Para garantizar el funcionamiento continuo de las peletizadoras, La capacidad de la línea de mezcla por lotes se definirá en función de la capacidad de diseño de la línea de peletización.
Capacidad de la línea de mezcla
La capacidad de producción de la fábrica de piensos se define en base a procesos continuos en toneladas por hora. Para el equipo de la línea de mezcla, esto debe transferirse a lotes por hora ya que la mezcla es un proceso por lotes.
Cada salida dada se puede cumplir variando el tamaño y la frecuencia del lote. El tamaño del lote se define en unidades de peso, ya que los lotes a granel se ensamblan en básculas.
Sin embargo, equipo para el transporte, almacenamiento, La dosificación y mezcla de estos lotes a granel se define principalmente por el volumen del lote:
• El equipo de dosificación debe estar diseñado para dosificar el volumen de ingredientes a granel en el tiempo de dosificación asignado.
• Las tolvas de báscula deben diseñarse para acomodar el volumen del lote de acuerdo con sus capacidades de pesaje.
• Las tolvas antes y después del mezclador y el mezclador en sí deben diseñarse para adaptarse al volumen total del lote.
• Los mezcladores deben estar diseñados para permitir una tasa de llenado adecuada al volumen total del lote, para obtener una homogeneidad óptima de la mezcla dentro del tiempo de mezcla asignado
• El equipo de transporte después del mezclador debe estar diseñado para transportar el volumen total del lote dentro del tiempo del ciclo.
Mientras que los tamaños de los mezcladores en las fábricas de piensos varían desde menos de una tonelada (2, 000 litros) a 10 toneladas (20, 000 litros), el tiempo de mezclado puede variar de alrededor de 60 segundos a cuatro a cinco minutos (o incluso más) dependiendo del diseño del mezclador y de las expectativas de calidad.
Una batidora de paletas puede alcanzar un nivel comparable de homogeneidad en menos de 60 segundos, mientras que se necesitan más de 200 segundos para lograr un buen coeficiente de variación en un mezclador de doble cinta.
Teniendo en cuenta los requisitos de tiempo para el llenado y la descarga del mezclador, Pueden resultar tiempos de ciclo totales de dos a seis minutos. Como consecuencia, se pueden producir aproximadamente 10-30 lotes por hora.
Secuencia de tiempo del proceso por lotes
La secuencia de tiempo del proceso de mezcla por lotes se puede estructurar aproximadamente en cuatro bloques:
1 - Tiempo de dosificación
2 - Tiempos de llenado y descarga del mezclador
3 - Tiempo de mezcla
4 - Tiempo de descarga del contenedor después de la batidora
Una mirada de cerca a la secuencia de tiempo mejora la comprensión del proceso por lotes:
• El tiempo de dosificación es más corto que el tiempo de mezcla; asi que, el siguiente lote estará listo para ser llenado en el mezclador tan pronto como se descargue el mezclador
• El sistema de adición de líquido está diseñado para permitir una mezcla suficiente de componentes secos antes de que comience la pulverización de líquidos y proporciona un tiempo de mezcla final después de que se detiene la pulverización.
• La línea de transporte después del mezclador está diseñada para descargar el lote de la tolva de compensación después del mezclador dentro del tiempo de mezclado del siguiente lote.
Parámetros de proceso y tamaño de lote
Cambiar el tamaño del lote afecta el tamaño del equipo involucrado:
• El tamaño del mezclador aumenta proporcionalmente con el tamaño del lote, al igual que aumentará la producción por hora, asumiendo un número constante de lotes por hora
• El tiempo de dosificación aumenta proporcionalmente con el tamaño del lote y el equipo de dosificación permanece sin cambios
• Si se acorta el tiempo de mezcla, para aumentar la producción (en lugar de aumentar el tamaño del lote), esto resultará en un tiempo de dosificación más corto. Para dosificar las mismas cantidades en menos tiempo, el equipo de dosificación debe ampliarse, y la precisión de la dosificación disminuirá en relación con el tamaño del lote. Duplicar el diámetro de un alimentador de tornillo aumentaría la producción y el error de dosificación aproximadamente por el factor cuatro
• La precisión del pesaje está relacionada directamente con el tamaño del lote. P.ej., para una escala con 3, Resolución de 000 dígitos y con un rango de pesaje de tres toneladas, la lectura más pequeña será de 1 kg. Con un rango de pesaje de seis toneladas, la lectura correspondiente será de 2 kg.
• El tiempo de mezcla depende mucho más del diseño del mezclador (además de los parámetros relacionados con el producto) que del tamaño del lote. Con el mismo diseño de mezclador básico, acortar el tiempo de mezcla puede tener un efecto negativo en la homogeneidad de la mezcla.
• El tiempo de pulverización, al igual que el tiempo de dosificación, aumenta proporcionalmente con el tamaño del lote con el mismo equipo de pulverización. La adición de líquidos tiene sus restricciones, ya que los líquidos solo se pueden rociar sobre la superficie del macerado dentro del mezclador. mientras que el tamaño del lote aumenta con el volumen del mezclador. Con el tamaño del lote, el tiempo de pulverización aumentará en relación con el tiempo de mezcla con efectos negativos en la calidad de la mezcla. Estos efectos son más fuertes con un diseño de mezclador moderno y un tiempo de mezcla más corto.
• Tiempo de llenado y descarga es relativamente corto y no se ve muy afectado por el tiempo del ciclo del lote. Generalmente, con un número creciente de lotes por hora, las pérdidas de tiempo al cambiar de lote aumentarán en relación con el tiempo total de producción.
Otro aspecto relacionado con la calidad es el "traspaso del producto". Dependiendo del diseño y mantenimiento del equipo, siempre que cambie lotes, el producto del que se descarga permanecerá y se transferirá al siguiente lote.
Manteniendo constante la producción por hora, existe una tendencia a un mayor arrastre cuando el tamaño del lote disminuye y el número de lotes por hora aumenta.
Una consideración adicional es que, con un número creciente de lotes por hora, el desgaste aumentará en las piezas que se utilizan al cambiar de lote. Estos incluyen puertas deslizantes, pistones neumáticos, y accionamientos y accionamientos eléctricos.
Tamaño de lote y tiempo de ciclo
La consecuencia más crítica de aumentar el número de lotes por hora es la reducción del tiempo de mezcla, relativo al tiempo del ciclo del lote.
Si el tiempo de llenado y descarga del mezclador es de 30 segundos en total, luego, aumentar el número de ciclos por lotes tendría un impacto negativo en el tiempo neto de mezcla. Con 10 lotes por hora, 300 segundos, o cinco minutos por hora, sería necesario para llenar y descargar el mezclador. 55 minutos sería el tiempo neto de mezcla para producir una buena homogeneidad de mezcla.
Con 30 lotes por hora, Se necesitarían 15 minutos cada hora para cambiar lotes, lo que significa que solo quedarían 45 minutos para producir una mezcla de buena calidad.
El aumento de la frecuencia de los lotes por encima de los 15 lotes por hora provoca un tiempo de inactividad excesivo para cambiar los lotes a expensas de la dosificación productiva. tiempo de pulverización y mezcla.
Segmentación del tiempo de mezcla
Para obtener una buena homogeneidad de la mezcla con una segmentación equilibrada del ciclo de lotes, Es importante considerar el orden y el momento en que se agregan los ingredientes. El tiempo de mezcla comienza después de que se hayan agregado todos los ingredientes secos.
Al llenar la batidora, Los macro ingredientes deben agregarse primero. Esto asegura una buena distribución en el macerado. En algunos mezcladores hay zonas muertas que no se mezclan cerca del fondo. Estos se llenarían de micros si se agregaran primero. Pérdidas de micros por lote, debido a que las compuertas del mezclador no son 100% herméticas cuando están cerradas, también se reducirán si se agregan sobre ingredientes macro.
Para microingredientes, como aminoácidos y vitaminas, una buena distribución, así como la dosificación exacta y evitar el arrastre, es fundamental para una alimentación de alta calidad, para garantizar un buen crecimiento y el estado sanitario de los animales.
Agregar líquidos demasiado pronto dentro del ciclo de mezcla afectará la homogeneidad de todos los ingredientes. Una vez que los líquidos se rocían en el mezclador, el tamaño de las partículas aumenta, debido a la adherencia entre las gotas de líquido y las partículas secas.
Al agregar fluidos, Los líquidos solubles en agua deben rociarse antes que los líquidos solubles en grasa. Los líquidos solubles en grasa cubrirán la superficie de los gránulos de maceración seca y, por lo tanto, Evitar la absorción de más líquidos. Esto significa que los líquidos permanecerán en la superficie y formarán grumos y apelmazamiento en la superficie de la batidora y en las herramientas de mezcla (paletas y cintas).
Tasa de llenado del mezclador
Los fabricantes de mezcladores generalmente recomiendan una tasa de llenado del 70 al 85 por ciento. Específicamente, con mezcladores de doble cinta, Es importante tener en cuenta que la cinta interior siempre debe estar cubierta con puré. Si la tasa de llenado cae por debajo de este nivel, la dinámica de mezcla de la cinta interior se ve afectada negativamente, y el producto se acumulará en un lado del mezclador por la cinta exterior.
Si los mezcladores están demasiado llenos, la distancia de las boquillas de pulverización al macerado se reduce y los líquidos cubrirán una superficie más pequeña. Se producirán grumos porque el volumen de líquidos superará la capacidad de absorción específica del macerado.
Con una tasa de llenado baja, los líquidos rociados sobre las herramientas de la batidora y las paredes laterales causarán apelmazamiento que eventualmente se trasladará a los siguientes lotes.
Por lo tanto, se recomienda una tasa de llenado mínima de más del 60 por ciento, aunque los fabricantes pueden afirmar que dichos mezcladores funcionan muy por debajo del 50 por ciento. El puré solo absorberá los líquidos y mantendrá limpias las herramientas de la batidora. si las herramientas del mezclador están bien cubiertas debajo de la matriz de pulverización.
Prueba de precisión de trabajo de la producción de piensos.
El alimento compuesto asegura que los animales reciban niveles adecuados de energía y nutrientes. En la producción animal moderna, Los piensos compuestos también se utilizan para aplicar tratamientos médicos profilácticos para mantener la salud animal.
Los consumidores prestan mucha atención a la seguridad alimentaria y, como parte de la cadena alimentaria, La producción de piensos debe estar a la altura de ciertos estándares y cumplir con las reglas básicas y las mejores prácticas. Muchos países han emitido regulaciones específicas con pautas adicionales para la industria de alimentos balanceados, para salvaguardar este cumplimiento. Trazabilidad higiene y precisión en el trabajo son las palabras clave que se tratan en estas directrices.
Se han desarrollado diferentes conceptos para satisfacer las necesidades de los clientes y hacer frente a los requisitos reglamentarios, no solo para producir una calidad adecuada, sino también para verificarla de forma regular. El enfoque de tales conceptos es evaluar la homogeneidad de la mezcla del mezclador por lotes midiendo el "coeficiente de variación" de un marcador agregado al macerado. Por ejemplo, nuestra prueba de precisión de trabajo AMINOBatch® utiliza aminoácidos suplementarios como trazadores para evaluar el coeficiente de variación en el proceso de mezcla por lotes.
Conclusiones
La dosificación y la mezcla son procesos centrales en la fábrica de piensos con un gran impacto en la producción y la calidad del pienso. Los aspectos conflictivos del diseño de equipos y procesos deben conciliarse para encontrar un equilibrio aceptable entre la rentabilidad y la producción de buena calidad.
Con tiempos de ciclo por lotes inferiores a cuatro minutos, la relación entre el tiempo necesario para cambiar los lotes y el tiempo neto de mezcla se desequilibra a expensas de la precisión de la dosificación, mezclar homogeneidad y estabilidad del proceso, causando mayores riesgos para la calidad del alimento.
La tendencia de la industria de acelerar el proceso de dosificación requiere una atención especial con respecto a la segmentación del ciclo de dosificación y mezcla. Es decir, los sistemas de adición de líquidos pueden convertirse en un cuello de botella:un tiempo de lote más corto da como resultado un tiempo de mezcla y pulverización más corto. El factor limitante para la pulverización de líquidos es la capacidad del macerado para absorber líquidos añadidos a altas tasas de dosis.
Con adición de líquido, Es muy importante comprobar y mantener una buena velocidad de llenado del mezclador. De lo contrario, Se producirán grumos y apelmazamiento en las paredes de la batidora y en las herramientas.
En la producción de piensos, es importante comprobar la precisión de trabajo del proceso de dosificación y mezcla para garantizar una producción de calidad. Si está bien ejecutado, tales pruebas brindan oportunidades para identificar el potencial de optimización en el proceso y la operación del equipo, así como en el mantenimiento.
