por Detlef Bunzel, Evonik, Alemania
"¿Cuál es el tamaño óptimo del mezclador para la fábrica de piensos?" y "¿Cuántos lotes por hora se deben producir?"
Una línea de producción de piensos eficiente es aquella que ha sido diseñada para manejar los tipos y cantidades de pienso que deben producirse. La optimización del equilibrio entre el tamaño del lote y la frecuencia del lote juega un papel fundamental.
Es necesario abordar dos preguntas críticas al diseñar la línea de producción de alimentos balanceados:"¿Cuál es el tamaño óptimo del mezclador para la fábrica de alimentos balanceados?" y "¿Cuántos lotes por hora se deben producir?" En todos los casos, es importante encontrar un equilibrio entre el tamaño del lote y el tiempo de ciclo del lote.
Por ejemplo, si el objetivo es producir 30 toneladas de pienso por hora, la línea de producción y el equipo podrían diseñarse para producir 30 lotes de una tonelada cada uno por hora, 15 lotes de dos toneladas cada uno por hora, o 10 lotes de tres toneladas cada uno por hora.
Tamaño óptimo del mezclador
Los tamaños típicos de los mezcladores en las fábricas de piensos varían desde menos de una tonelada hasta seis u ocho toneladas por lote. La mayoría de los ingredientes de los piensos alrededor del 95 por ciento, normalmente se añaden al mezclador como masa seca. Los pasos del proceso antes y después de la línea de pesaje y mezcla son prácticamente continuos y, por lo tanto, el mezclador debe poder seguir el ritmo de las peletizadoras. La capacidad de la línea de mezcla se calcula multiplicando el tamaño del lote por el número de lotes por hora. Por ejemplo, producción (ton / hora) =tamaño del lote (ton) x número de lotes / horas. Cada salida dada se puede cumplir variando el tamaño y la frecuencia del lote.
Tiempo de mezcla
Dependiendo del diseño del mezclador y las expectativas de calidad, el tiempo de mezcla puede variar de unos 60 segundos a cuatro o cinco minutos, o incluso más. Mientras que en un mezclador de cinta doble se necesitan más de 200 segundos para lograr un buen coeficiente de variación, una batidora de paletas puede alcanzar un nivel comparable de homogeneidad en menos de 60 segundos. 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, que corresponde a 10-30 lotes por hora.
Secuencia del proceso de mezcla por lotes
La secuencia de tiempo del proceso de mezcla por lotes se ilustra en la Figura 1 (a continuación) y se puede estructurar en cuatro bloques:
1. Tiempo de dosificación
2. Tiempo de llenado y descarga del mezclador
3. Tiempo de mezcla
4. Tiempo de descarga del contenedor después del mezclador.
El tiempo del ciclo del lote es el intervalo de tiempo más corto del diagrama, después de lo cual se puede volver a llenar el mezclador. La Figura 1 representa el mejor de los casos. El tiempo del ciclo del lote en este ejemplo es de tres minutos y 15 segundos, mientras que el tiempo de llenado y vaciado del mezclador es de 15 segundos cada uno. El tiempo total de mezcla es de dos minutos y 45 segundos. La mitad del tiempo de mezcla se reserva para mezclar ingredientes secos antes de rociar líquidos en el mezclador. mientras que el tiempo de pulverización es de un minuto con 30 segundos de tiempo de mezcla final para incorporar los líquidos al macerado seco. Suponiendo que todos los lotes toman el mismo tiempo, se producirían más de 18 lotes por hora.
Atención a equipos y procesos
Obviamente, el aumento del tamaño de los lotes influye en el tamaño del equipo involucrado. Por ejemplo, el tamaño del mezclador aumentará proporcionalmente con el tamaño del lote, al igual que aumentará la producción por hora, asumiendo un número constante de lotes por hora. También existe una influencia del tamaño del lote en el tiempo de dosificación, precisión de pesaje, así como el tiempo de mezcla y pulverización. Se debe prestar especial atención al tiempo de pulverización cuando se utilizan productos líquidos. Con tamaños de lote crecientes, El tiempo de pulverización puede aumentar en relación con el tiempo de mezcla con efectos negativos en la calidad de la mezcla. Este efecto se siente más fuerte con un diseño de mezclador moderno y tiempos de mezcla más cortos.
Un último aspecto está relacionado con el desgaste del equipo; con un número creciente de lotes por hora, Se incrementará el desgaste en todas aquellas partes que se activen al cambiar de lote tales como:compuertas deslizantes, pistones y accionamientos neumáticos, y accionamientos eléctricos.
Equilibrio entre el tamaño del lote y el tiempo del ciclo
Aquí hay tres opciones para lograr una producción de línea de mezcla de 30 ton / hora:
Con 30 lotes por hora y 90 segundos de tiempo total de mezcla, el porcentaje de tiempo de llenado y descarga de 30 segundos equivaldría al 25 por ciento del ciclo total del lote y el tiempo de mezcla sería del 75 por ciento. Este tiempo implicaría que los líquidos se rocían en menos de 30 segundos con un tiempo de mezcla en seco de 60 segundos.
Con 15 lotes por hora y los mismos 30 segundos para llenar y descargar el mezclador, el tiempo de mezcla se incrementa a tres minutos y 30 segundos, un aumento del 233 por ciento, a pesar de que el número de lotes se reduce solo en un 50 por ciento. Como consecuencia, la producción del equipo de dosificación también podría reducirse, con efectos positivos en la precisión de la dosificación y la homogeneidad de la mezcla.
Con 10 lotes por hora, el tiempo de mezcla aumentaría a cinco minutos y 30 segundos, que es el 366 por ciento de los 90 segundos en el caso de 30 lotes por hora. De nuevo, hay una ganancia relativa de dosificación productiva, tiempo de pulverización y mezcla con efectos positivos en la calidad del proceso.
Todas las opciones son técnicamente posibles, y la elección final deberá considerar y evaluar factores como la precisión de la dosificación y la homogeneidad del alimento, idoneidad de los sistemas de pulverización y, por último, los costos de capital necesarios para el equipo.
