कार्यकारी सारांश
व्हिजन २०३० च्या ८०% कुक्कुटपालन स्वयंपूर्णतेचे लक्ष्य ठेवणाऱ्या अन्न सुरक्षा आदेशामुळे (GASTAT, 2024), सौदी अरेबियाचे ब्रॉयलर मांसाचे उत्पादन २०२४ मध्ये अंदाजे १.३ दशलक्ष टन झाले, जे मागील वर्षाच्या तुलनेत १२.९% वाढ दर्शवते. या विस्तारामुळे पशुखाद्य उत्पादकांवर, विशेषतः उन्हाळ्याच्या महिन्यांमध्ये, जेव्हा सभोवतालचे तापमान नियमितपणे ४५°C पेक्षा जास्त असते, तेव्हा असाधारण ताण येतो. अल-रियाध फीड इंडस्ट्रीज (ग्राहकाच्या विनंतीनुसार नाव गुप्त ठेवण्यात आले आहे), जी २८०,००० मेट्रिक टनांपेक्षा जास्त वार्षिक मिश्र पशुखाद्य उत्पादनासह सौदी अरेबियातील शीर्ष पाच एकात्मिक ब्रॉयलर उत्पादकांपैकी एक आहे, तिला एका गंभीर उत्पादन समस्येचा सामना करावा लागला: मे ते सप्टेंबर या उष्णतेच्या हंगामात पेलेटची टिकाऊपणा सातत्याने खालावत होता, आणि कंपनीच्या ≥९६% च्या अंतर्गत मानकाच्या तुलनेत तो ९१-९२% PDI (पेलेट टिकाऊपणा निर्देशांक) पर्यंत खाली येत होता.
२०२४ च्या मध्यास, कंपनीने आपल्या दोन प्रमुख पेलेट मिल लाईन्समध्ये होंगयांग HYPM-सिरीज रिंग डाय असेंब्लीज आणि जुळणारे रोलर शेल्स बसवून त्यांचे नूतनीकरण केले. उन्हाळ्याच्या ऐन हंगामात, कामकाजाच्या पहिल्या ९० दिवसांतच, या लाईन्सनी ९८.२% (±०.५) चा सातत्यपूर्ण PDI (पेलेट डाय इंडेक्स) साध्य केला, उष्णतेमुळे होणाऱ्या चोकिंगच्या घटना पूर्णपणे टाळल्या आणि पूर्वी वापरल्या जाणाऱ्या युरोप-निर्मित डाईजच्या तुलनेत रिंग डाय बदलण्याची वारंवारता सुमारे ३५% ने कमी केली. या केस स्टडीमध्ये उच्च-तापमान पेलेटिंगमधील तांत्रिक आव्हाने, होंगयांगचा अभियांत्रिकी प्रतिसाद आणि प्राप्त झालेले मोजता येण्याजोगे परिणाम यांचे परीक्षण केले आहे.
उद्योग आणि ग्राहकांची पार्श्वभूमी
सौदी अरेबियामध्ये सघन पशुधन उत्पादनासाठी जगातील सर्वात उष्णतेच्या आव्हानात्मक वातावरणांपैकी एक आहे. सामान्य सांख्यिकी प्राधिकरणाने दिलेल्या अहवालानुसार, २०२४ मध्ये एकट्या रियाध प्रांताने ३,५९,७०० टन ब्रॉयलर मांसाचे उत्पादन केले, त्याखालोखाल हैल (२,९५,००० टन) आणि कासिम (२,००,००० टन) यांचा क्रमांक लागतो. ब्रॉयलर उत्पादनाच्या एकूण खर्चापैकी ६०-७०% खर्च खाद्यावर होतो, त्यामुळे पेलेटची गुणवत्ता हा एक निर्णायक आर्थिक घटक ठरतो.
अल-रियाध फीड इंडस्ट्रीज मध्यवर्ती भागात असलेल्या तीन फीड मिल्स चालवते, ज्या ४२ कंत्राटी ब्रॉयलर फार्म्सना खाद्य पुरवतात. त्यांचे प्राथमिक ब्रॉयलर फिनिशर फॉर्म्युलेशन हे मका-सोयाबीन मीलवर आधारित असून, त्यात ३.० मिमी व्यासाच्या गोळ्या (पेलेट) असतात. कूलरमधून बाहेर पडणाऱ्या तयार गोळ्यांचे तापमान ८८°C पेक्षा कमी ठेवण्याचे त्यांचे लक्ष्य असते. होंगयांग येथील नूतनीकरणापूर्वी, कंपनीला एका ठराविक हंगामी समस्येचा सामना करावा लागत होता: जेव्हा सभोवतालचे तापमान ३८°C च्या वर जायचे (साधारणपणे मे महिन्याच्या सुरुवातीला), तेव्हा पेलेट मिलच्या मोटरवरील भार अनियमित व्हायचा, डायच्या पृष्ठभागाचे तापमान ९५°C च्या वर जायचे आणि फार्म स्तरावर खाद्याची नासाडी स्वीकारार्ह पातळीवर ठेवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या ९६% च्या मर्यादेखाली तयार गोळ्यांचा PDI (पेलेट डायमीटर इंडेक्स) घसरायचा.
याचे आर्थिक परिणाम मोजता येण्यासारखे होते. आंतरराष्ट्रीय कुक्कुटपालन संशोधन संस्थेच्या उद्योगविषयक आकडेवारीनुसार, PDI मध्ये प्रत्येक १% घट झाल्याने पॅन-फीडिंग प्रणालींमध्ये खाद्याच्या अपव्ययात अंदाजे ०.४-०.६% वाढ होते — याचा अर्थ, अल-रियाधच्या स्तरावर जेव्हा PDI हंगामानुसार कमी झाला, तेव्हा दरवर्षी अंदाजे १,१००-१,७०० टन अतिरिक्त खाद्य वाया गेले.
आव्हान: अत्यधिक उष्णता आणि पेलेटच्या गुणवत्तेचा ऱ्हास
ब्रॉयलर खाद्य पेलेटिंगची प्रक्रिया एका मर्यादित थर्मोडायनॅमिक कक्षेत चालते. मॅश कंडिशनिंगसाठी इष्टतम तापमान ७५-९०°C च्या दरम्यान असते, आणि डायमधून बाहेर पडणाऱ्या पदार्थाचे तापमान आदर्शपणे ८०-९०°C राखले जाते. ९५°C पेक्षा जास्त तापमानात, उष्णतेमुळे सहज विघटन होणाऱ्या जीवनसत्त्वे (A, D, E, K) आणि कृत्रिम अमिनो आम्लांचे (लायसिन, मेथिओनिन) औष्णिक विघटन लक्षणीयरीत्या वाढते. त्याच वेळी, रिड्यूसिंग शुगर्स आणि मुक्त अमिनो आम्लांमधील मेलार्ड अभिक्रिया लायसिनला अविघटनशील संयुगांमध्ये बांधण्यास सुरुवात करते, ज्यामुळे उपलब्ध पोषक घटकांची घनता प्रभावीपणे कमी होते (जर्नल ऑफ अप्लाइड पोल्ट्री रिसर्च, २०१९).
अल-रियाधच्या गिरण्यांमध्ये, उन्हाळ्याच्या उष्णतेमुळे तीन प्रकारचे एकत्रित बिघाड निर्माण झाले:
१. शीतकरण क्षमतेची अपुरीता: ४५°C तापमानाच्या आत येणाऱ्या सभोवतालच्या हवेमुळे काउंटरफ्लो कूलरचा थर्मल ग्रेडियंट कमी झाला, ज्यामुळे पेलेट्स सभोवतालच्या तापमानापेक्षा ५°C जास्त असलेल्या लक्ष्यित निर्गमन तापमानापर्यंत पोहोचू शकले नाहीत. जास्त गरम होऊन बाहेर पडलेल्या पेलेट्समध्ये अवशिष्ट ओलावा टिकून राहिला आणि साठवणुकीदरम्यान त्या मऊ पडल्या.
२. डाय थर्मल रनअवे: सतत ४५°C वातावरणीय तापमानात, पेलेट मिलच्या उष्णता वहन क्षमतेपेक्षा जास्त उष्णता निर्माण झाली. सततच्या कार्यान्वयनाच्या पहिल्या ४५ मिनिटांतच डायच्या पृष्ठभागाचे तापमान ९५°C च्या पुढे गेले, ज्यामुळे मिलच्या पीएलसी सेफ्टी इंटरलॉकवर स्वयंचलित शटडाउन सुरू झाले.
३. रोलर शेल घसरणे: वाढलेल्या तापमानामुळे रोलर शेलचा पृष्ठभाग आणि प्रक्रिया केलेल्या मिश्रणामधील प्रभावी घर्षण गुणांक कमी झाला, ज्यामुळे अधूनमधून रोलर घसरणे, डाय फेसवर सामग्रीचे असमान वितरण आणि डायच्या स्थानिक झीजेचे नमुने तयार झाले.
याचा एकूण परिणाम असा झाला की, पेलेट पीडीआय (PDI) ९१.२% पर्यंत घसरला (ASAE S269.4 टंबलिंग पद्धतीने मोजलेला), शेतांवरील चाऱ्याची नासाडी अंदाजे २.८% ने वाढली, आणि प्लांट बंद पडू नये म्हणून सर्वात उष्ण तासांमध्ये उत्पादन क्षमता १५-२०% ने कमी करण्यास भाग पडले. स्थानिक मक्यातील सिलिकाच्या प्रमाणामुळे आधीच ताणलेले रिंग डायचे सेवा आयुष्य, हिवाळ्यातील सरासरी ३,५०० ऑपरेटिंग तासांवरून उन्हाळ्यात २,२००-२,५०० तासांपर्यंत कमी झाले.
Hongyang उपाय
होंगयांगच्या ॲप्लिकेशन इंजिनिअरिंग टीमसोबत संयुक्तपणे केलेल्या तांत्रिक तपासणीनंतर, दोन पेलेट मिल लाईन्समध्ये तीन-घटकीय रेट्रोफिटची अंमलबजावणी करण्यात आली:
१. ऑप्टिमाइझ्ड कॉम्प्रेशन रेशो असलेला प्रिसिजन रिंग डाय
होंगयांगने १:१२.५ च्या कॉम्प्रेशन रेशिओसह ३.० मिमी व्यासाचा रिंग डाय निर्दिष्ट केला, जो ग्राहकाच्या विशिष्ट ब्रॉयलर फिनिशर फॉर्म्युलेशनसाठी (कॉर्न-सोयाबीन मील बेस, ३.२% अतिरिक्त फॅट आणि १४.५% लक्ष्यित पोस्ट-कंडिशनिंग आर्द्रता) कॅलिब्रेट केलेला होता. डायचे मटेरियल X46Cr13 (DIN 1.4034 / चायनीज 4Cr13) मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील होते, ज्यावर १,०५०-१,०८०°C तापमानावर व्हॅक्यूम हार्डनिंग आणि त्यानंतर २२०-२४०°C तापमानावर डबल टेम्परिंगद्वारे प्रक्रिया करून संपूर्ण डाय ट्रॅकवर HRC ५२-५४ ची एकसमान पृष्ठभागीय कठोरता प्राप्त केली होती.
सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, होंगयांगच्या गन-ड्रिल्ड डाय होल तंत्रज्ञानामुळे — ज्यात ±०.०२ मिमी पोझिशनल टॉलरन्ससह सीएनसी डीप-होल ड्रिलिंगचा वापर केला जातो — प्रत्येक छिद्राच्या व्यासात ≤१५ μm इतकी तफावत असलेली एकसमानता प्राप्त झाली. अचूकतेची ही पातळी डायच्या पृष्ठभागावरील भिन्न प्रवाह प्रतिरोध कमी करते, जे बदलत्या तापमानाच्या परिस्थितीत पेलेटची घनता सातत्यपूर्ण राखण्यासाठी एक महत्त्वाचा घटक आहे. प्रत्येक डाय होलच्या प्रवेशद्वाराला ६०° कोनात टॅपर्ड लीड-इन चॅम्फर देऊन अंतिम स्वरूप देण्यात आले, ज्यामुळे पदार्थाच्या प्रवेशातील प्रतिरोध कमी होतो आणि परिणामी पेलेट निर्मिती सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेला विशिष्ट ऊर्जा वापर (kWh/टन) प्रभावीपणे कमी होतो.
२. उच्च-तापमान बेअरिंग संरचनेसह जुळणारी रोलर शेल असेंब्ली
होंगयांगने 20CrMnTi मिश्र पोलादापासून बनवलेल्या रोलर शेल्सचा एक जुळणारा संच पुरवला, ज्याची कार्ब्युराइज्ड केस डेप्थ 2.0-2.2 मिमी आणि पृष्ठभागाची कठोरता HRC 60-62 होती. कमी घर्षण आणि उच्च चरबीयुक्त ब्रॉयलर मॅशमध्ये पदार्थाची पकड जास्तीत जास्त करण्यासाठी, 1.2 मिमी ग्रूव्ह पिच आणि 0.8 मिमी ग्रूव्ह डेप्थसह कॉरुगेशन पॅटर्नची रचना करण्यात आली होती.
रोलर असेंब्लीमध्ये उच्च-तापमान सीलबंद गोलाकार रोलर बेअरिंग्ज (एसकेएफ एक्सप्लोरर-क्लासच्या समकक्ष, १२०°C सतत कार्यरत तापमानासाठी रेट केलेले) वापरण्यात आले, ज्यामुळे उन्हाळ्यातील उत्पादन सत्रांदरम्यान ग्रीस खराब होणे आणि वेळेआधीच त्याचे तुकडे पडणे (स्पॉलिंग) या समस्या दर्शविणाऱ्या मानक बेअरिंग्जची जागा घेतली गेली. पीटीएफई लिप एलिमेंट्स असलेल्या लॅबिरिंथ-शैलीच्या बहु-स्तरीय सीलने बारीक कणांचा प्रवेश रोखला; जेव्हा गरम, कोरडे मेशचे कण बेअरिंग हाऊसिंगमध्ये शिरतात, तेव्हा बिघाड होण्याचे हे एक सामान्य कारण असते.
३. डाय-रोलर गॅप कॅलिब्रेशन प्रोटोकॉल
होंगयांगच्या तांत्रिक टीमने डायच्या परिघाभोवती सहा समान अंतरावरील बिंदूंवर फिलर गेजने थंड स्थितीत मोजून, ०.४० मिमी (±०.०५ मिमी) चे डाय-रोलर गॅप निश्चित केले. हे मानकांपेक्षा अधिक घट्ट असलेले गॅप स्पेसिफिकेशन कार्यरत तापमानातील औष्णिक प्रसरणाची अंशतः भरपाई करते: ८५°C डायच्या पृष्ठभागाच्या तापमानावर, X46Cr13 डाय त्रिज्येच्या दिशेने अंदाजे ०.०८-०.१२ मिमीने प्रसरण पावतो (औष्णिक प्रसरणांक ≈१०.५ × १०⁻⁶/K), ज्यामुळे कार्यरत परिस्थितीत कोल्ड गॅप प्रभावीपणे जवळजवळ इष्टतम ०.२८-०.३५ मिमीपर्यंत बंद होते. ही पूर्व-भरपाई पद्धत उन्हाळ्यातील उत्पादनादरम्यान गॅपला जास्त रुंद होण्यापासून प्रतिबंधित करते, अन्यथा ते मॅशवरील संकुचित शक्ती कमी करेल आणि पेलेटच्या घनतेशी तडजोड करेल.
उत्पादन डेटा आणि परिणाम
९० दिवसांच्या मूल्यमापन कालावधीत (जून-ऑगस्ट २०२५, ऐन उन्हाळा) दोन्ही दुरुस्त केलेल्या लाईन्सवर कामगिरीचा डेटा गोळा करण्यात आला, ज्यामध्ये मागील उन्हाळ्याची कामगिरी (जून-ऑगस्ट २०२४) आधारभूत मानली गेली.
| मापदंड | आधाररेषा (२०२४ उन्हाळा) | होंगयांग रेट्रोफिट (२०२५ उन्हाळा) | सुधारणा |
| सरासरी पीडीआय (एएसएई एस२६९.४) | ९१.२% | ९८.२% (±०.५%) | +७.० टक्के गुण |
| डायच्या पृष्ठभागाचे तापमान (स्थिर-अवस्थेत) | ९४-९८°से | ८५-८९°से | सरासरी -९°से |
| पेलेट डिस्चार्ज तापमान (पोस्ट-कूलर) | ३६-४०°से | २९-३३°से | सरासरी -७°से |
| उष्णतेमुळे होणारे स्वयंचलित बंद (प्रति महिना) | ८-१२ घटना | ० घटना | १००% निर्मूलन |
| तीव्र उष्णतेच्या काळात उत्पादनात घट (हिवाळ्याच्या तुलनेत) | -१८% | -३% | १५ टक्के गुणांची पुनर्प्राप्ती |
| रिंग डायचे सेवा आयुष्य (अंदाजित, प्रक्षेपित) | २,२००-२,५०० तास | ३,४००-३,८०० तास (प्रक्षेपित) | +५२% प्रक्षेपित |
| विशिष्ट ऊर्जा वापर (kWh/टन) | १८.७ | १७.२ | -८% |
| फार्म स्तरावर चाऱ्याची नासाडी (पुरवलेल्या चाऱ्याची टक्केवारी) | ४.८% | १.९% | -६०% घट |
शेतावर पोहोचवताना दंडाची रक्कम<२ मिमी चाळणी) | ८.५% | १.७% | -८०% घट |
सर्वात महत्त्वपूर्ण कार्यात्मक सुधारणा म्हणजे उष्णतेमुळे होणारे स्वयंचलित शटडाउन पूर्णपणे बंद करणे. २०२४ च्या उन्हाळ्यात, प्रत्येक शटडाउनसाठी अंदाजे २५-३५ मिनिटांचा डाउनटाइम लागत होता — ज्यामध्ये डायची स्वच्छता, पुन्हा सुरू करणे आणि मटेरियल बाहेर काढणे यांचा समावेश होता — ज्यामुळे दरमहा अंदाजे १५-२० तासांचा उत्पादन वेळ वाया जात होता. २०२५ च्या मूल्यांकन कालावधीत एकही शटडाउन न झाल्यामुळे, निव्वळ उपलब्ध उत्पादन वेळेत अंदाजे ८% वाढ झाली.
पेलेटच्या टिकाऊपणामधील सुधारणेमुळे अपेक्षेपेक्षा जास्त आर्थिक लाभ मिळाले. शेतावर खाद्य पोहोचवताना बारीक कणांचे प्रमाण ८.५% वरून १.७% पर्यंत कमी झाल्यामुळे, स्वयंचलित पॅन-फीडिंग प्रणालींमध्ये खाद्याची नासाडी थेट कमी झाली. ग्राहकाच्या वार्षिक २,८०,००० टन उत्पादन क्षमतेनुसार, शेतावरील नासाडीतील या ६०% कपातीमुळे दरवर्षी अंदाजे ८,१०० टन खाद्याची बचत होते — जे प्रादेशिक खाद्याच्या किमतीनुसार अंदाजे २.८ दशलक्ष डॉलर्सच्या समतुल्य आहे (यूएसडीए गेन अहवाल, २०२४ सौदी खाद्य खर्च बेंचमार्क).
ग्राहक मूल्यांकन
प्लांट उत्पादन व्यवस्थापकाने उत्तर-मूल्यांकन आढाव्यादरम्यान खालील मूल्यांकन सादर केले:
होंगयांग रिंग डाय आणि रोलर असेंब्लीने आमच्या तांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या पलीकडे जाऊन कामगिरी केली. उन्हाळा सुरू होण्यापूर्वी आमची मुख्य चिंता ही होती की, कूलरमध्ये प्रवेश करणाऱ्या सभोवतालच्या हवेचे तापमान ४५°C पेक्षा जास्त असताना, कोणताही रिंग डाय — तो कुठलाही असो — पेलेटची गुणवत्ता सातत्यपूर्ण राखू शकेल का. आम्ही मिळवलेले ९८.२% PDI हे आमच्या उन्हाळ्यातील ९६% च्या लक्ष्यापेक्षा जास्त होतेच, पण ते आमच्या हिवाळ्यातील बेसलाइनच्या बरोबरीचे किंवा त्याहूनही अधिक होते. केवळ डाय-संबंधित शटडाउन टाळल्यामुळेच ही गुंतवणूक सार्थ ठरली. विशिष्ट ऊर्जा वापरामध्ये झालेली घट हा एक अनपेक्षित बोनस होता.
— उत्पादन व्यवस्थापक, अल-रियाध फीड इंडस्ट्रीज (मध्यवर्ती विभागातील गिरणी)
कंपनीच्या खरेदी संचालकांनी पुढे नमूद केले की, होंगयांगच्या रिंग डायची किंमत पूर्वी वापरल्या जाणाऱ्या युरोपियन पुरवठादारापेक्षा अंदाजे ३५% कमी होती, आणि सौदीच्या उन्हाळ्याच्या परिस्थितीतही त्याचे सेवा आयुष्य समान किंवा अधिक चांगले होते. याचा एकत्रित परिणाम — डायचे वाढलेले आयुष्य, कमी खरेदी खर्च, कमी ऊर्जा वापर आणि पेलेटची उच्च गुणवत्ता — यामुळे ७.५ महिन्यांच्या आत गुंतवणुकीवर अपेक्षित परतावा मिळाला.
निष्कर्ष
अल-रियाध प्रकरण हे दर्शवते की, होंगयांगचे अचूक अभियांत्रिकी रिंग डाय तंत्रज्ञान आखाती प्रदेशातील उच्च-तापमान ब्रॉयलर खाद्य उत्पादनाच्या आव्हानात्मक गरजा पूर्ण करू शकते. या निकालात तीन तांत्रिक घटकांनी योगदान दिले:
१. पदार्थ विज्ञान अंमलबजावणी: सध्याच्या धातूशास्त्र तंत्रज्ञानाच्या स्तरांवर ब्रॉयलर फीड रिंग डायसाठी साध्य करता येणारी गुणवत्तेची सर्वोच्च पातळी म्हणजे HRC ५२-५४ वर व्हॅक्यूम-हार्डनिंग केलेले X46Cr13 मिश्रधातू आणि CNC गनने ड्रिल केलेल्या छिद्रांची एकसमानता.
२. औष्णिक-जागरूक गॅप कॅलिब्रेशन: कार्यरत तापमानावर होणाऱ्या औष्णिक प्रसरणासाठी कोल्ड डाय-रोलर गॅपची पूर्व-भरपाई करणे ही एक कमी खर्चाची, उच्च-परिणामकारक पद्धत आहे, जी उष्ण हवामानातील पशुखाद्य गिरण्यांनी मानक कार्यपद्धती म्हणून अवलंबली पाहिजे.
३. जुळणारे सिस्टम इंटिग्रेशन: रिंग डाय, रोलर शेल आणि बेअरिंग कॉन्फिगरेशन हे स्वतंत्र घटक म्हणून नव्हे, तर एक एकीकृत थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम म्हणून डिझाइन केले गेले होते — हा एक असा दृष्टिकोन आहे जो ॲप्लिकेशन-इंजिनिअर्ड सोल्यूशन्सना कमोडिटी डाय सप्लायपासून वेगळे करतो.
मध्य पूर्व, उत्तर आफ्रिका आणि इतर उच्च वातावरणीय तापमान असलेल्या प्रदेशांमध्ये कार्यरत असलेल्या पशुखाद्य उत्पादकांसाठी, अल-रियाधचे निकाल एक संदर्भ मापदंड प्रदान करतात: योग्यरित्या निर्दिष्ट केलेल्या रिंग डाय तंत्रज्ञानासह व्यावसायिक स्तरावर शून्य उष्णता-प्रेरित शटडाउनसह ९८.२% PDI साध्य करणे शक्य आहे.
डेटा स्रोत: GASTAT पशुधन आकडेवारी २०२४; IMARC ग्रुप सौदी अरेबिया संयुक्त खाद्य बाजार अहवाल २०२४; USDA GAIN अहवाल SA2024-0002; जर्नल ऑफ अप्लाइड पोल्ट्री रिसर्च (२०१९) खंड २८, अंक ४; ASAE मानक S269.4; होंगयांग अंतर्गत अनुप्रयोग अभियांत्रिकी डेटा, जून-ऑगस्ट २०२५ मूल्यांकन कालावधी.
पोस्ट करण्याची वेळ: ३० मे २०२६
