19 nov, 2021
por Daniel Geraldes
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A importância do departamento de manutenção na Indústria Pet Food

A IMPORTÂNCIA DA ESPECIFICAÇÃO CORRETA DA CAPACIDADE DOS EQUIPAMENTOS NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS PARA ANIMAIS DE ESTIMAÇÃO

O parâmetro comumente utilizado para definir a capacidade de secagem de um secador para petfood é o valor da vazão de produto seco que alimenta a linha de extrusão. Na realidade o valor que melhor exprime a capacidade de secagem é o volume horário de água que o equipamento consegue retirar do produto que recebe após a extrusão.

Por: Antonio P. Rubega

Em muitas plantas que visitamos, já nos deparamos com situações em que um determinado equipamento que foi adquirido com a expectativa de proporcionar a capacidade de processar certa quantidade de toneladas por hora de produto, não corresponde ao que havia sido especificado inicialmente. E nem sempre porque o equipamento opera abaixo do esperado, mas sim porque os valores especificados não correspondem à real necessidade.
Vamos abordar neste artigo alguns pontos relacionados a vários equipamentos que integram o fluxo de produção de uma planta de Petfood, e que ilustram como é importante a especificação correta da capacidade dos equipamentos que se pretende adquirir.

* MOINHOS:

Os Moinhos são responsáveis por proporcionar a textura granulométrica adequada do material que vai ser extrusado, de modo a facilitar o cozimento que ocorre no interior do Pré Condicionador e dar o acabamento desejado à superfície das partículas extrusadas.
Os fatores mais comuns que influenciam na capacidade de processamento dos Moinhos são:

– a textura granulométrica desejada, proporcionada pelo diâmetro dos furos das telas (ou peneiras). À medida que se utilizam telas com furos cada vez menores, a capacidade de moagem diminui. Nesse caso, um fator importante é, não só a área de telas por onde passa o produto moído, mas sim a porcentagem de área vazada das telas (relação entre a soma das áreas dos furos e a área total das mesmas). Telas grandes com área vazada pequena podem reduzir a capacidade de moagem.

– se um Moinho tem que abastecer vários pontos (vários silos que alimentam mais de uma linha de extrusão), é comum ocorrer a interrupção da operação do moinho porque os silos estão cheios. Ao contrário, se vários silos de destino se esvaziam simultaneamente, é possível que uma linha de extrusão interrompa a operação por falta de material. Se houver necessidade de troca de produto, inclusive com limpeza de linha, a interrupção da operação de extrusão pode ser longa, até que haja material moído suficiente para o reinício.

– o teor de gordura (extrato etéreo) do material a ser moído também tem um peso significativo no desempenho dos moinhos. Produtos com teor elevado de material graxo farão cair a capacidade de moagem. Plantas que operam com um mix de produtos com essa característica deverão ter uma avaliação criteriosa de capacidades ao se dimensionar e especificar os equipamentos que supram essa necessidade.

* EXTRUSORAS:

No caso das Extrusoras, um ponto que às vezes é subestimado é a quantidade de umidade que o produto passa a ter após a inclusão de água e vapor d´água no Pré Condicionador. Esse incremento pode chegar a 15%, como em casos em que o produto que sai do canhão apresenta umidade ao redor de 25% enquanto que ao entrar no sistema de extrusão a umidade original era 10%, por exemplo.

Normalmente se considera a capacidade de extrusão como sendo o valor da vazão de entrada de produto moído e seco no Pré Condicionador. No caso que ilustramos acima como exemplo, uma Extrusora com suposta capacidade nominal de 10.000 kg/hora, terá que processar um volume de quase 12.000 kg/hora pelo acréscimo de umidade (se na saída do canhão o teor de umidade estiver ao redor de 25%).

O teor de material graxo dos produtos a extrusar também merece consideração, pois afeta diretamente o desempenho das extrusoras.

Dependendo do mix de produtos que essa máquina deve processar, esses são pontos importantes a se considerar ao dimensionar e especificar as capacidades desejadas.

* SECADORES:

O parâmetro comumente utilizado para definir a capacidade de secagem de um Secador para petfood é o valor da vazão de produto seco que alimenta a linha de extrusão. Na realidade o valor que melhor exprime a capacidade de secagem é o volume horário de água que o equipamento consegue retirar do produto que recebe após a extrusão.

Vamos ilustrar melhor:

– consideremos uma vazão de produto “seco” que alimenta a Extrusora: 10.000 kg/hora com 10% de umidade (1.000 kg/hora de água), para tomar como base. A quantidade de matéria seca será de 9.000 kg/hora, valor que vai se manter ao longo de todo o processo subsequente, independentemente da quantidade de umidade que será adicionada.

– dependendo da quantidade de água e vapor que se adiciona no Pré Condicionador e na Extrusora, podemos ter situações como:

1 – vazão de produto extrusado que sai do canhão após a extrusão: 10.970 kg/hora com 18% de umidade (1.970 kg/hora de água). Para secar até obter uma umidade de 9% no produto final, há necessidade de retirar 1.080 kg de água por hora.
2 – vazão de produto extrusado que sai do canhão após a extrusão: 12.000 kg/hora com 25% de umidade (3.000 kg/hora de água). Para secar até obter uma umidade de 9% no produto final, há necessidade de retirar 2.110 kg de água por hora.

Considerando esses valores, vemos que a quantidade de água a ser evaporada no processo de secagem aumenta significativamente à medida que o produto extrusado sai do canhão com níveis de umidade mais elevados. Um aumento de 18% para 25% de umidade implica em duplicar o volume de água a ser evaporado.

Às vezes ocorre a situação em que há necessidade de alterar uma receita de produto e o operador informa que passa a haver necessidade de usar um volume de água maior para obter uma boa extrusão. Dependendo do aumento necessário de inclusão de água, às vezes o Secador não consegue fazer a secagem necessária e há a necessidade de reduzir a carga da Extrusora.

O dimensionamento e especificação adequados do Secador depende de considerações como as tecidas acima.

* RESFRIADORES:

Os Resfriadores são usualmente dimensionados pela capacidade de resfriamento em toneladas de produto por hora e pelo diferencial de temperatura entre a registrada no produto à saída do Resfriador e a temperatura ambiente. Por exemplo, 10 ton/hora e um diferencial de 7°C entre a temperatura do produto resfriado e a temperatura ambiente no local onde o produto é empacotado.

Suponhamos que esses sejam os parâmetros ideais para a operação. O produto no interior do Resfriador é resfriado por uma corrente de ar captado no ambiente em torno do equipamento. Nesse caso é razoável que o diferencial de 7°C do exemplo seja considerado em relação à temperatura desse ambiente.

Suponhamos também que, por contingência de lay out e espaços disponíveis, o Resfriador seja instalado num nível elevado em relação ao solo (relativamente próximo ao teto) e que esteja no mesmo ambiente onde está o Secador. A temperatura ambiente nesse caso pode estar facilmente em níveis de 35°C, o que levaria a ter um produto com temperaturas de 42°C (diferencial de no mínimo, 7°C).

Para não ocorrer condensação de umidade no interior das embalagens ou nas paredes dos silos que armazenam o produto antes da operação de empacotamento, o diferencial de 7°C deve ser tomado em relação á temperatura do ambiente onde se realiza esse empacotamento que, consideremos seja de 28°C. Para essa situação, o diferencial real seria de cerca de 14°C.

Considerado esse raciocínio, vemos que há vários pontos a serem considerados no momento de especificar a capacidade do equipamento e decidir onde será feita a tomada de ar de resfriamento e em que local ele será instalado, por exemplo.

Para não tornar esse texto demasiado longo, escolhemos alguns equipamentos importantes que participam do processamento de petfood. Obviamente existem outros que merecem o mesmo tipo de consideração, além dos transportadores que fazem a interligação entre os mesmos.

O importante é avaliar bem as condições de operação que se deseja obter, para dimensionar e especificar equipamentos cujas características vão ao encontro do atendimento das necessidades.

_______________________
Antonio P. Rubega é engenheiro mecânico formado pela UNICAMP e diretor da PROMEP – Com. de Máq. e Equipamentos

PUBLICAÇÃO EXCLUSIVA DA REVISTA PET FOOD.
PROIBIDO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL SEM AUTORIZAÇÃO DA EDITORA STILO

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