(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/2e3b1d42b0c694f03fa2adf0856b1c6226.jpg)
ขนาดของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0971/spray-drier-เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย) (Spray dryer (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0971/spray-drier-เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย))
สเปรย์ดรายเออร์ จะวัดขนาดกันที่อัตราการระเหยของน้ำ ที่อุณหภูมิต่างๆ ซึ่งผู้ผลิตจะออกแบบตามการใช้งานในแบบแตกต่างกันออกไป เช่น เครื่องรุ่น SDE-50 ขนาดอัตราการระเหย 50 ลิตรต่อชั่วโมง ที่ 350 องศาเซลเซียส ซึ่งอัตราการระเหยน้ำจะลดลงไปตามอุณหภูมิที่ลดลง เราจำเป็นต้องรู้ลมอุณหภูมิขาเข้า-ขาออก ที่ใช้สเปรย์ดรายเออร์ อบทำผงแห้งสำหรับ วัตถุดิบของเรา โดยทั่วไปอุณหภูมิลมขาเข้าที่ใช้กับวัตถุดิบประเภท อาหาร ยา สมุนไพร อยู่ที่ 170-230 องศาเซลเซียส ลมขาออก 95-110 องศาเซลเซียส ซึ่งระเหยน้ำได้ประมาณ 25-30 ลิตรต่อชั่วโมง ปริมาณผงที่ได้ขึ้นอยู่ประมาณของแข็งในของเหลว ยกตัวอย่างเช่นนมวัว เข้มข้น 10-13% ในน้ำนม 100 กิโลกรัม มีเนื้อนมของแข็งประมาณ 10 กิโลกรัม น้ำที่จะต้องทำการระเหยประมาณ 90 กิโลกรัม ถ้าใช้เครื่องรุ่น SDE-50 ขนาด 50 ลิตรต่อชั่วโมง ที่ 350 องศาเซลเซียส โดยตั้งค่าอุณหภูมิความร้อนขาเข้าที่ 200 องศาเซลเซียส จะใช้เวลาประมาณ 90ลิตร/25ลิตรต่อชม. = 3.6 ชั่วโมงในการสเปรย์ดรายอบแห้ง จากตัวอย่างข้างต้นเราสามารถนำปริมาณของเหลวที่เราป้อน กับชั่วโมงการทำงาน ไปคำนวณหาขนาดเครื่องที่เราต้องการใช้งาน เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมเคมีที่มีความทนทานต่อความร้อนได้สูงอาจใช้เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ รุ่นที่ทำอุณหภูมิได้สูงถึง 600 องศาเซลเซียส ถ้าใช้อุณหภูมิได้สูงขนาดเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ก็เลือกใช้ขนาดที่เล็กลงได้ ดังนั้นเราควรทดสอบกับวัตถุดิบของเหลวที่อุณหภูมิที่แตกต่างกัน เพื่อนำไปตรวจสอบอุณหภูมิสูงสุดที่สามารถทำได้โดยที่ยังสามารถคงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไว้ได้ เพื่อเลือกขนาดการลงทุนเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ได้อย่างเหมาะสม
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/f8ede841b01091d89d5b73a7c2d2342d37.jpg)
กราฟแสดงอัตราการระเหยของสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer) ในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน
ค่ายีลด์ (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0811/yield-ผลผลิต) (Yield (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0811/yield-ผลผลิต)) หรือ ประสิทธิผล (สำคัญมาก)
ค่ายีลด์ คือค่าประสิทธิผลของความสามารถในการผลิตผง ยกตัวอย่าง ถ้านมมีเนื้อเข้นข้น10% ปริมาณ100กิโลกรัม ถ้ายีลด์ ของสเปรย์ดรายเออร์ ทำได้ 100% จะได้นมผง 10 กิโลกรัมจากการอบแห้งด้วยสเปรย์ดรายเออร์ ถ้ายีลด์ อยู่ที่ 90% จะได้นมผง 9 กิโลกรัม ค่ายีลด์ ของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์เป็นปัจจัยสำคัญที่สุดในการเลือกเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ โดยเฉพาะการผลิตในอุตสาหกรรม input ปริมาณของที่จำนวนเท่ากัน แต่outputปริมาณของผงที่ได้ไม่เท่ากัน เทียบกันระหว่างเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ที่มีค่ายีลด์ 80% กับ 90% ต่างกัน 10% ถ้าผลิตถังเช่าผง 1000 กิโลกรัม ถ้าใช้เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ยีลด์ 80% จะได้ผงถั่งเช่าน้อยกว่า 100 กิโลกรัม คิดเป็นเงินประมาณ 100×50,000= 5,000,000 บาท (ห้าล้านบาท) เครื่องที่มีคุณภาพสูงจะมีค่ายีลด์ สูงเช่นกัน เครื่องที่มีคุณภาพต่ำจะได้ผลผลิตที่ต่ำกว่าในปริมาณป้อนเข้า input ที่เท่ากัน
ค่ายีลด์ เป็นตัววัดความคุ้มค่าในการลงทุน Rate of return of investment (ROI) เครื่องที่มีคุณภาพปานกลางจะสามารถทำค่ายีลด์ ได้ประมาณ 10-60% เท่านั้น ยิ่งค่ายีลด์ ต่ำมากเท่าไหร่ ความคุ้มค่าในการลงทุน (ROI) จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น สำหรับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ที่ผลิตเป็นจำนวนมากแล้ว ค่ายีลด์ (Yield)/ Rate of return of investment (ROI) จำนวนเพียง 1% อาจหมายถึงเงินจำนวนหลายล้านบาทต่อปี
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/e610c2e1f6bc47e49955f1f3cce5c71664.jpg)
กราฟแสดงตัวอย่างผลกำไร/ขาดทุนในการลงทุนเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer) ที่มีค่ายีลด์ (Yield) แตกต่างกัน
ค่ายีลด์ (Yield) หรือ ประสิทธิผล ขึ้นอยู่ปัจจัยหลัก 3 อย่างคือ:
1. เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0971/spray-drier-เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย))
องค์ประกอบของแต่ละส่วนจำเป็นต้องมีรูปแบบและขนาดที่สอดคล้องกัน ส่วนประกอบหลักของสเปรย์ดรายเออร์ ได้แก่ เตาลมร้อน, ถังอบแห้ง,ทางเข้าลมร้อน, ถังเก็บลมร้อน, พัดลมเป่า, พัดลมดูด, ปั๊มป้อนของเหลว, หัวฉีด
ในเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ขนาดเล็กจะใช้ปั๊มป้อนอัตราการไหลสูงมากไม่ได้เพราะ การป้อนของเหลวมากเกินไปจะทำให้ภายในถังอบแห้งชื้นเปียกมากจนของเหลวไปติดรอบๆถังอบแห้ง ทำให้มีค่ายีลด์ (Yield) ต่ำลง ได้ปริมาณผงน้อยลง หรือไม่ได้ผงเลย และในส่วนของหัวฉีดก็จำเป็นต้องเลือกรูปแบบที่ป้อนได้ในปริมาณน้อยแต่ยังสามารถทำให้พ่นฝอยได้ละเอียด ซึ่งในเครื่องของแล็ป Lab หรือ Workshop ขนาดอัตราการระเหย2-10 ลิตรต่อชั่วโมง จะเลือกใช้หัวฉีดแบบใช้ลมช่วยเป่า Spraying air nozzle เมื่อของเหลวถูกป้อนไปยังหัวฉีดลมอัด Compressed air (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/6108/compressed-air-อากาศอัด) ลมอัดจะช่วยดันให้ของเหลวพ่นกระจายเป็นละอองฝอย
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/acf23170782a6ba806a33dc79669c66c66.jpg)
เตาลมร้อน Hot air generator
เตาลมร้อน Hot air generator มีรูปแบบที่ที่ใช้เชื้อเพลิง แก็สLPG หรือ Methane (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/5440/methane-มีเทน) กับ ฮีทเตอร์ไฟฟ้า ในอุตสาหกรรมใหญ่จะเลือกใช้แก๊ส LPG หรือ Methane เพื่อลดต้นทุนการผลิต สำหรับเครื่องเล็กหรือกลางจะเลือกใช้ฮีทเตอร์ไฟฟ้า เนื่องจากต้นทุนราคาเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ มีราคาถูกกว่า ในระบบแก๊สมี 2 แบบ คือ 1.ให้ความร้อน Direct โดยตรง 2. Indirect แลกเปลี่ยนความร้อนผ่านท่อแลกเปลี่ยนความร้อน Heat exchanger (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0357/heat-exchanger-อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน) ก่อนที่ความร้อนจะเข้าถังอบแห้ง แก๊สไม่สัมผัสของตัววัตถุดิบ สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร สมุนไพร และยา ต้องการความสะอาดสูง จะเลือกใช้แบบ Indirect ให้ความร้อนผ่าน Heat exchanger (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0357/heat-exchanger-อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน) ส่วนแบบ Direct ให้ความร้อนโดยตรงจะใช้ในอุตสาหกรรมเคมี หรือ ส่วนประกอบงานก่อสร้าง เช่น แผ่นเซรามิค, สารเคมีกัดกร่อน เป็นต้น ส่วนประกอบต่างๆของเจาลมร้อน (Hot air generator) เช่น ขนาดของฮีทเตอร์ไฟฟ้า หรือ หัวพ่นไฟ,ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ต้องสอดคล้องกับอัตราการระเหยของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ถ้าขนาดเล็กเกินไฟ หรือการแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ดี จะทำให้พลังงานความร้อนไม่เพียงพอต่อการอบแห้ง ผงที่จะได้มีความชื้นมากเกินไป ในขณะเดียวกันถ้าใหญ่เกินไป จะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและต้นทุนราคาเครื่องสูงเกินความจำเป็น
ถังอบแห้ง Drying chamber (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0662/drying-chamber-ห้องอบแห้ง)
ถังอบแห้ง Drying chamber จะต้องมีขนาดและรูปทรง สอดคล้องกับปริมาณการป้อนของเหลว และรูปแบบของหัวฉีด ความสูงของถังต้องสูงพอที่จะทำให้ละอองฝอยแห้งเป็นผงก่อนที่จะถึงด้านล่างของตัวถัง ความกว้างของเส้นผ่าศูนย์กลางจำเป็นต้องกว้างมากพอให้ละอองฝอยกระจายได้อิสระ ถ้าแคบเกินไปละอองฝอยจะไปสัมผัสกับผิวรอบๆถังก่อนที่จะแห้งเป็นผง ทำให้ของเหลวเปียกและแห้งติดรอบๆถัง ทำให้สูญเสียผลิตผลจำนวนมาก ผงที่ติดรอบถังนานๆจะสัมผัสความร้อนนานและอาจมีลักษณะเปียกจับกันเป็นก่อน ทำให้ได้ผลผลิตคุณภาพต่ำ หรือ ไม่สามารถนำไปใช้ได้
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/a821952f181ec35d8cf4ff09d25e4a0c71.jpg)
ถังดักเก็บผง [urlhttp://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0779/cyclone-ไซโคลน]Cyclone[/url] เป็นส่วนสำคัญอีกอย่างของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ที่ส่งผลต่อ ค่ายีลด์ (Yield) ทั้งในเรื่องขนาด, รูปทรง, รูปแบบ จำเป็นต้องมีการศึกษาค้นคว้าวิจัยอย่างดีเพื่อที่จะได้ถังดักเก็บผง Cyclone ที่มีประสิทธิภาพสูง ถ้าเป็นถังดักเก็บผงคุณภาพต่ำจะสามารถดักเก็บผงได้น้อย ผงจะหลุดออกไปทางพัดลมดูด Exhaust fan (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/6124/exhaust-fan-พัดลมดูดออก) เป็นจำนวนมาก ส่วนถังดักเก็บผง Cyclone คุณภาพสูงจะสามารถดักเก็บผงได้ดี
พัดลมดูด และพัดลมเป่า Exhaust fan (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/6124/exhaust-fan-พัดลมดูดออก) and Force draft fan
พัดลมดูดต้องมีรูปแบบและขนาดที่สามารถดูดดึงความร้อนจากเตาลมร้อนมาสู่ถังอบแห้งได้ในปริมาณที่เหมาะสม และแรงมากพอที่จะดูดผงแห้งไปเก็บไว้ในถังดักเก็บผง Cyclone ลงสู่ถังด้านล่าง Powder bucket แต่ไม่แรงเกินไปจนทำให้ผงหลุดออกไปจากเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ทั้งนี้อุปกรณ์ Inverter จะช่วยในเรื่องการปรับรอบความเร็วมอเตอร์พัดลม แต่ขณะเดียวกันพัดลมต้องมีลักษณ์ที่พอเหมาะกับตัวเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ เช่นกัน
ในส่วนของพัดลมเป่าจะมีเฉพาะในเครื่องขนาดใหญ่ ที่มี Heat exchanger แลกเปลี่ยนความร้อน เพราะการให้ความร้อนผ่าน Heat exchanger มีความต้องการของลมในปริมาณที่มากจึงจำเป็นต้องใช้พัดลมช่วยเป่าเข้าไปที่เตาลมร้อน ซึ่งพัดลมเป่าจะมีขนาดเล็กกว่าพัดลมดูดเนื่องจากพัดลมเป่ามีหน้าที่เพียงส่งลมร้อนให้ถึงทางออกของเตาลมร้อนเท่านั้น ลมร้อนจากทางออกของเตาลมร้อนจนถึงถังเก็บผงเป็นหน้าที่ของพัดลมดูด
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/8621d66f8617972f8f99a1a6ac96113e1.jpg)
หัวฉีด Spraying nozzle (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/7250/nozzle-นอซเซิล) จะต้องเลือกรูปแบบและขนาดให้สอดคล้องกับขนาดของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์, ลักษณะของเหลววัตถุดิบที่ป้อนเข้าเครื่อง, ลักษณะผงที่ต้องการ ในเครื่องขนาดเล็กจะเลือกใช้หัวฉีดลมช่วย Spraying air nozzle เพื่อที่จะสามารถทำละอองฝอยให้ละเอียดขณะที่มีของเหลวป้อนในปริมาณที่น้อย สำหรับเครื่องในอุตสาหกรรมมักจะใช้หัวฉีดแรงดันสูง Pressure nozzle ใช้แรงดันอัดผ่านหัวฉีดให้เป็นละอองฝอย วัตถุดิบที่มีความเข้มข้นมาก/น้อยจะใช้หัวฉีดรูปแบบที่แตกต่างกัน หัวฉีดทั่วไปจะใช้วัสดุเป็นทองเหลือง หรือสแตนเลส ในอุตสากรรมอาหาร สมุนไพร และยา จะเลือกใช้หัวฉีดสแตนเลสเป็นหลัก วัตถุบางชนิดมีความแข็งของเนื้อมากจำเป็นต้องสั่งพิเศษเป็นแบบวัสดุทังสเตน คาร์ไบด์ Tungsten carbine ที่มีความแข็งเป็นพิเศษ ถ้าใช้วัสดุสแตนเลสจะทำให้หัวฉีดเสียหายภายในระยะเวลาอันสั้น หัวฉีดจะถูกเสียดสีจนไม่สามารถฉีดเป็นละอองฝอยได้ ในส่วนของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการผงที่มีขนาดเล็กควรเลือกใช้หัวฉีดที่สามารถฉีดละอองฝอยได้เล็กตาม หัวฉีดสำหรับเครื่องเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ เป็นแบบสั่งผลิตเฉพาะใช้เวลาส่งนาน 1-2เดือน ดังนั้นจึงควรเก็บสำรองไว้ให้เพียงพอต่อการใช้งาน
2. การเดินเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer)
วัตถุดิบและเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ที่แตกต่างออกไปจะมีการตั้งค่าที่เหมาะสมแตกต่างกัน ทั้งอุณหภูมิขาเข้า-ขาออก, อัตราการป้อนของเหลว, รูปแบบหัวฉีด, ขนาดหัวฉีด, ทิศทางการป้อนอของเหลว, ความเร็วรอบมอเตอร์พัดลม เป็นต้น ในการหาค่าที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญในการเดินเครื่องรุ่นนั้นๆ ยิ่งมีข้อมูลในการทดสอบเครื่องสเปรย์ดรายเออร์มาก ยิ่งทำให้ปรับค่าต่างๆได้รวดเร็วขึ้น วัตถุดิบที่มีลักษณะทางเคมี และกายภาพ ที่ใกล้เคียงกัน ส่วนมากจะมีการตั้งค่าที่เหมาะสมใกล้เคียงกัน เครื่องสเปรย์ดรายเออร์เครื่องเดียวกัน แต่ผู้ใช้งานมีความชำนาญต่างกันจะทำใด้ผลลัพธ์ที่ต่างกันออกไป เปรียบเสมือนรถแข่งกับผู้ขับขี่ที่ต้องรู้จักการใช้งานรถยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพจึงจะสามารถดึงศักยภาพของรถยนต์ได้อย่างเต็มที่
เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ มีเทคโนโลยีระดับต่างกัน จำเป็นต้องมีผู้ชำนาญการใช้เครื่องที่มีความเชี่ยวชาญที่ต่างกัน เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ที่มีระบบควบคุมไฟฟ้าแบบรีเลย์/ปุ่มกด เป็นเทคโนโลยีสากลที่หาผู้เชี่ยวชาญได้ง่าย ในกรณีที่เครื่องมีการขัดข้องจะสามารถแก้ไขได้เร็ว การทำความเข้าใจระบบการทำงานเป็นแบบพื้นฐาน ผู้ใช้งานจะสามารถเรียนรู้ทำความเข้าใจได้ง่าย เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ รุ่นที่มีเทคโนโลยีระดับสูงมากจำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญที่มีความรู้ในระดับเดียวกันในการปฏิบัติได้อย่างเหมาะสม บางครั้งจำเป็นต้องนำเข้าผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศมาทำการแก้ไข/ตั้งค่าระบบ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานานในการติดต่อผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศ บางกรณีมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 200,000 บาทระยะเวลา 1-2เดือน ซึ่งไม่มีการการันตีในสัญญาว่าจ้างว่าจะสามารถแก้ไขได้ตามที่ผู้จ้างต้องการ สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมใหญ่แล้ว การหยุดการผลิตเพียง 1 วัน อาจหมายถึงเงินมูลค่าหลักล้านบาท เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ในบางรูปแบบมีการอินเตอร์ล็อค Interlock จำกัด/ป้องกันในหลายๆส่วนของการทำงานทำให้ผู้ใช้งานที่ไม่มีความเชี่ยวชาญมากพอ ไม่สามารถทำการผลิตผงแห้งได้ตามที่ต้องการ
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/08f081278bf7ca68e32a5c4d058d61ae72.jpg)
3. การเตรียมวัตถุดิบ
วัตถุดิบแต่ละอย่างจำเป็นต้องมีการปรับองค์ประกอบให้เหมาะสมก่อนทำการป้อนเข้าเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer) ที่แตกต่างกันออกไป เช่น อุณหภูมิของเหลว, ความเข้มข้น, องค์ประกอบทางเคมี, องค์ประกอบทางกายภาพ, องค์ประกอบทางชีวภาพ วัตถุดิบบางชนิดทำได้ง่ายก็สามารถนำของเหลวที่ได้ป้อนเข้าเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ได้ทันที ไม่ต้องเตรียมอะไรเป็นพิเศษ วัตถุดิบบางอย่างมีน้ำหนักที่เบามาก จำเป็นต้องมีการใส่สารแคริเออร์ (Carrier (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0225/carrier-พาหะ-สารที่ใช้เป็นตัวนำ-ตัวนำ)) หรือการเพิ่มความเข้มข้นของเหลว เพื่อช่วยให้ผงมีน้ำหนักที่มากขึ้น ส่งผลให้สามารถเก็บผงได้ปริมาณที่มากขึ้น วัตถุของเหลวบางชนิดเป็นลักษณะที่เป็นสิ่งมีชีวิต เช่นจุลินทรีย์ ซึ่งช่วงเวลาในการเพาะตัวของจุลินทรีย์ ก็มีผลทำให้ความแข็งแรงทนทานต่อสิ่งแวดล้อมภายนอกที่แตกต่างกัน ซึ่งเราควรทำการวิจัยศึกษา ทดลองวัตถุดิบให้ดีก่อนที่จะทำการผลิตในปริมาณมาก บริษัทใหญ่บางแห่งจะนำวัตถุดิบหลายๆสูตรมาทดลอง เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุด อาจใช้เวลานานถึง 1 ปีก่อนที่จะลงทุนโครงการผลิต ในช่วงแรกของการทำผลิตภัณฑ์ใหม่ สามารถนำวัตถุดิบมาทดลองกับเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ขนาดกลางด้วยวัตถุดิบปริมาณน้อย เพื่อการพัฒนาการสเปรย์ดรายให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีก่อน เพื่อเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลประกอบการตัดสินใจการลงทุนของโครงการ
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/29e04b7f28bf86a72b2f16b22599ffa572.jpg)
อุปกรณ์ของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0971/spray-drier-เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย))
อุปกรณ์ส่วนประกอบของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ส่วนต่างๆควรเลือกติดตั้งอุปกรณ์ ที่มีขายในท้องตลาดของประเทศที่ทำการติดตั้งเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ เพื่อให้สามารถหาอะไหล่เพื่อทำการซ่อมบำรุง หรือ ซ่อมแซม เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ และสามารถจัดหาช่างผู้เชี่ยวชาญของอุปกรณ์ได้ง่าย ลดการเก็บสต็อคส่วนประกอบอะไหล่โดยไม่จำเป็น ถ้าอุปกรณ์เก็บสต็อคไว้นานจะทำให้อุปกรณ์นั้นๆเสื่อมสภาพ ส่วนมากอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆในไทยที่มีขายทั่วไปเป็นแบรนด์ของประเทศญี่ปุ่น เช่น Mitsubishi (มอเตอร์, เบรคเกอร์), Fuji (อินเวอร์เตอร์,Temperature (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/2352/temperature-อุณหภูมิ) controller) , Toho (Temperature controller), Omron (Relay, timer) เป็นต้น ส่วนแบรนด์ของยุโรปที่มีขายในไทยเช่น Siemens (มอเตอร์, PLC), ABB (เบรคเกอร์), Schneider (ปุ่มกด, ปุ่มหมุน) เป็นต้น ซึ่งเราควรเลือกติดตั้งอุปกรณ์ที่มีผู้ขายในประเทศที่ทำการติดตั้งเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ มีสต็อคของไว้ ไฟฟ้าในไทยเป็นลักษณะไฟฟ้าโรงงาน ใช้ไฟ 3เฟส 4สาย 380 โวลท์ และ ไฟ 1 เฟส 220 โวลท์ สำหรับไฟฟ้าควบคุม ในส่วนประกอบบางอย่างเช่น หัวฉีดสั่งพิเศษ ควรมีการวางแผนสั่งของสต็อคไว้ล่วงหน้า 1-2 เดือน
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/8175935a4cc25d4ac8f2dcd8ecb20dad72.jpg)
การหาสภาวะที่เหมาะสมในการอบแห้ง
การหาสภาวะที่เหมาะสมในการอบแห้งด้วยเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer)
อุณหภูมิ
วัตถุดิบแต่ละตัวมีสภาวะเหมาะสมในการอบแห้งแตกต่างกันออกไป บางชนิดทนร้อน บางชนิดไม่ทน สำหรับอาหาร สมุนไพร ความรู้พื้นฐานของเราในการใช้ความร้อนถึง200องศาเซลเซียส จะทำให้คุณค่าทางโภชนาการสูญเสียโดยสิ้นเชิง ซึ่งทำให้เราคิดว่าการใช้เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ที่ใช้ความร้อนสูงจะไม่สามารถใช้กับวัตถุดิบหลายๆชนิดได้ แต่การเสื่อมของโภชนาการนั้นมีอีกปัจจัยหนึ่งคือ ระยะเวลาการสัมผัสความร้อน
เปรียบเทียบให้เราเห็นภาพชัดๆ ถ้าเราเอามือไปลนไฟนานๆ มือของเราจะร้อนจนไหม้ แต่ถ้าเราเอามือผ่านอย่างรวดเร็ว มือเรายังไม่ทันรู้สึกถึงความร้อนมากนัก และถ้าหากเราเอามือพรมน้ำให้เปียกโชก เราก็จะทนไฟได้นานขึ้น ถ้าเราใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องขยายเข้าไปดูในละอองฝอยของเหลวที่พ่นเข้าไปในเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ จะเห็นเนื้อของเเข็งอยู่แกนกลางโดยที่มีน้ำห่อหุ้มโดยรอบ ในการอบทำผงแห้งด้วยเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ เมื่อวัตถุดิบเหลวถูกป้อนเข้าไปในเครื่องจะสัมผัสกับลมร้อนเพียง 5-8 วินาทีเท่านั้น อีกปัจจัยหนึ่งคืออุณหภูมิขาเข้านั้นจะลดลงทันที เมื่อเข้าสู่ถังอบแห้งเพราะของเหลวถูกฉีดเข้าไปทำให้อุณหภูมิลดลง อุณหภูมิลมทางเข้านั้นได้ค่าจากอุปกรณ์วัดชื่อ เทอร์โมคอปเปิ้ล Thermocouple (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0991/thermocouple-เทอร์โมคัปเปิล) จากเตาลมร้อน เทอร์โมคอปเปิ้ลติดตั้งที่ท่อทางเข้าก่อนถึงถังอบแห้ง ไม่ใช่ที่ภายในถังอบแห้ง อุณหภูมิลมขาเข้าที่วัดได้นั้นจึงไม่ใช่อุณหภูมิภายในถังอบแห้ง เมื่อลมร้อนเข้าสู่ถังอบแห้งปริมาตรจะสูงขึ้น ทำให้อุณหภูมิลมร้อนในถังอบแห้งลดลง และเมื่อสัมผัสของเหลวที่พ่นอยู่ภายในถังอบแห้ง อุณหภูมิก็จะลดลงไปอีก จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิขาออกต่ำกว่ามาก (ขาเข้า 200 องศาเซลเซียส ขาออก 90 องศาเซลเซียส) ต่างกันถึง 110 องศาเซลเซียส ดังนั้นปัจจัยข้างต้นที่กล่าวมาจึงทำให้การใช้อุณหภูมิสูงในการอบผงแห้งด้วยเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ จึงสามารถใช้ผลิตอาหาร สมุนไพร และยา ที่มีคุณภาพได้
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/dd7ad694dbcbaace3370757e715fd75b91.jpg)
ปริมาณลมร้อน
ปริมาณลมร้อนขึ้นมีปัจจัยหลายๆอย่างเช่น ขนาดของท่อทางเข้าของลมก่อนเตาลมร้อน, ความละเอียดของตัวกรองลม, ขนาด รูปแบบของพัดลมและความเร็วรอบ ของพัดลมเป่า และพัดลมดูด (Exhaust fan (http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/6124/exhaust-fan-พัดลมดูดออก)) โดยเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ของแต่ละแบรนด์จะออกแบบไม่เหมือนกัน อุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมความเร็วรอบเรียกว่า อินเวอร์เตอร์ INVERTER ค่าที่ออกมาจะได้เป็น เฮิรตซ์ Hz หรือ รอบต่อนาที RPM วัตถุดิบบางชนิดใช้ความเร็วรอบของพัดลมที่ต่างเพียง 1 Hz ทำให้ได้ผงที่สีต่างออกไปอย่างชัดเจน ลมร้อนที่มากขึ้นอาจทำให้ของผงที่ได้มีสีเข้มขึ้นหรือจางลง การทดลองกับเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ในขนาดที่ต่างกัน ในแบรนด์ที่ต่างกันออกไป จะไม่สามารถเลือกใช้รอบความเร็วของมอเตอร์พัดลมที่เท่ากันได้ ผู้ผลิต/การออกแบบที่ต่างกันจะมีเทคนิค Know-how ความรู้ในการออกแบบเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ไม่เหมือนกัน ในเรื่องของปริมาณลมร้อน นอกจากลักษณะของพัดลมแล้ว เตาลมร้อน และถังอบแห้ง มีความเกี่ยวโยงถึงกันทั้งระบบ ถ้าเตาลมร้อนมีการแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ดีจะปริมาณความร้อนที่มากับลมร้อนจะได้น้อยกว่า แม้ว่าใช้พัดลมตัวเดียวกันที่ความเร็วรอบเท่ากัน
ทิศทางการป้อนฉีดพ่นฝอย
สเปรย์ดรายเออร์ (Spray dryer) หลักๆมีการฉีดพ่น2ทิศทาง:
1. ฉีดตามลมร้อน Co-current หัวฉีดพ่นฝอยจะถูกติดตั้งจากด้านบนของเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ทำการฉีดพ่นฝอยจากด้านบนลงล่างตามทิศทางของลมร้อน
2. ฉีดทวนลมร้อน Counter-current หัวฉีดถูกติดตั้งบริเวณช่วงกลางหรือช่วงล่างของถังอบแห้ง ทำการฉีดพ่นฝอยจากล่างขึ้นด้านบนไปสัมผัสสวนทางกับลมร้อนที่กำลังลงด้านล่าง
แบบฉีดตามลมร้อน Co-current วัตถุดิบจะสัมผัสลมร้อนระยะเวลาน้อยกว่าการฉีดแบบทวนลม Counter-current เพราะเมื่อฉีดทวนลมขึ้นไปของเหลวจะลอยขึ้นบนก่อนที่จะถูกแรงโน้มถ่วงและแรงดูดจากพัดลมลงด้านล่าง ในขณะที่แบบฉีดตามลมร้อนจะมีแรงส่งลงด้านล่าง และถูกดูดออกไปยังถังเก็บผง Cyclone ทันที
หัวฉีด Spraying nozzle
หัวฉีดทั้งลักษณะรูปแบบ และ ขนาดที่หลากหลาย การเลือกหัวฉีดต้องเลือกให้สอดคล้องกับวัตถุดิบและเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ในวัตุดิบที่ไม่เคยทดสอบการสเปรย์ดรายมาก่อน ผู้ทดสอบควรมีเครื่องมืออุปกรณ์หัวฉีดหลากหลายรูปแบบและขนาด เพื่อใช้ในการทดสอบวัตถุดิบนั้น ข้อมูลทางกายภาพและเคมี จะเป็นส่วนประกอบในการเลือกใช้รูปแบบของหัวฉีดที่เหมาะสม
(http://www.foodnetworksolution.com/archive/../display/044ac714f6c4f042bf514ebc02d6c3c383.jpg)
ความชื้นในอากาศ
ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีภูมิอากาศร้อนชื้น ในฤดูฝนอากาศจะชื้นมากขึ้น ผลิตภัณฑ์ผงแห้งบางอย่างมีการเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับความชื้นสูง ในอาคารโรงงานที่ไม่มีการควบคุมความชื้นภายใน ควรเก็บข้อมูลความชื้นที่แตกต่างกันในแต่ละวันที่ทำการผลิตด้วยเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ทำการตรวจสอบคุณภาพของผงแห้งที่ได้จาก ความชื้น,สี,องค์ประกอบ, รสชาติ, คุณค่าสารอาหาร หาความเปลี่ยนแปลงสภาพของผงในความชื้นที่แตกต่างกัน ถ้าผงแห้งมีลักษณะที่แปรผันตามความชื้นจนทำให้คุณภาพของผงที่ได้ลดลง ผู้ผลิตควรทำการทดสอบเปลี่ยนแปลงเพื่อหาการตั้งต่าเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ที่เหมาะสมกับความชื้นที่แตกต่างกันเช่น ปรับเปลี่ยนค่าอุณหภูมิลมขาเข้า-ขาออก, ความเร็วรอบมอเตอร์พัดลม เป็นต้น
เครื่องสเปรย์ดรายเออร์ บางรุ่นมีการออกแบบให้ทำการลดความชื้นของอากาศก่อนเข้าเครื่องเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ โดยใช้ความเย็นเพื่อกลั่นตัวน้ำจากความชื้นในอากาศก่อนที่จะเข้าไปยังเตาลมร้อน จากการศึกษาพบว่าการเดินเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ ที่มีลักษณะนี้ มีความสิ้นเปลืองพลังงานสูงจนทำให้ไม่คุ้มค่าในการผลิต สาเหตุหลัก 2 ประการคือ 1.ต้องใช้พลังงานความเย็นในการดึงความชื้นจากอากาศ 2.อุณหภูมิลมขาเข้าจะต่ำลงเพราะการลดความชื้นด้วยความเย็น ทำให้เตาลมร้อนต้องใช้พลังงานสูงขึ้น ในท้ายที่สุดจำเป็นต้องถอดระบบลดความชื้นออกเพื่อให้ต้นทุนการเดินเครื่องสเปรย์ดรายเออร์ คุ้มค่าแก่การผลิตสินค้า
การเก็บรักษา
ในสินค้าประเภทอาหาร สมุนไพร และยา ต้องมีการควบคุมความชื้น ความสะอาด และอุณหภูมิที่ดีในการรักษาสภาพคุณค่าทางโภชนาการและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ผงแห้งบางชนิดมีการดูดซึมความชื้นได้ง่ายจำเป็นต้องทำการเก็บรักษาโดยเร็ว หรือแปรรูปเพื่อรักษาคุณภาพไว้
1.สถานที่ผลิตต้องมีการควบคุมสภาวะให้เหมาะสม ห้องสำหรับของเปียกและของแห้งควรแยกสัดส่วนกันอย่างชัดเจน
2.ขั้นตอนการแพ็คเก็บใส่ภาชนะ ต้องมีการทำความสะอาด ควบคุมเครื่องจักรและคนงานให้ บำรุงรักษาเป็นประจำ คนงานต้องสวมใส่อุปกรณ์ป้องกันให้มิดชิด
3.ภาชนะที่เก็บสินค้าต้องเหมาะสมต่อผลิตภัณฑ์นั้นๆ ป้องกันความชื้นและสิ่งปนเปื้อนได้
4.สถานที่เก็บสินค้าต้องมีการควบคุมความชื้น อุณหภูมิ ความสะอาด และแรงดันให้เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์
ในอุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ ส่วนมากไม่จำเป็นต้องดูแลรักษามาก เนื่องจากวัตถุดิบมักจะมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้ดี เพียงแต่ต้องป้องกันไม่ให้มีสิ่งปนเปื้อนขนาดใหญ่เท่านั้น
บริษัท ยูโร เบสท์ เทคโนโลยี จำกัด
โทร. 02-5742275, 098-7572275 แฟกซ์: 02-9817856 www.eurobesttechnology.com
ฝ่ายการตลาด: คุณวิจิตรา / คุณณัฐฏ์พัชร / คุณสุวิชัย / คุณจิรกิตติ์
E-mail: euro_best@hotmail.com