ถังบรรจุ

ถังบรรจุ
(Tanks)

ถังที่ใช้ในการผลิตนมมีวัตถุประสงค์หลายประการ มีถังขนาดต่างๆ ตั้งแต่ขนาด 150,000 ลิตร ซึ่งเป็นถังไซโลในส่วนรับเข้า จนถึงถังขนาดที่เล็กที่สุดประมาณ 100 ลิตร โดยทั่วไปแยกถังเป็นสองประเภทหลักตามการใช้งานคือ

• ถังจัดเก็บ (Storage tanks)
• ถังกระบวนการ (Process tanks)

ถังจัดเก็บ

ถังไซโล

ถังไซโลใช้สำหรับรับน้ำนมเข้าในโรงงาน เป็นประเภทหนึ่งของถังจัดเก็บและได้อธิบายในบทที่ 5 เรื่อง การจัดเก็บและการรับน้ำนม มีขนาดตั้งแต่ 25,000 ลิตร ถึงขนาดประมาณ 150,000 ลิตร พื้นผิวที่สัมผัสของเหลวต้องเป็นวัสดุเหล็กสเตนเลส มักจะวางถังชนิดนี้ไว้นอกอาคารเพื่อประหยัดต้นทุนก่อสร้างอาคาร

ในกรณีนี้ ถังจะต้องมีฉนวน ตัวถังมีสองชั้นและมีเส้นใยฉนวนหนาอย่างต่ำ 70 มิลลิเมตร กั้นระหว่างกลาง ผนังด้านนอกอาจจะทำด้วยเหล็กสเตนเลส แต่ด้วย
เหตุผลเพื่อการประหยัด จึงมักจะทำจากแผ่นเหล็กอ่อนที่เคลือบด้วยสีป้องกันสนิม

เพื่อให้การถ่ายทิ้งง่าย ก้นถังจะลาดเอียงประมาณ 6% ลงสู่ทางออกด้านนอกซึ่งเป็นข้อกำหนดในบางประเทศ

ถังไซโลมีการติดตั้งเครื่องกวน (agitors) หลายแบบรวมทั้งอุปกรณ์ตรวจติดตามและควบคุม

จำนวนและขนาดของถังไซโลกำหนดโดยปัจจัยต่างๆ เช่น การรับนมเข้าในแต่ละวัน จำนวนวันต่อสัปดาห์ทำงาน จำนวนชั่วโมงต่อวันทำงาน (1, 2 หรือ 3 ผลัด)
จำนวนของผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ต้องผลิต และปริมาณที่เกี่ยวข้อง

ถังจัดเก็บระหว่างการผลิต

ถังเหล่านี้ใช้เก็บผลิตภัณฑ์ในเวลาสั้น ก่อนที่จะผ่านต่อไปในสายการผลิต ใช้เป็นถังพักเพื่อปรับระดับ (buffer tank) ความเปลี่ยนแปลงในกระแสไหล หลังจากกรรมวิธีให้ความร้อนและความเย็นแล้ว น้ำนมจะถูกปั๊มสู่ถังพักและต่อไปสู่การบรรจุ ถ้าการบรรจุขัดข้อง น้ำนมที่ผ่านกระบวนการแล้วจะเก็บพักไว้ในถังพักจนกว่าการทำงานจะดำเนินต่อไปได้ในทำนองเดียวกันน้ำนมจากถังนี้สามารถใช้ได้ในระหว่างที่กระบวนการผลิตหยุดลง

ถังจัดเก็บตามภาพที่ 6.9.3 สำหรับกำลังการผลิตที่ 1,000 ถึง 50,000 ลิตรผนังด้านในเป็นเหล็กสเตนเลส หุ้มด้วยฉนวนเพื่อรักษาอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ให้คงที่ ในกรณีนี้ ผนังด้านนอกก็เป็นเหล็กสเตนเลส และมีเส้นใยฉนวนระหว่างชั้นทั้งสอง

ถังจัดเก็บมีเครื่องกวนและสามารถติดตั้งส่วนประกอบและระบบต่างๆ ได้สำหรับการทำความสะอาด การควบคุมระดับและอุณหภูมิ อุปกรณ์โดยพื้นฐานเหมือนกับที่อธิบายในเรื่องของถังไซโล

สมมุติฐานทั่วไปคือ กระบวนการผลิตจะต้องการปริมาณสำรองที่สัมพันธ์กับระยะเวลาสูงสุด 1.5 ชั่วโมง ของการผลิตปกติ นั่นคือ 1.5 x 20,000 = 30,000 ลิตร

ถังผสม

ตามชื่อที่เรียก ถังในรูปแบบนี้ (ภาพที่ 6.9.4) ใช้สำหรับผสมผลิตภัณฑ์ต่างๆ และการผสมส่วนผสมอื่นๆ ในผลิตภัณฑ์ ถังอาจเป็นชนิดที่มีฉนวน หรือมีตัวถังชั้นเดียวเป็นเหล็กสตนเลส อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิอาจจะติดตั้งไว้ด้วย ถังหุ้มด้วยเส้นใยฉนวนระหว่างชั้นในและชั้นนอก มีช่อง jacket อยู่ภายนอกตัวถังด้านในเพื่อปั๊มให้ตัวกลางความร้อน/ความเย็นผ่าน ช่อง jacket นี้เป็นช่องที่เชื่อมต่อแบบถาวรเครื่องกวนสำหรับถังผสมจะออกแบบให้เหมาะสมกับการใช้งาน

ถังกระบวนการ

ตามภาพที่ 6.9.5 ผลิตภัณฑ์ที่ต้องผ่านกรรมวิธีเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะจะใส่ในถังชนิดนี้ ถังนี้ มีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมนม เช่น ถังบ่มสำหรับครีมเนย และสำหรับผลิตภัณฑ์นมหมัก เช่น โยเกิร์ต ถังตกผลึกสำหรับวิปปิ้งครีม และถัง
สำหรับเตรียมเชื้อหมักนม

ถังกระบวนการมีหลายชนิด การใช้งานเป็นตัวกำหนดแบบ โดยทั่วไปจะมีเครื่องกวนและเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ตัวถังเป็นเหล็กสเตนเลส มีหรือไม่มีฉนวน และ
อาจติดตั้งอุปกรณ์ตรวจติดตามและควบคุมไว้ด้วย

ถังปรับสภาพ

มีปัญหาบางประการที่เกี่ยวข้องกับการส่งผ่านผลิตภัณฑ์ในสายการผลิต

• ผลิตภัณฑ์ต้องปราศจากอากาศหรือก๊าซอื่นๆ เพื่อให้ปั๊มเซ็นตริฟิว (Centrifuge pump) ทำงานได้อย่างเรียบร้อย
• เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงในของเหลว แรงดันทุกจุดด้านส่งเข้าปั๊มต้องสูงกว่าแรงดันของของเหลว (Vapour pressure of the liquid)
• วาล์วจะต้องปรับกระแสไหลของของเหลวที่ยังไม่ผ่านกรรมวิธี ถ้าอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ตกต่ำกว่าค่าที่ต้องการ
• ต้องรักษาแรงดันด้านดูดเข้าของปั๊มให้คงที่ เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไหลสม่ำเสมอในสายการผลิต

ปัญหาเหล่านี้ มักจะแก้ไขได้โดยติดตั้งถังปรับสภาพในสายการผลิตด้านดูดเข้าของปั๊มถังปรับสภาพจะรักษาระดับผลิตภัณฑ์ให้คงที่เหนือด้านส่งเข้าปั๊ม หรือกล่าวได้ว่าต้องรักษาระดับด้านดูดเข้าปั๊มให้สูงคงที่

ถังตามในภาพที่ 6.9.6 มีลูกลอยต่อเชื่อมโดยแกนกับเดือยที่หมุนได้และต่อกับวาล์วด้านส่งเข้าถัง เมื่อลูกลอยเคลื่อนลงหรือขึ้นตามระดับของเหลว วาล์วจะเปิดและ
ปิดตามลำดับ

ถ้าปั๊มดึงของเหลวจากถังมากกว่ากระแสไหลเข้าที่ด้านส่งเข้า ระดับจะลดลงพร้อมกับลูกลอย วาล์วจะเปิดให้ของเหลวไหลเข้ามากขึ้น โดยวิธีการนี้ สามารถรักษา
ของเหลวในถังให้มีระดับคงที่ได้

ทางส่งเข้าจะอยู่ตอนล่างของถังเพื่อให้ของเหลวไหลเข้าที่ระดับใต้พื้นผิว ทำให้ไม่มีการกระเซ็นและเหนือสิ่งอื่นใดคือไม่เพิ่มอากาศ ฟองอากาศใดๆ ที่มีในผลิตภัณฑ์
จะลอยขึ้นในถัง ทำให้แยกอากาศออก (Deaeration) ได้บางส่วน ซึ่งเป็นผลดีต่อการทำงานของปั๊ม และทำให้ผลิตภัณฑ์ผ่านกรรมวิธีอย่างนุ่มนวลมากขึ้น

ถังปรับสภาพมักจะรวมอยู่ในระบบหมุนเวียนที่ของเหลวต้องเวียนมาผ่านกระบวนการใหม่ เช่น ถ้าได้รับความร้อนไม่เพียงพอ ในกรณีนี้ เครื่องชี้วัดอุณหภูมิ
จะรับรู้สภาวะและส่งคำสั่งให้วาล์วปรับเปลี่ยนกระแสไหลส่งผลิตภัณฑ์กลับสู่ถังปรับสภาพ เป็นผลให้ระดับของเหลวสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว และในทางเดียวกันกลไกลูกลอยจะเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วไปสู่การปิดวาล์วด้านส่งเข้า ผลิตภัณฑ์จะไหลวนเวียนจนกระทั่งส่วนที่ทำงานผิดพลาดได้รับการซ่อมแซมแก้ไข หรือปิดโรงงานเพื่อปรับแก้ วิธีการแบบเดียวกันนี้ใช้ในการหมุนเวียนสารละลายทำความสะอาดในสายการผลิต