por Detlef Bunzel, Evonik, Alemanha
"Qual é o tamanho ideal do misturador para a fábrica de rações?" e "Quantos lotes por hora devem ser produzidos?"
Uma linha de produção de ração eficiente é aquela que foi projetada para lidar com os tipos e quantidades de ração que precisam ser produzidos. Otimizar o equilíbrio entre o tamanho do lote e a frequência do lote desempenha um papel fundamental.
Duas questões críticas precisam ser abordadas ao projetar a linha de produção de ração - "Qual é o tamanho ideal do misturador para a fábrica de rações?" e "Quantos lotes por hora devem ser produzidos?" Em todos os casos, é importante encontrar um equilíbrio entre o tamanho do lote e o tempo de ciclo do lote.
Por exemplo, se o objetivo é produzir 30 toneladas de ração por hora, a linha de produção e o equipamento podem ser projetados para produzir 30 lotes de uma tonelada cada por hora, 15 lotes de duas toneladas cada por hora, ou 10 lotes de três toneladas cada por hora.
Tamanho ideal do misturador
Os tamanhos típicos dos misturadores em fábricas de rações variam de menos de uma tonelada a seis a oito toneladas por lote. A maioria dos ingredientes da ração, cerca de 95 por cento, são geralmente adicionados ao misturador como massa seca. As etapas do processo antes e depois da linha de pesagem e mistura são virtualmente contínuas e, Portanto, o misturador deve ser capaz de acompanhar o ritmo das usinas de pelotização. A capacidade da linha de mistura é calculada como o tamanho do lote multiplicado pelo número de lotes por hora. Por exemplo, produção (tonelada / hora) =tamanho do lote (tonelada) x número de lotes / horas. Cada saída fornecida pode ser satisfeita variando o tamanho do lote e a frequência.
Tempo de mistura
Dependendo do projeto do misturador e das expectativas de qualidade, o tempo de mistura pode variar de cerca de 60 segundos a quatro e cinco minutos, ou ainda mais. Enquanto em um misturador de fita dupla leva mais de 200 segundos para atingir um bom coeficiente de variação, um misturador de pás pode atingir um nível comparável de homogeneidade em menos de 60 segundos. Considerando os requisitos de tempo para enchimento e descarga do misturador, pode resultar em tempos de ciclo total de dois a seis minutos, o que corresponde a 10-30 lotes por hora.
Sequência do processo de mistura em lote
A sequência de tempo do processo de mistura em lote é ilustrada na Figura 1 (abaixo) e pode ser estruturada em quatro blocos:
1. Tempo de dosagem
2. Tempo de enchimento e descarga do misturador
3. Tempo de mistura
4. Tempo de descarga do depósito após o misturador
O tempo de ciclo do lote é o menor intervalo de tempo no diagrama, após o que o misturador pode ser enchido novamente. A Figura 1 representa o melhor cenário. O tempo de ciclo do lote neste exemplo é de três minutos e 15 segundos, enquanto o tempo para encher e descarregar o misturador é de 15 segundos cada. O tempo total de mistura é de dois minutos e 45 segundos. Metade do tempo de mistura é reservado para misturar ingredientes secos antes de os líquidos serem pulverizados no misturador, enquanto o tempo de pulverização é de um minuto com 30 segundos de tempo de mistura final para incorporar os líquidos ao mosto seco. Supondo que todos os lotes levem ao mesmo tempo, mais de 18 lotes seriam produzidos por hora.
Atenção aos equipamentos e processos
O aumento do tamanho dos lotes obviamente tem uma influência no tamanho do equipamento envolvido. Por exemplo, o tamanho do misturador aumentará proporcionalmente com o tamanho do lote, assim como a produção por hora aumentará, assumindo um número constante de lotes por hora. Também há uma influência do tamanho do lote no tempo de dosagem, precisão de pesagem, bem como o tempo de mistura e pulverização. Atenção especial deve ser dada ao tempo de pulverização quando produtos líquidos são usados. Com tamanhos de lote crescentes, o tempo de pulverização pode aumentar em relação ao tempo de mistura, com efeitos negativos na qualidade da mistura. Este efeito é sentido mais forte com um design moderno de mixagem e tempos de mixagem mais curtos.
Um último aspecto está relacionado ao desgaste do equipamento; com um número crescente de lotes por hora, o desgaste aumentará em todas as peças que são ativadas durante a troca de lotes, como:portões deslizantes, pistões e acionamentos pneumáticos, e acionamentos elétricos.
Equilíbrio entre tamanho do lote e tempo de ciclo
Aqui estão três opções para alcançar uma produção de linha de mistura de 30 ton / hora:
Com 30 lotes por hora e 90 segundos de tempo total de mistura, a porcentagem de tempo de enchimento e descarga de 30 segundos equivaleria a 25 por cento do ciclo total do lote e o tempo de mistura seria de 75 por cento. Este tempo implicaria que os líquidos fossem pulverizados em menos de 30 segundos com um tempo de mistura a seco de 60 segundos.
Com 15 lotes por hora e os mesmos 30 segundos para encher e descarregar o misturador, o tempo de mistura é aumentado para três minutos e 30 segundos, um aumento de 233 por cento, mesmo que o número de lotes seja reduzido em apenas 50 por cento. Consequentemente, a produção do equipamento de dosagem também pode ser reduzida, com efeitos positivos na precisão da dosagem e homogeneidade da mistura.
Com 10 lotes por hora, o tempo de mistura aumentaria para cinco minutos e 30 segundos, o que é 366 por cento dos 90 segundos no caso de 30 lotes por hora. Novamente, há um ganho relativo de dosagem produtiva, pulverização e tempo de mistura com efeitos positivos na qualidade do processo.
Todas as opções são tecnicamente possíveis, e a escolha final precisará considerar e avaliar fatores como precisão da dosagem e homogeneidade da alimentação, adequação dos sistemas de pulverização e, em última análise, os custos de capital necessários para o equipamento.
