استخدام مضخات التفريغ في صناعة معالجة الزيوت النباتية

في صناعة معالجة الزيوت النباتية، تُعدّ مضخات التفريغ من المعدات المساعدة الأساسية في عملية الإنتاج، وتُستخدم على نطاق واسع في العديد من العمليات الرئيسية لتكرير الزيوت. فمن خلال خلق بيئة ضغط سلبي، تُساهم هذه المضخات في خفض درجة غليان المواد، والحدّ من أكسدة الزيت، وتحسين كفاءة التكرير وجودة المنتج. كما تُسهّل العمليات الأساسية مثل فصل المواد الصلبة عن السائلة، وإزالة الغازات، والتجفيف. وتُعدّ وحدات تفريغ الجذور (المُقترنة بمضخات حلقية مائية/لولبية) وقاذفات البخار النفاثة من أكثر أنواع مضخات التفريغ شيوعًا، بينما تُستخدم مضخات التفريغ الحلقية المائية في الغالب في العمليات التي تتطلب مستويات تفريغ متوسطة ومنخفضة. ويجب أن يتوافق اختيار مضخات التفريغ وتطبيقها مع درجة التفريغ المطلوبة، وسرعة الضخ، وخصائص ظروف التشغيل لكل عملية.

تتميز أنواع مضخات التفريغ الشائعة الاستخدام في معالجة الزيوت النباتية بخصائصها واستخداماتها المختلفة. فوحدة التفريغ ذات الحلقة المائية من نوع "روتس" قادرة على الوصول إلى مستوى تفريغ ثابت يبلغ 0.1 كيلو باسكال، وتتميز باستهلاكها المنخفض للطاقة، وسهولة تركيبها، وانخفاض مستوى الضوضاء. أما عيوبها الوحيدة فتتمثل في ارتفاع تكلفة الاستثمار الأولي قليلاً، والحاجة إلى صيانة دورية لجزء المضخة الحلقية المائية، مما يجعلها مناسبة لعمليات إزالة الروائح، وإزالة الحموضة، وإزالة اللون، وغيرها من العمليات في خطوط تكرير الزيوت الصغيرة والمتوسطة الحجم. أما وحدة التفريغ اللولبية من نوع "روتس" فهي خالية من الزيت ونظيفة، حيث تصل درجة التفريغ فيها إلى 0.01 كيلو باسكال، وتتميز بفترة طويلة دون الحاجة إلى صيانة. ومع ذلك، فإن تكلفتها مرتفعة، وهي حساسة للغبار في ظروف التشغيل، مما يجعلها مناسبة للخطوط التي تتطلب مستويات عالية من التفريغ والنظافة، مثل إزالة الروائح والغازات في تكرير الزيوت عالية الجودة. أما قاذف البخار النفاث فيتميز ببنية بسيطة ومقاومة جيدة للتلوث، ويمكنه تلبية متطلبات سرعة الضخ العالية. تشمل عيوبها استهلاكها الكبير للبخار، والحاجة إلى غلايات ومعدات تكثيف إضافية، وارتفاع مستوى الضوضاء أثناء التشغيل، لذا فهي تُستخدم في الغالب في عمليات التكرير التقليدية لخطوط إنتاج الزيوت النباتية واسعة النطاق. أما مضخة التفريغ ذات الحلقة المائية، فهي مقاومة لبخار الماء، ومنخفضة التكلفة وسهلة الصيانة، ولكن درجة التفريغ التي توفرها محدودة (لا تقل عادةً عن 3.0 كيلو باسكال)، وتُستخدم بشكل أساسي في العمليات التي تتطلب تفريغًا متوسطًا ومنخفضًا، مثل الترشيح بالتفريغ، والتجفيف، وإزالة الغازات الأولية.

يؤثر تركيب مضخات التفريغ وصيانتها اليومية بشكل مباشر على كفاءتها التشغيلية وعمرها الافتراضي. ونظرًا لمتطلبات العملية، يلزم تركيب قاذفات البخار النفاثة على ارتفاع يصل إلى حوالي 11 مترًا، مع استخدام أجهزة كاتمة للصوت ومكثفة لتقليل الضوضاء وتصريف مياه الصرف. تتميز وحدات مثل مضخات جذور الحلقة المائية ومضخات جذور اللولبية بسهولة التركيب، وصغر حجمها، وعدم حاجتها إلى تركيب مرتفع. أما فيما يتعلق بالصيانة اليومية، فيجب فحص مستوى الماء وجودته في مضخات الحلقة المائية بانتظام لمنع الترسبات والتجويف في جسم المضخة؛ كما يجب استبدال موانع التسرب وزيت التشحيم في مضخات جذور والمضخات اللولبية بانتظام، ومراقبة اهتزازات المعدات ودرجة حرارتها في الوقت الفعلي لاكتشاف الأعطال المحتملة في الوقت المناسب؛ ويجب تنظيف فوهات وغرف خلط قاذفات البخار النفاثة بانتظام لمنع الانسداد، مع الحفاظ على استقرار ضغط البخار لتجنب التأثير على فعالية التفريغ. بالإضافة إلى ذلك، يجب تجهيز نظام التفريغ بالكامل بصمامات أمان للتفريغ وأقراص تمزق لتوفير الحماية اللازمة. يجب أن تعمل أجهزة التكثيف وكتم الصوت في قاذفات البخار بشكل طبيعي لتلبية متطلبات حماية البيئة المتعلقة بالضوضاء وتصريف مياه الصرف الصحي.

بشكل عام، يُحدد اختيار مضخات التفريغ وتشغيلها المستقر جودة المنتج، واستهلاك الطاقة في عملية الإنتاج، ومستوى حماية البيئة في معالجة الزيوت النباتية. بالنسبة لخطوط إنتاج الزيوت الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تُوازن بين الأداء والتكلفة، تُعد وحدة التفريغ ذات الحلقة المائية من نوع "روتس" الخيار الأمثل؛ أما بالنسبة لخطوط الإنتاج واسعة النطاق أو عمليات التكرير ذات المتطلبات العالية لجودة الزيت، فيمكن اختيار وحدات التفريغ اللولبية من نوع "روتس" أو قاذفات البخار النفاثة عالية الكفاءة. يجب أن يجمع تصميم نظام التفريغ بأكمله بين ظروف العملية، ومتطلبات درجة التفريغ، ومتطلبات سرعة الضخ، وتكاليف التشغيل على المدى الطويل لضمان التشغيل الفعال والمستقر للمعدات.