Food Wiki

ค้นหา 6,333 คำศัพท์

Steam retort design / การออกแบบรีทอร์ทแบบใช้ไอน้ำ

Steam retort อาจเรียกว่า saturated steam retort เป็น รีทอร์ท (retort) หรือ หม้อฆ่าเชื้อ ซึงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อฆ่าเชื้อ
อาหารด้วยความร้อน (thermal processing) โดยใช้ไอน้ำอิ่มตัว (saturated steam) ภายใต้แรงดัน เป็นตัวกลางถ่ายเทความร้อน
ใช้ฆ่าเชื้ออาหารที่ปิดผนึกสนิท (hermectically sealed container) ซึ่งต้องการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 องศาเซลเซียส
บรรจุภัณฑ์ต้องทนต่อแรงดันได้ดี ที่ใช้ ได้แก่ กระป๋อง (can) ตัวหม้อฆ่าเชื้อ (vessel) สร้างจากโลหะหนา ความดันภายในหม้อ
ระหว่างการฆ่าเชื้อมีค่าสูงมาก เช่น การฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส มีความดันไอภายใน 15 psi. (ดูตารางไอน้ำ)
หรือ เท่ากับแรงประมาณ 10 ตันผ ลักที่ตัวประตูของหม้อมีฝาเปิด-ปิด เพื่อนำผลิตภัณฑ์เข้าฆ่าเชื้อและปิดส็อกแน่นสนิท
ระหว่างการฆ่าเชื้ออาหารโดยทั่วไปหม้อฆ่าเชื้อต้องแข็งแรงพอที่สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยที่ความดันมากกว่า 30 psi.

ส่วนประกอบของหม้อฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องแบบใช้ไอน้ำ

 

หม้อฆ่าเชื้อแบบใช้ไอน้ำ (steam retort) ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ ดังต่อไปนี้

 

1. ท่อไอน้ำเข้า (steam inlet)

2. วาล์วควบคุมไอน้ำ

(temperature control valve)

3. ท่อบายพาสส์ (by pass)

4. ท่อลมเข้า (air inlet)

5. เครื่องกรองอากาศ

6. อุปกรณ์ปรับความดัน

7. ท่อระบายน้ำ (drain)

8. ท่อน้ำเข้า (water inlet)

9. ท่อกระจายไอน้ำ

(steam spreader)

10. ที่รองรับตะกร้า

11. แผ่นกั้นน้ำ

12. รูระบายอากาศ (bleeder)

13. เทอร์โมมิเตอร์ปรอท

14. อุปกรณ์วัดความดัน

15. วาล์วนิรภัย (safety valve)

16. ท่อน้ำล้น (over flow)

17. ท่อระบายอากาศ (vent)

18. เครื่องควบคุมไอน้ำ

19. อุปกรณ์ควบคุม

20. วาล์วลดความดัน

 

ท่อนำไอน้ำเข้า ( steam inlet)

คือท่อนำไอน้ำเข้าสู่หม้อฆ่าเชื้อ ซึ่งปกติจะติดตั้งอยู่ตรงกลางด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อ โดยขนาดของท่อไอน้ำเข้าต้องมีขนาด
เหมาะสมเพื่อ

  • จ่ายไอน้ำเพื่อไล่อากาศออกจากหม้อฆ่าเชื้ออย่างรวดเร็วในช่วงไล่อากาศ
  • แหล่งกำเนิดไอน้ำที่ความดันไอเท่ากัน ท่อขนาดใหญ่กว่า ใช้เวลาในการไล่อากาศสั้นกว่า แต่ท่อที่ขนาดใหญ่เกิดไป
    จะลดความดันของไอน้ำได้
  • หม้อฆ่าเชื้อมีความยาวมากกว่า 30 ฟุต ควรจะมีการติดตั้ง ท่อนำไอน้ำเข้า 2 จุด เพื่อให้ไอน้ำกระจายทั่วถึงไม่มีจุดอับ
    ภายใน

ท่อระบายน้ำ (drain)

คือท่อระบายน้ำซึ่งเกิคขึ้นจากการควบแน่นเมื่อไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูง กระทบกับกระป๋องบรรจุอาหารซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่า
กลายเป็นหยดน้ำ ตกลงสู่ด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อ ต้องระบายออกเพื่อไม่ให้เกิดน้ำท่วมขัง ท่อกระจายไอน้ำ หรือท่วมกระป๋อง
ท่อระบายน้ำเจาะอยู่ที่ด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อ

 

ท่อน้ำล้น (over flow)

โดยปกติ over flow หรือท่อน้ำล้นจะถูกติดตั้งให้สูงกว่าระดับชั้นที่สูงที่สุดของชั้นผลิตภัณฑ์ เพื่อทำการระบายน้ำ
เมื่อมีน้ำเต็มหม้อนึ่งฆ่าเชื้อระหว่างการ cooling เนื่องจากมีเมื่อน้ำเต็ม retort จะทำให้เกิดความดันสูงซึ่งจะทำให้
อุปกรณ์ภายในหม้อนึ่งฆ่าเชื้อและผลิตภัณฑ์เสียหายได้ และขนาดของท่อ over flow ควรจะใหญ่กว่าท่อน้ำเข้า

 

รูระบายอากาศ (bleeder)

  • ลักษณะของ bleeder รูเล็กๆ ขนาด 1/8 ถึง 1/8 นิ้ว
  • หน้าที่หลัก เพื่อให้ไอน้ำในหม้อฆ่าเชื้อไหลเวียนสม่ำเสมอ และเพื่อระบายอากาศหรือแก็ส
  • Bleeder จะถูกเปิดตลอดเวลาเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานทราบถึงสถานะของไอน้ำภายในหม้อฆ่าเชื้อ
  • Bleeder จะไม่มีวาล์วเปิด-ปิด และต้องตรวจสอบไม่ให้อุดตัน
  • การติดตั้ง bleeder จะติดตั้งจากปลายหม้อฆ่าเชื้อทั้งสองข้างเข้ามาเป็นระยะทาง 1 ฟุตและทุกๆ 8 ฟุต
    จะต้องมี bleeder 1 ตัวอยู่ด้วย

ท่อลมเข้า (air inlet)

ทำหน้าที่ปล่อยลมเข้าในหม้อฆ่าเชื้อ เพื่อช่วยในการ balance ระบบการไหลเวียนของไอน้ำและช่วยรักษาความสมดุล
ของความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อ ในช่วงเริ่มต้นของการ cooling เพื่อไม่ให้กระป๋องเกิดการเสียรูป เมื่อมีการ cooling

โดยปกติแล้วความดันภายในกระป๋องบรรจุอาหารจะอยู่ที่ประมาณ 20-25  ปอนด์/ตารางนิ้ว และความดันภายใน retort
(ด้านนอกของกระป๋อง) จะอยู่ที่ประมาณ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว เมื่อมีการ cooling เกิดขึ้น จะทำให้ความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อ
(ด้านนอกของกระป๋อง) ลดลงเป็นศูนย์เพราะไอน้ำเป็น condensed gas เมื่อมีการปล่อยน้ำเพื่อทำการ cooling ความดัน
จะลดลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันภายในกระป๋องและภายนอกกระป๋อง
ซึ่งความแตกต่างของ
ความดันนี้จะทำให้กระป๋องเสียรูป เพราะกระป๋องไม่สามารถทนความแตกต่างของดันมากๆ ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการใช้ลม
เข้ามาช่วย balance ในระบบหมุนเวียนของน้ำเพื่อรักษาระดับของความดันและค่อยๆ ลดระดับของความดันลงมาเรื่อยๆ
จนกระทั่งเป็นศูนย์ เพื่อไม่ให้เกิดความแตกต่างของความดันและเพื่อไม่ให้เกิดการเสียรูป องกระป๋อง เพราะเมื่อกระป๋อง
เกิดการเสียรูปลูกค้าจะไม่ยอมรับในคุณภาพของสินค้า

วาล์วนิรภัย (safety valve)

ทำหน้าที่ระบายความดันส่วนเกิน เพื่อป้องกันการเกิดความดันที่หม้อฆ่าเชื้อจะทนได้ ควรตั้งความดันสูงกว่าความดัน
ที่ใช้งานเล็กน้อยประมาณ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว

วาล์วควบคุมไอน้ำ (temperature control valve)

คือ ชุดควบคุมอุณหภูมิ โดยปกติหม้อนึ่งฆ่าเชื้อแต่ละหม้อจะต้องมีชุดควบคุมอุณหภูมิแบบอัตโนมัติ สำหรับรักษาอุณหภูมิ
ในหม้อนึ่งฆ่าเชื้อโดยใช้ร่วมกับเทอร์โมมิเตอร์ โดยมีปลายด้านหนึ่งวัดอุณหภูมิในหม้อฆ่าเชื้อและ อีกปลายอีกด้านหนึ่งเป็น
steam control value เมื่ออุณหภูมิภายใน หม้อฆ่าเชื้อไม่เป็นไปตามที่กำหนด steam control value จะถูกกำหนดให้ปล่อย
ไอน้ำเพื่อให้ได้อุณหภูมิภายในหม้อฆ่าเชื้อตามที่ temperature control valve กำหนด

บาพาส (by-pass)

คือท่อที่ต่อขนานกับ steam control valve ซึ่ง ท่อ by-pass จะสามารถทำการเปิดและปิดได้ด้วยตัวผู้ปฏิบัติงานเอง และ
จะใช้ท่อ by-pass เมื่อ steam control valve เสียหรือขัดข้อง หรือเมื่อขนาดของ steam inlet มีขนาดใหญ่กว่าท่อของ
steam control valve ซึ่ง by-pass จะทำหน้าที่ช่วย steam control valve ระบายไอน้ำเข้าสู่หม้อฆ่าเชื้อและหลังจากที่
กระบวนการไล่อากาศเสร็จสิ้นลง ก็จะต้องทำการปิด by-pass และ ปล่อยให้ steam control valve ทำงานต่อไป

ท่อกระจายไอน้ำ (steam spreader)

คือท่อที่ทำหน้าที่กระจายไอน้ำ โดยปกติ steam inlet จะอยู่ตรงกลางด้านล่างของ retort ดังนั้น เมื่อมีการปล่อยไอน้ำผ่าน
 steam inlet จะทำให้ไอน้ำพุ่งขึ้นสู่ด้านบน และหลังจากนั้นจึงจะกระจายสู่ด้านข้างของหม้อฆ่าเชื้อทำให้การกระจายไอน้ำ
ไม่ทั่วหม้อฆ่าเชื้อ ดังนั้น steam spreader จะทำหน้าที่กระจายไอน้ำ ซึ่ง ในการเจาะรู steam spreader นั้น มีมาตรฐานใน
การเลือกใช้ตามจำนวนมาตรฐานของรูบนท่อกระจายไอน้ำ และตามวิธีเจาะรูบนท่อกระจายไอน้ำ

ท่อกระจายน้ำ (water spreader)

ทำหน้าที่กระจายน้ำที่ถูกส่งผ่านมาจากท่อน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำที่มีแรงดันสูงมากระทบกับกระป๋องโดยตรง เพราะ ถ้าน้ำ
แรงดันสูงมากระทบกับกระป๋องจะทำให้กระป๋องเสียรูปซึ่งจะทำให้ลูกค้า ไม่ยอมรับคุณภาพของสินค้า

ท่อน้ำเข้า (water inlet)

เป็นท่อนำน้ำเข้าหม้อฆ่าเชื้อ สำหรับการทำเย็น กระป๋องภายใน retort ซึ่งส่วนมากจะอยู่ด้านบนของ retort และควรมีขนาด
และความดันที่เหมาะสมเพื่อให้น้ำไหลเข้าเต็มหม้อในเวลาอันสั้น เพื่อทำให้เกิดการ cooling โดยเร็วที่สุด ด้วยความดันที่
เหมาะสม เพราะน้ำที่ผ่านเข้ามาใน water inlet จะต้องมีความดันมากพอในการที่จะเอาชนะความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อปกติ
ความดันภายในหม้อฆ่าเชื้อ จะมีอยู่ประมาณ 20 ปอนด์/ตารางนิ้ว และควรจะต้องระวังไม่ให้วาล์วของ water inlet รั่วระหว่าง
การฆ่าเชื้อเพราะจะทำให้ผลิตภัณฑ์ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อที่สมบูรณ์ ได้

ท่อระบายอากาศ (vent)

คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ระบายอากาศภายในหม้อฆ่าเชื้อออกจากหม้อฆ่าเชื้อในช่วงไล่อากาศ และเมื่อมีการปล่อยไอน้ำจาก
ด้านล่างของหม้อฆ่าเชื้อไอน้ำจะลอยตัวขึ้นสู่ด้านบนของหม้อฆ่าเชื้อ ดังนั้นเราต้องหาทางออกให้กับไอน้ำด้วยโดยการติดตั้ง
vent โดย ในการติดตั้ง vent นั้น จะต้องติดตั้งที่ทำให้อากาศระบายได้ง่าย

ขนาดของ vent ที่ติดตั้งควรมีขนาด มากกว่า steam inlet อยู่ 1 เท่า และถ้า retort มีขนาดใหญ่ ก็ควรจะต้องมี vent หลาย
ช่องเพื่อทำให้สามารถระบายอากาศได้อย่างครอบคลุมและทั่วถึง แต่หลักสำคัญ คือจะต้องต่อท่อให้ตรงและสั้นที่สุดเพื่อให้
อากาศถูกขจัดออกได้ ง่ายและรวดเร็ว และเมื่อมี vent จำนวนหลายช่องก็จะทำให้ยากต่อการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงาน
เพราะอาจจะต้องปิด vent จำนวนหลายครั้ง ดังนั้น เมื่อมี vent จำนวนหลายช่องเราสามารถต่อท่อร่วม (manifold) ของ
vent ให้มีทางออกเดียวและมีวาล์วเปิดปิดตัวเดียวได้ เพื่อง่ายต่อการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงาน

ค่าแนะนำและตัวอย่างในการออกแบบหม้อฆ่าเชื้อแบบแนวนอน

 

 

ไม่เกิน 8 ฟุต

8 - 15 ฟุต

15 ฟุตขึ้นไป

ค่าความดันไอน้ำ

90 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

100 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

125 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

ท่อไอน้ำเข้า

1 นิ้ว

1¼ นิ้ว

2 นิ้ว

Steam Regulating Valve

 

Consult Manufacturer

 

ท่อกระจายไอน้ำ

1 นิ้ว

1¼ นิ้ว

2 นิ้ว

ขนาดรูเจาะของท่อกระจายไอน้ำ

3/16 นิ้ว

3-16 นิ้ว

3/16 นิ้ว

จำนวนรูเจาะของท่อกระจายไอน้ำ

47 - 62

(3/16 นิ้ว)

81 - 108

(3/16 นิ้ว)

183 - 244
(3/16 นิ้ว)

ท่อระบายอากาศ

1¼ นิ้ว

1½ นิ้ว

2½ นิ้ว

วาล์วของท่อระบายอากาศ

1¼ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

1½ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

2½ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

ท่อระบายไอน้ำ

 

1/8 or 1/4 นิ้ว petcocks

 

ท่อน้ำล้น

1¼ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

1 ½ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

2 ½ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

ท่อน้ำทิ้ง

1¼ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

1 ½ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

2 ½ นิ้ว.

(ประตูวาล์ว)

ค่าความดันน้ำ

40 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

50 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

60 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

ท่อน้ำเข้า

1 นิ้ว

1¼ นิ้ว.

2 นิ้ว

Air for Control Instruments

 

20 psi. 1/4 in Tube or 1/8 in pipe

 

Air for Pressure Cooling

1 in. 40 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

1-1/4 in. 50 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

2 in. 60 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

Pressure Relief Valve

1¼ นิ้ว.

1½ นิ้ว

2½ นิ้ว

วาล์วฉุกเฉิน

 

Meet AS.M.E. or local codes

 

เครื่องควบคุมอุณหภูมิ

 

Control to = 1F.

 

 

 

การเจาะรูบนท่อกระจายไอน้ำ

การ เจาะรูบนท่อกระจายไอน้ำ แนะนำให้เจาะที่ 45° วัดจากแนวระดับของเส้นผ่านศูนย์กลางของ steam spreader และ
พื้นที่หน้าตัดของรูทั้งหมดบน steam spreade เมื่อรวมกันแล้วจะต้องอยู่ในช่วง 1.5-2 เท่า ของหน้าตัดพื้นที่ท่อของ
steam inlet เท่านั้น หากเจาะรูเล็กเกินไปจะเกิดการอุดตันได้ง่าย

 

จำนวนของรูบนท่อกระจายไอน้ำ

 

 

ขนาดของรูเจาะ, นิ้ว

จำนวนรูเจาะ

ขนาดท่อไอน้ำเข้า - ขนาดท่อมาตรฐาน

1 นิ้ว

1¼ นิ้ว

1½ นิ้ว

2 นิ้ว

2½ นิ้ว

3/16

47 - 62

81 - 108

111 - 148

183 - 244

260 - 346

7/32

35 - 56

60 - 80

71 - 108

135 - 180

190 - 254

1/4

27 - 36

45 - 60

63 - 84

102 - 137

147 - 196

5/16

-

30 - 40

40 - 54

66 - 88

93 - 124

3/8

-

21 - 28

28 - 37

45 - 60

66 - 88

7/16

-

-

21 - 28

33 - 45

48 - 64

1/2

-

-

15 - 20

26 - 36

36 - 48


 

ตัวอย่างการออกแบบหม้อฆ่าเชื้อ

ตัวอย่าง ออกแบบหม้อฆ่าเชื้อที่มีความยาว 10 ฟุต พร้อมทั้งกำหนด ขนาดท่อ และตำแหน่งของอุปกรณ์หลัก

 

จากตารางแนะนำที่ต้องการในการออกแบบหม้อฆ่าเชื้อแบบแนวนอน

 

A - Steam inlet (ท่อนำไอน้ำเข้า)

- ขนาดท่อไอน้ำเข้า = 1 1/4นิ้ว

B - Drain (ท่อน้ำทิ้งของหม้อฆ่าเชื้อ)

  • - ขนาดของท่อน้ำทิ้ง = 1 1/2 นิ้ว

C - Over flow (ท่อน้ำล้นของหม้อฆ่าเชื้อ)

  • - ขนาดของท่อน้ำล้น = 1 1/4 นิ้ว

D - Bleeder

  • - ควรจะมี bleeder จำนวนสองตัว

I - Steam spreader (ท่อกระจายไอน้ำ)

 

  • - ขนาดท่อกระจายไอน้ำ =1 1/4 นิ้ว
  • - ความดันของไอน้ำ = 100 ปอนด์/ตารางนิ้ว

 

K - Water inlet (ท่อนำน้ำเข้าสู่หม้อฆ่าเชื้อ)

  • - ความดันน้ำ = 50 ปอนด์/ตารางนิ้ว

L - Vent (ท่อระบายอากาศในช่วงไล่อากาศ)

 

  • - ขนาดของท่อระบายอากาศ = 1 1/2 นิ้ว
  • - ขนาดวาล์วของท่อระบายอากาศ คือ Gate valve ขนาด =1 1/2 นิ้ว
  • - ท่อไอน้ำไหลเวียนควรมีขนาด1/3 นิ้ว หรือ1/4 นิ้ว

 

ขนาดและจำนวนรูบนท่อกระจายไอน้ำ

- จากตารางค่าต่ำสุดที่ต้องการในการ ออกแบบหม้อฆ่าเชื้อแบบแนวนอนแนะนำว่าหม้อฆ่าเชื้อขนาด 10 ฟุต นั้นควรมี
ขนาดของรูเจาะบน steam spreader ขนาด 3/16 นิ้ว และขนาดของท่อไอน้ำเข้า=1 1/4นิ้ว ดังนั้นจำนวนของรูเจาะบนท่อ
กระจายไอน้ำจะเท่ากับ 81 - 108 รู

 

 



(เข้าชม 4,135 ครั้ง)

สมัครสมาชิก