تعریفی از مخزن استیل و انواع آن
به طور کلی مخزن ظرفی برای نگهداری و ذخیره کردن سیالات است که به شکل (کروی ، استوانه ای…) و با کاربرد ( ذخیره ، تحت فشار ، تک جداره یا چند جداره ) طراحی و ساخته می شود و دارای اجزای مختلفی است . مخزن ها ممکن است از جنس استیل ، فایبرگلاس ، بتنی وسیمانی و یا پلی اتیلن باشند . در اینجا به تعریف مخزن استیل می پردازیم و کاربرد آنرا در صنایع مختلف بیان می کنیم .
مخزن استیل : منبع یا تانکری تولید شده از جنس استیل سری ۳۰۰ یا استیل نگیر ، ۳۰۴ ، ۳۱۶ یا استیل سری ۴۰۰ باشد که جهت نگهداری و یا حمل مواد با اهمیت چه از جنبه دارویی و غذایی و چه از جنبه شیمیایی و اسیدیته مورد استفاده قرار می گیرد .
مخزن استیل به طور معمول به شکل مخزن استوانه ای ، مخروطی ، مکعبی ، کروی و یا در صورت درخواست مشتری به صورت ترکیبی از این مدلها ساخته می شود . اولین پارامتر در طراحی و ساخت مخازن استنلس استیل میزان حجم و شکل مخزن می باشد .
حجم تانکر یا منبع با توجه به نوع کاربری مشخص می گردد و با توجه به شکل هندسی مخزن می توان قطر ، ارتفاع و شکل کف مخزن که تخت یا مخروطی باشد را مشخص نمود . به خاطر اینکه بتوانیم در مقابل انتقال حرارت مخازن را حفاظت کنیم و یا اینکه انتقال حرارت را بر روی مخازن استیل انجام دهیم از مخازن دوجداره استیل و سه جداره استیل استفاده می نماییم .
اجزای تشکیل دهنده یک مخزن عبارتند از :
پوسته : بدنه اصلی مخزن که بسته به شکل مخزن (کروی ، استوانه ای و..) در حجم ها و جنس های مختلف ساخته می شود پوسته نام دارد . در حالت کلی مخازنها به صورت استیل ، کربن استیل ، پلی اتیلن ، گالوانیزه و..ساخته می شوند . جنس پوسته مخزن باید طوری باشد که با نوع سیالی که داخلش قرار می گیرد مطابقت داشته باشد و تحمل فشار بیرونی و درونی را داشته باشد .
عدسی یا کلاهک : عدسی قسمتی از مخزن است که در دو طرف پوسته قرار می گیرد و می تواند بر اساس نوع مخزن ، شکل های متفاوتی داشته باشد . کروی ، بیضی ، تخت و مخروطی .
دریچه بازدید : در مخازن نسبتا بزرگ دریچه ای با قطر مناسب برای ورود انسان به درون مخزن جهت تعمیرات و بازرسی تعبیه می شود و دارای درپوش است که در مواقع عادی ، درپوش روی دریچه بازدید را می پوشاند و در مواقع بازرسی و تعمیرات ، سرپوش بوسیله بازوی لنگری شکل که به آن متصل است ، برداشته می شود .
لوله ورودی و خروجی : این لوله ها جهت ورود و خروج سیال به مخزن تعبیه می شود .
خروجی هوا : خروجی هوا لوله ایست که جهت خروج بخار و گازهای اضافی در بالای مخزن نصب می شود و برای کنترل فشار داخلی مخزن استفاده می شود .
لوله تخلیه : در انتهای عدسی پایین یک لوله جهت تخلیه سیال یا مواد زائد وجود دارد که لوله تخلیه نامیده می شود .
قلاب : معمولا دو عدد قلاب روی عدسی بالا ، جهت حمل و نقل مخزن ساخته می شود .
نردبان : برای دسترسی به بالای مخزن معمولا نردبانی در کنار آن جوش داده می شود که برای دسترسی به اجزای بالای مخزن مانند دریچه بازدید ، کاربرد دارد .
پایه : از پایه برای نگهداری مخزن روی زمین استفاده می شود .
مخلوط کننده : بسته به کاربرد مخزن و مورد استفاده آن ، از همزن در آن ها استفاده می شود. همزن توسط یک میله که شفت نامیده می شود به بالای عدسی متصل می شود و می تواند یک یا چند پروانه داشته باشد .
تجهیزات دیگر: علاوه بر موارد ذکر شده در بالا ، هر مخزن بسته به کاربردش می تواند شامل اجزای دیگری نظیر رینگ بخار، ترمومتر، عایق پشم سنگ ، شانه تخم مرغی ، فشار سنج و… باشد .
مخازن استیل 304 و 316
مخازن استیل در گریدهای 304 و 316 پرکاربردترین مخازن در صنایع مختلف هستند که دلیل آن ، خاصیت خوب متالوژیکی آنها است . خواص این فولادها شامل مقاومت در برابر ضربه ، کشش و خواص فیزیکی آن ، مقاومت در دماهای بالا و پایین و ... نقش به سزائی را در کیفیت ساخت مخازن استیل دارند . خواص عالی مقاومت به خوردگی فولادهای ضدزنگ در برابر مواد شیمیائی را میتوان در مقدار درصد آنالیز شیمیائی این فولادها به نسبت وجود عناصر آلیاژی نظیر Cr=18 ، Ni=8 ، C=%3 ، Mn=2 ، Si=0.75 کشف نمود . عملکرد متالوژیکی به این صورت میباشد که در زمان حمله مواد خورنده به جداره مخازن استیل عنصر Cr=18% وارد عمل شده و سطح را محافظت میکند چرا که عنصر کروم ذاتاَ در محیط ، خود ترمیم است و نقش مهمی در مقاومت مخازن ایفا میکند .
تفاوت مخازن استیل ۳۱۶ با مخزنهای استیل ۳۰۴
مخازن استیل تولید شده با گرید ۳۱۶ از نوع آستنیت می باشند و استیل نگیر یا غیر مغناطیسی به انها گفته می شود . این نوع مخازن همچنین قابلیت عملیات حرارتی را همانند استیل ۳۰۴ ندارد و حاوی حداکثر ۰٫۰۸ درصد کربن می باشند و مقدار نیکل موجود در این آلیاژ اندکی نسبت به استیل ۳۰۴ افزایش پیدا می کند .
تفاوت عمده مخزن استیل ۳۰۴ با مخزن استیل ۳۱۶ در این است که در گرید ۳۱۶ مقداری مولیبدن که حداکثر ۳ درصد از جرم را تشکیل می دهد بکار رفته است .
انواع مخزن استیل
مخازن استیل شامل انواع مختلفی هستند که با توجه به نیازهای صنایع مختلف مورد استفاده می گیرند . از پرکاربردترین انواع مخازن میتوان به مخزن استیل تک جداره (مخزن ذخیره) ، مخزن استیل دو جداره (مخزن ایزوله) ، مخزن سه جداره (مخزن پروسس) ، مخزن حمل شیر، مخزن اسپتیک ، راکتور و مخزن ایزوتانک اشاره نمود . هر کدام از این مخازن در ظرفیتهای مختلفی ساخته میشوند .
مخزن پروسس استیل :
این مخازن زمانی استفاده میشوند که کارفرمایان محترم قصد دارند عملیات پخت و یا بخشی از مراحل سرمایش و گرمایش را در داخل تانک و از طریق جداره آن انجام دهند . بدین منظور میتوان با کمک ورقهای شانه تخم مرغی و یا هف پایپ (Half Pipe) عملیات جذب و یا دفع گرما را انجام داد . این مخازن که در فرآیند تولید محصولاتی چون ماست ، بستنی و فراوردههای آرایشی و بهداشتی کاربرد گستردهای دارند در ظرفیتهای مختلفی ساخته میشوند .
مخزن ایزوله استیل :
مخزن استیل ایزوله جهت نگهداری محصولاتی استفاده می گردد که به حفظ و ثبات دما نیاز دارند . این مخازن به صورت ایزوله (پشم شیشه یا پشم سنگ) قابل اجرا میباشند .
مخزن حمل استیل :
یکی از مهمترین تجهیزات مورد استفاده در صنایع غذایی مخزن حمل میباشد . از مخازن حمل برای انتقال مواد مختلف استفاده می گردد . از مهمترین موارد استفاده از این مخازن جهت انتقال شیر، روغن خوراکی و انواع دیگر مواد غذایی مایع میباشد. مخازن حمل شیر باید به نحوی طراحی شوند که قادر به تامین تمامی نیازهای صنایع لبنی باشند . با توجه به اینکه نگهداری شیر سرد شده به مدت زیاد و تأخیر در ارسال آن به کارخانهها ، موجب رشد و نموی میکروبهای سرما دوست در شیر میگردد و انجام این اتفاق سبب فساد فرآوردههای استرلیزه و پاستوریزه میشود ، باید عوامل فساد و خرابی شیر را به حداقل برسانیم و به همین منظور در صنایع غذایی از مخازن حمل استفاده میگردد .
قیمت مخزن استیل
حجم ، فشار، دما ، نوع سیال داخل مخزن ، عمودی یا افقی بودن ، پایه دار یا نبودن ، نردبان داشتن یا نداشتن عواملی هستند که قیمت مخزنهای استیل به انها وابسته است.
نوع سیال داخل تانکر تعیین می کند که از کدام نوع استیل جهت ساخت مخزن استفاده شود . قیمت مخزن استیل ۳۱۶ گران تر از مخزن استیل ۳۰۴ می باشد . از طرفی ضخامت ورق استیل در وزن استیل مصرفی در ساخت تانکر تاثیر گذار است . هرچه فشار داخل منبع و ارتفاع سیال داخل مخزن بیشتر باشد باید ضخامت بدنه مخزن افزایش یابد . بنابراین قیمت مخازن استیل نیز افزایش می یابد .
ساخت مخزن استیل :
طراحی و ساخت مخازن استیل دقیقا بر اساس نیاز مشتری طبقه بندی می گردد . کاربرد مخزن استیل در صنایع دارویی و صنایع غذایی و …. نقش تعیین کننده ای را در طراحی و ساخت دارا می باشد . در صورتی که مخازن استیل تحت فشار نباشند به آنها مخزن ذخیره استیل گفته می شود و در صورتی که تحت فشار باشند به آنها مخزن تحت فشار استیل گفته می شود .
مخازن استنلس استیل مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارند و ساخت تانکر استیل به جهت اینکه بتوانیم با حداقل قیمت انجام دهیم بایستی شرایط کاری تانکرهای استیل را در ساخت مخازن استیل لحاظ نماییم تا قیمت این تانکرها را به حداقل ممکن برسانیم .