Optimizando el Rendimiento del Molino de Pienso

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«¿Cuál es el tamaño óptimo del mezclador para el molino de pienso  y cuántos lotes por hora se deben producir?»

Una línea de producción de alimento eficiente es aquella que ha sido diseñada para manejar los tipos y cantidades de alimento que se necesitan producir. La optimización del equilibrio entre el tamaño del lote y la frecuencia del lote juega un papel fundamental. Se deben abordar dos preguntas críticas al diseñar la línea de producción de alimentos: “¿Cuál es el tamaño óptimo de la mezcladora para el molino de alimentos?” Y “¿Cuántos lotes por hora se deben producir?” Es importante en cada caso encontrar un equilibrio entre Tamaño de lote y tiempo de ciclo del lote.

Por ejemplo, si el objetivo es producir 30 toneladas de alimento por hora, la línea de producción y el equipo podrían diseñarse para producir 30 lotes de una tonelada por hora, 15 lotes de dos toneladas por hora o 10 lotes de tres toneladas por hora

Tamaño óptimo del mezclador

Los tamaños típicos de los mezcladores en las fábricas de alimentos varían desde menos de una tonelada hasta seis y ocho toneladas por lote. La mayoría de los ingredientes del alimento, alrededor del 95 por ciento, generalmente se agregan a la mezcladora como masa seca. Los pasos del proceso antes y después de la línea de pesaje y mezclado son virtualmente continuos y, por lo tanto, el mezclador debe poder seguir el ritmo de los molinos de pellets. La capacidad de la línea de mezclado se calcula como el tamaño del lote multiplicado por el número de lotes por hora. Por ejemplo, producción (ton / hora) = tamaño de lote (ton) x número de lotes / horas. Cada producción se puede cumplir variando el tamaño y la frecuencia del lote.

Tiempo de Mezclado

Dependiendo del diseño de la mezcladora 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 doble cinta se necesitan más de 200 segundos para lograr un buen coeficiente de variación, un mezclador de paletas puede alcanzar un nivel de homogeneidad comparable en menos de 60 segundos. Teniendo en cuenta los requisitos de tiempo para el llenado y la descarga de la mezcladora, puede traer como resultado  tiempos de ciclo totales de dos a seis minutos, lo 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 mezclado
  4. Tiempo de descarga del contenedor después del mezclador

El tiempo del ciclo por lotes es el lapso de tiempo más corto en el diagrama, después del cual el mezclador puede volver a llenarse. La figura 1 representa un mejor escenario. El tiempo del ciclo de lotes en este ejemplo es de tres minutos y 15 segundos, mientras que el tiempo para llenar y descargar la mezcladora es de 15 segundos cada uno. El tiempo total de la 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 la mezcladora, mientras que el tiempo de rociado es de un minuto con un tiempo de mezcla final de 30 segundos para incorporar los líquidos en la mezcla seca. Suponiendo que todos los lotes toman el mismo tiempo, se producirían más de 18 lotes por hora.

Atención a equipos y procesos.

El aumento del tamaño de los lotes obviamente influye en el tamaño del equipo involucrado. Por ejemplo, el tamaño del mezclador aumentará proporcionalmente con el tamaño del lote, al igual que la salida por hora aumentará, asumiendo un número constante de lotes por hora. También influye el tamaño del lote en el tiempo de dosificación, la 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 el aumento del tamaño de los lotes, 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 mezclado más cortos.

Un último aspecto está relacionado con el desgaste del equipo; con un número cada vez mayor de lotes por hora, el desgaste se incrementará en todas aquellas partes que se activan cuando se cambian lotes, tales como: compuertas deslizantes, pistones neumáticos y unidades, y unidades eléctricas.

Balance entre tamaño de lote y tiempo de ciclo

Aquí hay tres opciones para lograr una salida de línea de mezcla de 30 ton / hora:

Con 30 lotes por hora y un tiempo total de mezclado de 90 segundos, 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 mezclado 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, aunque la cantidad de lotes se reduce solo en un 50 por ciento. En consecuencia, la salida del equipo de dosificación también podría reducirse, con efectos positivos sobre 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, lo que es 366 por ciento de los 90 segundos en el caso de 30 lotes por hora. Nuevamente, hay una ganancia relativa de dosificación productiva, pulverización y tiempo de 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 de la alimentación, la idoneidad de los sistemas de pulverización y, en última instancia, los costos de capital necesarios para el equipo.

Autor: Detlef Bunzel, Evonik, Alemania

Fuente; International Aquafeed

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