نقش نرم افزارجامع مهندسی وتکنولوژی قند در بهينه سازی توليد، افزايش بهره وری وکاهش مصرف انرژِی
غلامرضا محمدي، علي محمد ميرشمس، پوريا عروجي
كارشناس فرآيند، شركت مهندسي آسياوات
كارشناس ارشد مهندسي برق قدرت، شركت مهندسي آسياوات
دكتري مهندسي سيستمهاي انرژي، شركت مهندسي آسياوات
آدرس: تهران، خيابان آفريقا، تقاطع ظفر، برج پم، طبقه ۱۵ واحد ۱
تلفن:۸۸۷۷۸۰۱۴ ايميل: info@asiawatt.com
چكيده
صنعت قند و شكر كشور بعنوان بزرگترين مصرف كننده انرژي در بخش صنايع غذايي يكي از قديمي ترين و فرسوده‌ترين صنايع كشور محسوب مي گردد كه علاوه بر راندمان بسيار پايين توليد، داراي مصرف ويژه انرژي بيش از ۲ برابر نرم جهاني است كه براساس بررسي ها و مطالعات انجام شده از پتانسيل بسيار بالايي در زمينه افزايش بهره‌وري و بهينه سازي مصرف انرژي برخوردار مي باشند. با توجه به پيچيدگي فرآيند توليد قند و شكر و وابستگي فرآيند توليد به پارامترهاي مختلف، جهت بررسي و تحليل شرايط عملكردي فرآيند نياز به انجام محاسبات مختلفي مي باشد كه برآورد ميزان تغيير هر پارامتر بر عملكرد كل فرآيند، مستلزم صرف وقت بسيار زياد بوده و امكان بروز خطاهاي احتمالي زيادي نيز وجود خواهد داشت. در اين راستا نرم افزارجامع مهندسی وتکنولوژی قند طراحي گرديده است تا بعنوان يك ابزار بسيار كارآمد در زمينه تحليل و شناسايي گلوگاههاي توليد، بررسي تأثير پارامترهاي مختلف بر فرآيند توليد، شرايط بهره برداري بهينه و پيش بيني درآمدها و كنترل هزينه هاي توليد وهمچنين قيمت تمام شده محصولات نهايی مورد استفاده قرار گيرد.
در اين مقاله نتايج تحليل و اجراي راهكارهاي استخراجي از نرم افزار براي يك كارخانه قند ۱۵۰۰تني ارائه گرديده است كه تاثير اجراي اين راهكارها، دستيابي به حدود ۵۵% كاهش مصرف ويژه انرژي و اصلاح شيوه تصفيه و افزايش ضريب تصفيه و كاهش هزينه هاي توليد و افزايش راندمان كارخانه حدود ۰٫۲ درصد نسبت به چغندر گرديده است.
كلمات كليدي: جامع، مهندسی، بهره وري، فني و اقتصادي، بهره برداري بهينه، بهينه سازي انرژي
مقدمه
در حال حاضر تعداد ۳۵ كارخانه توليد شکر از چغندر و۹ كارخانه توليد شکر از نيشكر در كشور فعال مي باشند كه مجموع توليد قند و شكر اين كارخانجات در سال ۹۲ برابر با ۱٫۱۲۲٫۷۶۰ تن بوده است.در حال حاضر متوسط عمر كارخانجات توليد قند ۵۰ سال وكارخانجات نيشكري ۲۰ سال مي باشد ]۱[ . مطابق با آمار ارائه شده، کارخانه های قند ايران بخصوص کارخانه های قند چغندری دارای قدمت بالايي می باشند. در اغلب اين واحدها سيستم هاي كنترل فرآيندي بصورت دستي بوده و سطح اتوماسيون در آنها بسيار پايين تر از ساير كشورهاي جهان می باشد كه اين عامل موجب ايجاد خطاهای انسانی در کنترل و عدم کارکرد بهينه تجهيزات شده است. بدون وجود اتوماسيون دقيق و کارآمد نمي توان فرآيندهاي مختلف انجام گرفته در توليد قند و شكر را مورد پايش قرار داد و و شرايط بهره برداري كارخانه را به حالت بهينه نزديک نمود. علاوه بر آن عدم بازسازی و نوسازی کارخانه های فرسوده موجب کاهش قابل توجهي در شاخصهاي بهره وري در اين كارخانجات شده است. مستهلك شدن كارخانه هاي قند در برخي از موارد امكان استفاده از فن آوري هاي نو را محدود ساخته و نتيجه آن كاهش ضريب استحصال،کاهش مصرف روزانه چغندر، افزايش طول دوره بهره برداري، افزايش انرژي مصرفي، افزايش مواد مصرفي، افزايش حقوق و دستمزد، افزايش هزينه هاي تعميراتي، بالا بودن قيمت تمام شده … و غيره را موجب شده است.
با توجه به توضيحات داده شده در خصوص وضعيت حاكم بر صنعت قند و شكر كشور، وجود يك ابزار كارآمد كه بتواند با توجه به نوع تكنولوژي بكارگرفته، سيستمهاي كنترل فرآيند و تجهيزات موجود، شرايط بهينه كاركرد فني و اقتصادي كارخانه را در ابتداي دوره بهره برداري تعيين(تدوين برنامه هدف) و همچنين شرايط كاركرد تجهيزات و فرآيند، شاخصهاي بهره وري، را در طول دوره بهره برداري مورد ارزيابي قرار داد و گلوگاههاي فني را كه سبب كاهش راندمان توليد و افزايش هزينه ها مي شود را مورد شناسايي قرار دهد، الزامي مي باشد.
در اين مقاله نتايج بكارگيري نرم افزار نرم افزارجامع مهندسی وتکنولوژی قند در يك كارخانه نمونه با ظرفيت ۱۵۰۰ تن چغندر قند در روز مورد مطالعه و ارزيابي قرار گرفته است و تاثير بكارگيري اين نرم افزار در شاخصهاي عملكردي كارخانه ازقبيل مصرف ويژه انرژي، ضريب تصفيه و راندمان توليد ارائه گرديده است كه در ادامه به معرفي مختصر قابليتهاي نرم افزار و كارخانه مورد مطالعه و همچنين نتايج تحليل ها و راهكارهاي استخراج شده مي پردازيم.
