door Detlef Bunzel, Evonik, Duitsland

"Wat is de optimale maat van de menger voor de voermolen?" en "Hoeveel batches per uur moeten er geproduceerd worden?"

Een efficiënte voerproductielijn is er een die is ontworpen om de soorten en hoeveelheden voer te verwerken die moeten worden geproduceerd. Het optimaliseren van de balans tussen batchgrootte en batchfrequentie speelt een cruciale rol.

Bij het ontwerpen van de voerproductielijn moeten twee kritische vragen worden beantwoord:"Wat is de optimale maat van de menger voor de voerfabriek?" en "Hoeveel batches per uur moeten er geproduceerd worden?" Het is in elk geval belangrijk om een ​​balans te vinden tussen batchgrootte en batchcyclustijd.

Bijvoorbeeld, als het doel is om 30 ton voer per uur te produceren, de productielijn en apparatuur kunnen worden ontworpen om 30 batches van elk één ton per uur te produceren, 15 batches van elk twee ton per uur, of 10 batches van elk drie ton per uur.

Optimale mixergrootte

Typische mixerafmetingen in voerfabrieken variëren van minder dan één ton tot zes-acht ton per batch. De meeste diervoederingrediënten, ongeveer 95 procent, worden meestal als droge bulk aan de mixer toegevoegd. Processtappen voor en na de weeg- en menglijn zijn vrijwel continu en, daarom, de menger moet gelijke tred kunnen houden met de korrelmolens. De capaciteit van de menglijn wordt berekend als batchgrootte vermenigvuldigd met het aantal batches per uur. Bijvoorbeeld, output (ton / uur) =batchgrootte (ton) x aantal batches/uren. Aan elke gegeven output kan worden voldaan door de batchgrootte en frequentie te variëren.

Mix tijd

Afhankelijk van het ontwerp van de mixer en de kwaliteitsverwachtingen, mengtijd kan variëren van ongeveer 60 seconden tot vier tot vijf minuten, of zelfs langer. Terwijl het in een dubbele lintmixer meer dan 200 seconden duurt om een ​​goede variatiecoëfficiënt te bereiken, een peddelmenger kan in minder dan 60 seconden een vergelijkbaar niveau van homogeniteit bereiken. Gezien de tijdsvereisten voor het vullen en lossen van de mixer, totale cyclustijden van twee tot zes minuten kunnen resulteren, wat overeenkomt met 10-30 batches per uur.

Volgorde van het batchmengproces

De tijdsvolgorde van het batchmengproces wordt geïllustreerd in figuur 1 (hieronder) en kan in vier blokken worden gestructureerd:

1. Doseertijd

2. Mixer vul- en lostijd

3. Mengtijd

4. Lostijd van bak na mixer

De batchcyclustijd is de kortste tijdspanne in het diagram, waarna de mixer weer gevuld mag worden. Figuur 1 geeft een best-case scenario weer. De batchcyclustijd in dit voorbeeld is drie minuten en 15 seconden, terwijl de tijd voor het vullen en leegmaken van de mixer elk 15 seconden is. De totale mixtijd is twee minuten en 45 seconden. De helft van de mixtijd wordt gereserveerd voor het mengen van droge ingrediënten voordat vloeistoffen in de mixer worden gespoten, terwijl de spuittijd één minuut is met 30 seconden laatste mengtijd om de vloeistoffen in de droge puree op te nemen. Ervan uitgaande dat alle batches even lang duren, er zouden meer dan 18 batches per uur worden geproduceerd.

Aandacht voor apparatuur en processen

Het vergroten van batchgroottes heeft uiteraard invloed op de omvang van de betrokken apparatuur. Bijvoorbeeld, de grootte van de mixer zal proportioneel toenemen met de batchgrootte, net zoals de output per uur zal toenemen, uitgaande van een constant aantal batches per uur. Ook is er een invloed van de batchgrootte op de doseertijd, weegnauwkeurigheid, evenals de meng- en spuittijd. Speciale aandacht moet worden besteed aan de spuittijd wanneer vloeibare producten worden gebruikt. Met toenemende batchgroottes, de spuittijd kan toenemen ten opzichte van de mengtijd met negatieve effecten op de kwaliteit van het mengsel. Dit effect wordt sterker gevoeld met een modern mixerontwerp en kortere mixtijden.

Een laatste aspect heeft te maken met slijtage van de apparatuur; met een toenemend aantal batches per uur, slijtage zal toenemen op al die onderdelen die worden geactiveerd bij het wisselen van batches zoals:schuifpoorten, pneumatische zuigers en aandrijvingen, en elektrische aandrijvingen.

Balans tussen batchgrootte en cyclustijd

Er zijn drie mogelijkheden om een ​​menglijnopbrengst van 30 ton/uur te realiseren:

Met 30 batches per uur en 90 seconden totale mixtijd, het percentage vul- en lostijd van 30 seconden zou 25 procent van de totale batchcyclus bedragen en de mengtijd zou 75 procent zijn. Deze timing zou impliceren dat vloeistoffen binnen minder dan 30 seconden worden verstoven met een droogmengtijd van 60 seconden.

Met 15 batches per uur en dezelfde 30 seconden om de mixer te vullen en te lossen, mengtijd wordt verhoogd tot drie minuten en 30 seconden, een stijging van 233 procent, ook al is het aantal batches met slechts 50 procent verminderd. Bijgevolg, de output van doseerapparatuur kan ook worden verminderd, met positieve effecten op de nauwkeurigheid van de dosering en de homogeniteit van het mengsel.

Met 10 batches per uur, de mengtijd zou toenemen tot vijf minuten en 30 seconden, wat 366 procent is van de 90 seconden in het geval van 30 batches per uur. Opnieuw, er is een relatieve winst van productieve dosering, spuit- en mengtijd met positieve effecten op de proceskwaliteit.

Alle opties zijn technisch mogelijk, en de uiteindelijke keuze zal factoren zoals doseringsnauwkeurigheid en homogeniteit van het voer in overweging moeten nemen en evalueren, geschiktheid van sproeisystemen en, uiteindelijk, de kapitaalkosten die nodig zijn voor de apparatuur.