För att säkerställa kontinuerlig drift av pelletsfabrikerna, kapaciteten för satsblandningslinjen kommer att definieras baserat på pelleteringslinjens designkapacitet.
Blandningsledningskapacitet
Foderbrukets produktionskapacitet definieras utifrån kontinuerliga processer i ton per timme. För blandningslinjeutrustningen, detta måste överföras till satser per timme eftersom blandning är en satsvis process.
Varje given utgång kan uppfyllas genom att variera batchstorlek och batchfrekvens. Batchstorlek definieras i viktenheter eftersom bulkpartier monteras på vågar.
Ändå, utrustning för transport, lagring, dosering och blandning av dessa bulksatser definieras i första hand av batchvolym:
• Doseringsutrustning måste utformas för att dosera volymen av bulkingredienser inom den tilldelade doseringstiden
• Vågtrattar måste utformas för att rymma batchvolymen enligt deras vägningskapacitet
• Behållare före och efter blandaren och själva blandaren måste utformas för att rymma den totala satsvolymen
• Blandare måste utformas för att möjliggöra en lämplig fyllningshastighet vid full satsvolym, för att få optimal blandningshomogenitet inom den tilldelade blandningstiden
• Transportutrustning efter mixern måste utformas för att transportera den totala satsvolymen inom cykeltiden
Medan blandarstorlekar i foderfabriker sträcker sig från mindre än ett ton (2, 000 liter) till 10 ton (20, 000 liter), blandningstiden kan variera från cirka 60 sekunder till fyra till fem minuter (eller ännu längre) beroende på mixerdesign och kvalitetsförväntningar.
En paddelblandare kan uppnå en jämförbar nivå av homogenitet på mindre än 60 sekunder, medan det tar mer än 200 sekunder att uppnå en bra variationskoefficient i en dubbelbandsblandare.
Med tanke på tidskraven för blandarens fyllning och tömning, totala cykeltider på två till sex minuter kan resultera. Följaktligen, cirka 10-30 satser kan produceras per timme.
Tidssekvens för batchprocess
Tidssekvensen för satsblandningsprocessen kan grovt struktureras i fyra block:
1 - Doseringstid
2 - Blandarens fyllnings- och tömningstider
3 - Blandningstid
4 - Tömningstid för behållare efter blandare
En närmare titt på tidssekvensen förbättrar förståelsen av batchprocessen:
• Doseringstiden är kortare än blandningstiden; så, den efterföljande satsen kommer att vara redo att fyllas i blandaren så snart blandaren töms
• Vätsketillsatssystemet är utformat för att möjliggöra tillräcklig blandning av torra komponenter innan sprutning av vätskor börjar och ger en slutlig blandningstid efter att sprutningen upphört
• Transportlinjen efter mixern är utformad för att tömma satsen från spolbehållaren efter mixern inom blandningstiden för följande sats.
Processparametrar och batchstorlek
Att ändra batchstorleken påverkar storleken på den inblandade utrustningen:
• Mixerstorleken ökar proportionellt med satsstorleken, precis som produktionen per timme kommer att öka, anta konstant antal satser per timme
• Doseringstiden ökar proportionellt med batchstorlek och doseringsutrustning oförändrad
• Om blandningstiden förkortas, för att öka produktionen (istället för att öka batchstorleken), detta kommer att resultera i förkortad doseringstid. För att dosera samma mängder på kortare tid, doseringsutrustningen måste utökas, och doseringsnoggrannheten kommer att minska i förhållande till batchstorleken. En dubblering av diametern på en skruvmatare skulle öka uteffekten och doseringsfelet ungefär med faktorn fyra
• Vägningsnoggrannheten är direkt relaterad till batchstorleken. T.ex., för en skala med 3, 000-siffrig upplösning och med ett vägningsintervall på tre ton, den minsta avläsningen är 1 kg. Med ett vägningsintervall på sex ton blir den avlästa avläsningen 2 kg
• Blandningstiden påverkas mycket mer av mixerdesign (förutom produktrelaterade parametrar) än av batchstorlek. Med samma grundläggande blandardesign kan förkortning av blandningstiden ha en negativ effekt på blandningens homogenitet.
• Spruttiden – precis som doseringstiden – ökar proportionellt med satsstorleken med samma sprututrustning. Vätsketillsats har sina begränsningar eftersom vätskor endast kan sprayas på ytan av mäsken inuti mixern, medan satsstorleken ökar med mixervolymen. Med satsstorlek kommer spruttiden att öka i förhållande till blandningstiden med negativa effekter på blandningens kvalitet. Sådana effekter är starkare med en modern mixerdesign och kortare blandningstid
• Fyllning och urladdningstid är relativt kort och påverkas inte särskilt mycket av satscykeltiden. Rent generellt, med ett ökande antal partier per timme kommer tidsförlusterna genom att byta partier att öka i förhållande till total produktionstid.
En annan kvalitetsrelaterad aspekt är "produktöverföringen". Beroende på utrustningsdesign och underhåll, när du byter batch, produkt från den som släpps ut kommer att finnas kvar och överföras till följande batch.
Samtidigt som produktionen per timme hålls konstant, det finns en tendens till ökad överföring när batchstorleken minskar och antalet batcher per timme ökar.
En ytterligare övervägande är att, med ett ökande antal batcher per timme, slitaget kommer att öka på delar som används vid batchbyte. Dessa inkluderar skjutportar, pneumatiska kolvar, och drivningar och elektriska drivningar.
Batchstorlek och cykeltid
Den mest kritiska konsekvensen av att öka antalet satser per timme är den förkortade blandningstiden, i förhållande till satscykeltiden.
Om påfyllnings- och tömningstiden för blandaren är totalt 30 sekunder, en ökning av antalet batchcykler skulle då ha en negativ inverkan på nätblandningstiden. Med 10 batcher per timme, 300 sekunder, eller fem minuter i timmen, skulle behövas för att fylla och tömma blandaren. 55 minuter skulle vara nettoblandningstid för att ge god blandningshomogenitet.
Med 30 batcher per timme, 15 minuter varje timme skulle behövas för att byta batch, vilket innebär att endast 45 minuter återstår för att producera en blandning av god kvalitet.
Att öka batchfrekvensen över 15 batcher per timme orsakar alltför långa stillestånd för att byta batch på bekostnad av produktiv dosering, sprutning och blandningstid.
Segmentering av blandningstid
För att få god blandningshomogenitet med en balanserad satscykelsegmentering, det är viktigt att tänka på i vilken ordning och tidpunkt ingredienserna tillsätts. Blandningstiden börjar efter att alla torra ingredienser har tillsatts.
När du fyller mixern, makroingredienser bör tillsättas först. Detta säkerställer en bra fördelning i mäsken. I vissa blandare finns det döda zoner som inte blandas nära botten. Dessa skulle fyllas med mikron om de lades till först. Förluster av mikro per batch, på grund av att blandargrindarna inte är 100 procent täta när de är stängda, kommer också att minska om de läggs ovanpå makroingredienser.
För mikroingredienser, som aminosyror och vitaminer, en bra fördelning, samt exakt dosering och undvikande av överföring, är avgörande för hög foderkvalitet, för att säkerställa god tillväxtprestanda och djurens hälsotillstånd.
Att tillsätta vätskor för tidigt i blandningscykeln kommer att påverka homogeniteten hos alla ingredienser. När vätskor sprutas in i blandaren ökar partikelstorleken, på grund av vidhäftning mellan vätskedroppar och torra partiklar.
När du tillsätter vätska, vattenlösliga vätskor ska sprayas före fettlösliga vätskor. De fettlösliga vätskorna kommer att belägga ytan på torra mäskgranuler och, Således, förhindra absorption av ytterligare vätskor. Detta innebär att vätskor stannar kvar på ytan och bildar klumpar och kakor på mixerytan och blandningsverktygen (paddlar och band).
Blandarens fyllnadshastighet
Blandartillverkare rekommenderar i allmänhet en fyllnadsgrad på 70 till 85 procent. Specifikt, med dubbla bandblandare, det är viktigt att notera att det inre bandet alltid måste täckas med mäsk. Om fyllningsgraden faller under denna nivå, blandningsdynamiken i det inre bandet påverkas negativt, och produkten kommer att samlas på ena sidan av mixern vid det yttre bandet.
Om blandarna är överfyllda, avståndet från sprutmunstyckena till mäsken minskar och vätskorna kommer att täcka en mindre yta. Klumpbildning kommer att uppstå eftersom volymen av vätskor kommer att överstiga mäskens specifika absorptionskapacitet.
Med en låg fyllnadsgrad, vätskor som sprutas på blandarverktyg och sidoväggar kommer att orsaka kakning som så småningom kommer att överföras till följande satser.
Därför, det rekommenderas att en minsta fyllnadsgrad på över 60 procent används, även om tillverkare kan hävda att sådana blandare presterar långt under 50 procent. Mäsken absorberar bara vätskorna och håller mixerverktygen rena, om blandarverktygen är väl täckta under sprutanordningen.
Arbetsprecisionstest av foderproduktionen
Foderblandningar säkerställer att djuren förses med tillräckliga nivåer av energi och näringsämnen. I modern djurproduktion, foderblandningar används också för att tillämpa profylaktiska medicinska behandlingar för att upprätthålla djurhälsan.
Konsumenter ger livsmedelssäkerhet mycket uppmärksamhet och, som en del av näringskedjan, foderproduktion måste leva upp till vissa standarder och följa grundläggande regler och bästa praxis. Många länder har utfärdat särskilda regler med ytterligare riktlinjer för foderindustrin, för att säkerställa denna efterlevnad. Spårbarhet, hygien och arbetsprecision är nyckelorden i dessa riktlinjer.
Olika koncept har utvecklats för att möta kundernas behov och för att klara av regulatoriska krav för att inte bara producera en adekvat kvalitet utan också verifiera den regelbundet. Fokus för sådana koncept är att utvärdera blandningshomogeniteten hos satsblandaren genom att mäta "variationskoefficienten" för ett spårämne som tillsätts i mäsken. Till exempel, vårt AMINOBatch® Working Precision Test använder kompletterande aminosyror som spårämnen för att utvärdera variationskoefficienten i batchblandningsprocessen.
Slutsatser
Dosering och blandning är kärnprocesser i foderfabriken med stor påverkan på produktion och foderkvalitet. Motstridiga aspekter av utrustning och processdesign måste förenas för att hitta en acceptabel balans mellan kostnadseffektivitet och produktion av god kvalitet.
Med batchcykeltider under fyra minuter, förhållandet mellan tid som behövs för att byta batch och nettoblandningstid hamnar ur balans på bekostnad av doseringsnoggrannheten, blandningshomogenitet och processstabilitet, orsakar högre risker för foderkvaliteten.
Industritrenden att påskynda doseringsprocessen kräver särskild uppmärksamhet när det gäller segmenteringen av doserings- och blandningscykeln. Vätsketillsatssystem kan nämligen bli en flaskhals:kortare batchtid resulterar i kortare blandnings- och spraytid. Den begränsande faktorn för vätskesprutning är mäskens förmåga att absorbera vätskor som tillsätts vid höga doser.
Med vätsketillsats, det är mycket viktigt att kontrollera och bibehålla en god fyllnadsgrad av mixern. Annat, klumpning och kakning på blandarväggar och verktyg kommer att resultera.
Vid foderproduktion är det viktigt att kontrollera arbetsprecisionen i doserings- och blandningsprocessen för att säkerställa kvalitetsproduktion. Om det är väl genomfört, sådana tester ger möjligheter att identifiera optimeringspotential i process- och utrustningsdriften samt i underhållet.
