وضعیت: باز
شماره سند:
تاریخ انتشار: 1402/11/30
مهلت ارسال پیشنهاد: 1403/02/31
فرصتها: براساس پیشنهادها قابل مذاکره خواهد بود.
تماس : 02166530680 – 02166533864
ارسال پروپوزالها: ایمیل Proposal@boomerangtt.com
شبکه خدمات نوآوری بومرنگ به عنوان کارگزار تبادل فناوری مرکز توسعه فناوریهای راهبردی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان ریاست جمهوری، در نظر دارد جهت دریافت ایدهها و پیشنهادها در زمینه «توسعه فناوری ساخت تبخیرکننده ویژه فراوری شیرخشک اطفال» با کلیه فناوران، متخصصان و شرکتهای توانمند، تعامل و همکاری نماید.
در صنایع لبنی، تبخیر (Evaporation) برای تغلیظ فرآوردههایی چون شیر کامل و شیر پس چرخ آبپنیر به کار برده میشود.
همچنین از آن بهعنوان یک مرحله مقدماتی در عملیات خشک کردن نیز استفاده میگردد . شیری که قرار است برای تولید پودر شیر به کار برده شود، معمولاً قبل از خشک شدن با افزایش ماده خشک از ۱۳ – ۹ درصد تا حد ۵۰ – ۴۵ درصد تغلیظ میگردد.
تبخیر، در صنایع لبنی برداشت آب از مایع در اثر جوشیدن میباشد. برای این کار باید از حرارت استفاده گردد، اما معمولاً اکثر فرآوردههای لبنی به حرارت حساس میباشند و ممکن است بر اثر افزایش دما به شدت آسیب ببینند؛ بنابراین در صنایع لبنی
برای کاهش دما، از سیستم تبخیر تحت خلأ استفاده میشود. با این روش گاهی اوقات دمای به کاررفته جهت تغلیظ پایینتر از ۴۰ درجه سانتیگراد است.
طراحی تبخیرکننده: در سیستمهای تبخیرکننده مقدار زیادی انرژی جهت جوشاندن و جدا نمودن آب از مایعها موردنیاز میباشد. معمولاً این انرژی به صورت بخار تأمین میشود. برای تبدیل و استفاده از این مقدار بخار، سیستمهای تبخیرکننده
چند خانهای طراحی شدهاند. در این سیستمها، چند خانه تبخیرکننده به طور سری به هم متصل میباشند و فشار به ترتیب در هر خانه نسبت به خانه پیشین پایینتر میباشد. پایین بودن فشار در این خانهها به طور قابل ملاحظهای نقطه جوش مایعها
را پایین میآورد. در چنین سیستمی بخار تولید شده در خانه پیشین بهعنوان محیط گرمازا برای خانه بعدی به کار برده میشود. در نتیجه مقدار بخار لازم در این سیستم، تقریباً مساوی کل مقدار آب تبخیر شده در همه خانهها میباشد. از نظر
راندمان و شرایط اقتصادی تبخیرکنندههایی تا حداکثر هفت خانه مناسب تشخیص داده شدهاند.
گاهی اوقات در تبخیرکنندهها از جریان برق (برق شهر) بهعنوان منبع انرژی استفاده میگردد. در این حالت یک کمپرسور الکتریکی یا فن (Fan) برای فشردن مجدد بخار خارج شده از خانهها به کار برده میشود.
هرچند تبخیرکنندهها بر اساس اصول یکسانی طراحی میشوند، اما تفاوتهایی را در جزئیات دارند. برای مثال ممکن است لولههای جداکننده بخار و محصول بهصورت افقی یا عمودی قرار گرفته باشند و بخار داخل یا خارج آنها گردش نماید. در بیشتر اوقات فراورده در داخل لولههای عمودی و بخار در خارج آنها گردش مینماید. لولههای جداکننده ممکن است با دیوارهها، کاستها (Cassettes) یا سطوح خاصی جایگزین شوند.
فرمولاسیون شیرخشک اطفال به دلیل وجود ویتامینها، پروتئینها و مواد آلی دیگر نسبت به عملیات تبخیر حساس میباشد و به همین دلیل تبخیر آنها باید در تجهیزاتی صورت پذیرد که کمترین زمان اقامت و حداکثر راندمان را دارا باشند تا امکان تخریب اجزاء آن به حداقل برسد. در داخل کشور سازندگانی وجود دارند که انواع مختلفی از تبخیرکنندهها را برای کاربردهای صنایع شیمیایی، پلیمری، غذایی و صنایع لبنیاتی طراحی و میسازند. انواع مختلفی از این نوع تبخیرکننده و کاربردهای آنها به شرح ذیل میباشد؛
۱ – تبخیرکننده نوع گردشی (Circulation Evaporator): تبخیرکننده گردشی برای تغلیظ جزئی و یا در مواقعی که مقدار فراورده تحت فرایند کم باشد، استفاده میگردد. برای مثال در تولید ماست از این نوع تبخیرکنندهها برای تغلیظ شیر یا رسانیدن ماده جامد از ۱۳ درصد به حدود ۱۶ درصد استفاده میگردد.
این نوع تبخیرکننده زمانی استفاده میشود که فراورده در سطوح حرارتی، نباید به جوش آید یا فراورده نباید به حالت کریستاله در بیاید. این نوع تبخیرکنندهها معمولاً برای مایعات ویسکوز و غلیظ و مایعات خورنده که باعث ایجاد مشکلات انسداد و خوردگی در سطوح حرارتی میشود و لیکورها که رسوبی میشوند، کاربرد دارند. بهطورکلی کاربرد این تبخیرکنندهها در مواقعی است که تولید کم یا میزان تغلیظ زیاد نیست، لذا برای تبخیر شیر خیلی مناسب نیستند.
۲ – تبخیرکننده نوع صفحهای: در این تبخیرکننده شکل مطلوبی از شیر بروی سطح داغ توزیع میشود. این عمل بهوسیله نازل صورت میگیرد. نازل محصول را به روی صفحه پهنکننده توزیع مینماید. محصول در این مرحله بهطور جزئی در معرض
حرارت فرا دما (Superheated) قرار میگیرد و به همین خاطر بلافاصله پس از خروج از نازل مایع منبسط میشود و بخشی از محتوای آب محصول بخار شده و نیروی بخار محصول را در سمت خروجی بهصورت لایهای بر روی دیواره لولهها میفشارد.
۳ – تبخیرکننده نوع لولهای: توزیع محصول در این نوع تبخیرکننده بهوسیله دو لوله انجام میپذیرد که مایع را در بین مجموع صفحات پخش میکند. محصول قبل از ورود به داخل تبخیرکننده در سیستم حرارتی پیشگرمکن تا دمای نزدیک به تبخیر، گرم میشود و سپس وارد تبخیرکننده میگردد تا از شوک تبخیر آنی در مرحله توزیع به وسیله نازلها جلوگیری به عمل آید.
۴ – تبخیرکنندههای چندلایهای: فرضیه بهکارگیری این سیستم براین اساس قرار دارد که اگر دو تبخیرکننده بهطور سری به هم وصل شوند، دومین تبخیرکننده میتواند در خلأ بالاتر و در دمای پایینتر از اولین تبخیرکننده عمل نماید. بخار خارج شده از محصول در اولین خانه (بدنه)، به عنوان محیط گرماساز برای دومین خانه (بدنه) که در خلأ بالاتر (و حرارت پایینتر) عمل مینماید به کار برده میشود. ممکن است برای بالا بردن صرفه اقتصادی استفاده از بخار، چندین تبخیرکننده از این نوع را به طور سری، به هم متصل نمایند. این عمل مستلزم بهکارگیری لوازم بیشتر، گرانتر و پیچیدهتر میباشد.
5- تبخیرکنندههای لولهای پایینرونده (Falling Film): از تبخیرکنندههای لایهساز به طور گستردهای در صنایع لبنی علی الخصوص صنعت تولید پودرهای شیرخشک نوزاد، استفاده میگردد. شیر در تبخیرکننده لایهساز از بالای محفظه عمودی، بهصورت یکلایه نازک روبهپایین بر روی سطح حرارتی جریان مییابد. سطحهای حرارتی ممکن است از لولههای فولادی ضدزنگ یا بهصورت یک دسته به هم فشرده باشند که محصول در یک طرف آن و بخار در سمت دیگر جریان مییابد.
محصول قبل از ورود به سیستم، نخست تحت فرایند پیش حرارتی قرار میگیرد و به دمایی برابر یا کمی بالاتر از دمای تبخیرکننده رسانیده میشود. پس از حرارتدهی مقدماتی، محصول از سیستم توزیعکننده در بالای تبخیرکننده وارد محفظه میگردد. برای کاهش تبخیر زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد از خلأ استفاده میشود.
این نوع تبخیرکننده میتواند با دمای خیلی پایین کار کند که بین دمای متوسط تا دمای جوش متغیر است. در واقع میتوان گفت که خلأ موجود در داخل تبخیرکننده، حرارت تبخیر را کاهش میدهد و به کمتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد میرساند؛بنابراین در این سیستم، فراورده زمان بسیار کوتاهی در تماس با سطوح حرارتی است و به طور معمول تنها در طی چند ثانیه از سطوح حرارتی عبور میکند. به همین دلیل استفاده از این نوع تبخیرکننده برای تغلیظ فرآوردههای حساس به حرارت مانند شیر گرید شیرخشک اطفال مناسب است. به طورکلی از این نوع تبخیرکنندهها در صنایع شیر برای تبخیر شیر استفاده میکنند.
در شکل زیر شماتیک تغلیظ خوراک اولیه فرمولاسیون شیرخشک نوزاد با تبخیرکننده فالینگ فیلم نشان داده شده است:
در بین انواع مختلف تبخیرکنندهها، از تبخیرکننده لایه ساز فالینگ فیلم جهت تبخیر آب فرمولاسیون شیر اطفال استفاده میگردد. باتوجه به حساسیتهای بسیار بالای فرمولاسیون شیرخشک اطفال به دمای فرایند و همچنین آلودگی میکروبی، تاکنون شرکتی اقدام به ساخت تبخیرکننده مختص این محصول نکرده است، بنابراین باتوجه به ضرورت بومیسازی تولید
شیرخشک اطفال در کشور، توسعه فناوری در زمینه تجهیزات مورد استفاده در فراوری شیرخشک اطفال اهمیت ویژهای دارد.
در ایده طراحی تبخیرکننده نوع لایهساز مختص فراوری پودر شیرخشک اطفال؛ بایستی پارامترهای تیمار حرارتی خوراک،
تضمین شرایط بهداشتی، یکنواختی محصول و میزان تأثیر حرارت و زمان ماند محصول بر روی ترکیبات حساس (ترکیبات
مغذی و ویتامینها)، دقیقاً برآورد گردد. به عبارتی طراحی و تنظیمات تجهیزا ت به گونهای باشد که در صورت فراهم کردن خوراکی مناسب، محصول پودر شیرخشک اطفال مطابق با استانداردهای ملی و بینالمللی حاصل گردد، لذا شبکه خدمات نوآوری بومرنگ با همکاری مرکز توسعه فناوریهای راهبردی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان ریاست جمهوری در جستجوی فناورانی است که توانمندی لازم در ارائه راهکار « توسعه فناوری ساخت تبخیرکننده ویژه فراوری شیرخشک اطفال» را داشته باشند.
لازم به ذکر است که راهحل پیشنهادی فوق، جهت نمونه بیان شده است و میتواند راهکار مناسبی برای شرکت متقاضی باشد، اما فناوران لزومی بر ارائه راهکارهایی دقیقا مشابه راهکارهای فوق ندارند و میتوانند ایدههای نوآورانه و قابل اجرای خود را نیز ارائه نمایند.
شرکت متقاضی تمایلی به دریافت راهکار زیر ندارد:
• ارائه ایده طراحی و ساخت تغلیظکنندهای که صرفاً در صنایع لبنی کاربرد دارد و مطابق با الزامات و حساسیتهای شیرخشک نوزاد نباشد
➢ ضریب انتقال حرارت بالا
➢ زمان کوتاه ماند بر روی سطح لوله گرم
➢ افت فشار پایین
➢ مناسب برای بهرهبرداری در شرایط خلأ بالا
➢ نسبت تبخیر بالا
➢ حساسیت کم برای رسوبگذاری
➢ تضمین شرایط بهداشتی
➢ یکنواختی محصول
➢ انطباق کامل در خط فراوری شیرخشک اطفال
بر اساس پیشنهادها قابلمذاکره میباشد.
تمامی پروپوزالها باید بهصورت آنلاین از طریق ایمیل Proposal@boomerangtt.com تا تاریخ 1403/02/31 ارسال گردد. علاوه بر قالب پروپوزال میتوان فایل رزومه و سایر ضمائم موردنیاز را نیز از همین طریق ارسال کرد. ضمناً در عنوان ایمیل ارسالی، عنوان طرح (توسعه فرمولاسیون و تولید روغن جانشین چربی شیر مادر() ذکر گردد.