Orta ölçekli bir çiğ süt işleme tesisinde üretim verimliliğinin belirlenmesi amacıyla üretim aşamalarındaki ısı ve kütle denkliklerinin hesaplanması üzerine bir araştırma
A research on calculation of heat and material balances through the process line of a medium sized dairy plant to determine productivity
Yazar: YASİN ÖZDEMİR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞEFİK KURULTAY
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Gerek enerji kaynaklarının giderek tükenmesi, gerekse üretim proseslerindeharcanan enerjinin büyük maliyet kalemlerine tekabül etmesi, enerjiyi en verimli ekildekullanmayı önemli kılmaktadır. Ayrıca sızma, damlama, buharla ma, yanma, hatalıüretim gibi birçok nedenden dolayı ısıtma akı kanı, ham madde ve üründe kayıplarmeydana gelmektedir. Önemsiz gibi görünen bu kayıpların, üretici firmalara getirdi iyıllık maliyetler ise büyük miktarlara ula abilmektedir. Enerjinin dikkatsiz ve verimsizkullanılmasının ve yanlı üretim sistemlerinin getirebilece i fazla maliyetlerin tespitiamacıyla bu çalı mada, yılda 1350 ton çi süt i leyerek yarım ya lı yo urt ve yarımya lı ayran üreten bir tesiste üretim hattı boyunca meydana gelen ısı ve kütlede i imleri denklikler kullanılarak açıklanmaya çalı ılmı , gerçekte meydana gelenenerji tüketimi ile teorikte gerekli olan enerji miktarı arasında bulunabilecek farklılıklarortaya konularak, verimlili i arttırmak amacıyla çözüm önerileri sunulmu tur.Tesis içinde üretimde kullanılmadan atılan süt buharının içerdi i enerji,pastörizasyonda kullanılan toplam buhar enerjisinin %64,97'si kadardır. Fermantasyonodasının ısıtılması için harcanan enerjiden ise 19 kat kadar büyük oldu u, pastörizasyoni leminde toplu ısı transfer katsayısının 340 j m-2 oC-1 s-1 (59,88 Btu ft-2 h-1 Â°F-1) oldu ubelirlenmi tir. Ayrıca pastörizasyon i leminde ısıl verimlili in %44,37, so uk havadeposundaki so utma etkinli i oranının 2,91 oldu u, fermantasyon odası için ısıtmaveriminin ise %22 gibi dü ük bir de er oldu u anla ılmı tır. So uk hava vefermantasyon odalarının duvar ve tavan yalıtımının 2,45 m2 oC W-1 ısıl dirence sahip 90mm kalınlı ında cam yünü kullanılarak yapılması durumunda, yalıtımsız durumakıyasla gerek fermantasyon odasında, gerekse so uk hava deposunda %50,30 civarındaısı tasarrufu sa lanabilece i belirlenmiştir.ANAHTAR KEL MELER: Temel i lemler, Enerji denkli i, Enerji verimlili i, Üretimverimlili i, Isı transferi, Kütle denkli i, Süt i letmesi

Abstract:
The distinction of energy sources and high amounts of energy spent in theproduction processes requires the consumption of energy in the most effective way.Leakage, dripping, evaporation, burning, malfunction in manufacturing processes tolosses in raw material and product. These losses can be seen as trivial, but the annualcost can be in great amounts. In this study, the exceeded costs resulting from carelessand ineffective usage of energy in a plant which processes 1,350 tons of raw milk peryear and produce low-fat yoghurt and low-fat ayran is calculated by the help of heat andmaterial balances. The differences between the ideal and practical energy consumptionvalues were obtained. Thus, solution proposals were explained in order to increaseefficiency.The energy of unprocessed milk vapor was 64,97 % of total steam energy. Thisenergy value is 19 times higher than the energy needed for heating fermentation room.Total heat transfer coefficient was determined as 340 j m-2 oC-1 s-1 (59,88 Btu ft-2 h-1 Â°F-1). Furthermore, the heat efficiency in pasteurization process is found as 44,37 %,cooling efficiency ratio of chilling room is 2,91 and the heat efficiency of fermentationroom is 22 %, which is very low. In the case of isolating the wall and ceiling with 90mm thick glass wool with 2,45 m2 oC W-1 heat resistance, both in fermentation room andcold storage room an energy saving about 50,30 % can be obtained.KEYWORDS: Unit operations, Energy balance, Energy efficiency, Heat transfer,Productivity, Material balance, Dairy plant