kıyaslamak ve aradaki farkı bulmaktır.

Ancak, bu farkı tamamen ölçme olanağı yoktur.

Kaldı ki boyut küçültme konusundaki teorik bilgiler bugün için yeterli değildir ve elde edilen yeni bilgiler de ancak bu bilgilere dayanmaktadır.

Öğütülmüş parçaların şekillerine mikroskopla bakıldığında düz yüzeyli ancak keskin kenarlı ve köşeli oldukları görülür.

Yüzey sayısı çeşitlidir ve 4 ile 7 arasında değişir

Parçacıkların eni, boyu ve kalınlığı birbirine eşit boyutta veya parçacık iğnemsi yapıda olabilir.

Eni, boyu ve kalınlığı birbirine eşit olan parçacıklar, küresel parçacıklar olarak kabul edilirler ve büyüklük belirtilmesinde çap değeri kullanılır.

Ufalanmış Üründe Parçacık Büyüklüğü Dağılımı

Şekil Faktörü

Bir bireysel taneciğin şekli taneciğin büyüklüğünden bağımsız bir “şekil faktörü” (λ) ile tanımlanır.

Herhangi bir taneciğin gelişigüzel seçilmiş bir boyutuna, bu taneciğin çapı diyelim ve buna Dp ile gösterelim. Bu boyut bir küp için tek kenar, bir küre için ise çap anlamındadır.