av Detlef Bunzel, Evonik, Tyskland
"Vilken är den optimala blandarstorleken för foderkvarnen?" och "Hur många partier per timme ska produceras?"
En effektiv foderproduktionslinje är en som har designats för att hantera de typer och mängder foder som behöver produceras. Att optimera balansen mellan batchstorlek och batchfrekvens spelar en avgörande roll.
Två kritiska frågor måste tas upp när man designar foderproduktionslinjen - "Vilken är den optimala blandarstorleken för foderfabriken?" och "Hur många partier per timme ska produceras?" Det är viktigt i alla fall att hitta en balans mellan batchstorlek och batchcykeltid.
Till exempel, om målet är att producera 30 ton foder per timme, produktionslinjen och utrustningen kan utformas för att producera 30 satser på ett ton vardera per timme, 15 satser om två ton vardera per timme, eller 10 satser om tre ton vardera per timme.
Optimal mixerstorlek
Typiska blandarstorlekar i foderfabriker sträcker sig från mindre än ett ton till sex-åtta ton per sats. De flesta foderingredienser, cirka 95 procent, tillsätts vanligtvis till mixern som torr bulk. Processstegen före och efter vägnings- och blandningslinjen är praktiskt taget kontinuerliga och, därför, blandaren måste kunna hålla jämna steg med pelletskvarnarna. Blandningslinjens kapacitet beräknas som satsstorlek multiplicerat med antalet satser per timme. Till exempel, output (ton / timme) =batchstorlek (ton) x antal batcher/timmar. Varje given utgång kan uppnås genom att variera batchstorleken och frekvensen.
Blandningstid
Beroende på mixerdesign och kvalitetsförväntningar, blandningstiden kan variera från cirka 60 sekunder till fyra-fem minuter, eller ännu längre. Medan det i en dubbelbandsblandare tar mer än 200 sekunder att uppnå en bra variationskoefficient, en paddelblandare kan uppnå en jämförbar nivå av homogenitet på mindre än 60 sekunder. Med tanke på tidskraven för blandarens fyllning och tömning, totala cykeltider på två-sex minuter kan resultera, vilket motsvarar 10-30 partier per timme.
Sekvens av satsblandningsprocessen
Tidssekvensen för satsblandningsprocessen illustreras i figur 1 (nedan) och kan struktureras i fyra block:
1. Doseringstid
2. Blandarens fyllning och tömningstid
3. Blandningstid
4. Tömningstid för behållare efter blandare
Batchcykeltiden är den kortaste tidsperioden i diagrammet, varefter mixern kan fyllas på igen. Figur 1 representerar ett bästa scenario. Batchcykeltiden i detta exempel är tre minuter och 15 sekunder, medan tiden för påfyllning och tömning av mixern är 15 sekunder vardera. Den totala blandningstiden är två minuter och 45 sekunder. Hälften av blandningstiden är reserverad för att blanda torra ingredienser innan vätska sprutas in i mixern, medan spruttiden är en minut med 30 sekunders slutblandningstid för att införliva vätskorna i den torra mäsken. Förutsatt att alla batcher tar samma tid, mer än 18 partier skulle produceras per timme.
Uppmärksamhet på utrustning och processer
Att öka batchstorlekarna påverkar uppenbarligen storleken på den inblandade utrustningen. Till exempel, mixerstorleken kommer att öka proportionellt med satsstorleken, precis som produktionen per timme kommer att öka, anta konstant antal satser per timme. Det finns också en inverkan av batchstorlek på doseringstiden, vägningsnoggrannhet, samt blandnings- och sprutningstid. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt sprutningstiden när flytande produkter används. Med ökande batchstorlekar, Spraytiden kan öka i förhållande till blandningstiden med negativa effekter på blandningens kvalitet. Denna effekt känns starkare med en modern mixerdesign och kortare mixtider.
En sista aspekt är relaterad till slitage på utrustningen; med ett ökande antal batcher per timme, slitaget kommer att öka på alla de delar som aktiveras vid batchbyte såsom:skjutgrindar, pneumatiska kolvar och drivenheter, och elektriska enheter.
Balans mellan batchstorlek och cykeltid
Här är tre alternativ för att uppnå en blandningslinjeeffekt på 30 ton/timme:
Med 30 satser per timme och 90 sekunder total blandningstid, den procentuella påfyllnings- och tömningstiden på 30 sekunder skulle uppgå till 25 procent av den totala satscykeln och blandningstiden skulle vara 75 procent. Denna tidpunkt skulle innebära att vätskor sprutas inom mindre än 30 sekunder med en torrblandningstid på 60 sekunder.
Med 15 satser per timme och samma 30 sekunder att fylla och tömma blandaren, blandningstiden ökas till tre minuter och 30 sekunder, en ökning med 233 procent, trots att antalet partier minskar med bara 50 procent. Följaktligen, produktionen av doseringsutrustning kan också minska, med positiva effekter på doseringsnoggrannhet och blandningshomogenitet.
Med 10 batcher per timme, blandningstiden skulle öka till fem minuter och 30 sekunder, vilket är 366 procent av de 90 sekunderna i fallet med 30 satser per timme. På nytt, det finns en relativ vinst av produktiv dosering, sprutning och blandningstid med positiva effekter på processkvaliteten.
Alla alternativ är tekniskt möjliga, och det slutliga valet kommer att behöva överväga och utvärdera faktorer som doseringsnoggrannhet och fodrets homogenitet, lämplighet för sprutsystem och, i sista hand, de kapitalkostnader som behövs för utrustningen.
