II Congresso sobre Tecnologia de Produção de Alimentos para … · TIPOS DE MOINHOS DE MARTELO...

• II Congresso sobre Tecnologia de Produção de • II Congresso sobre Tecnologia de Produção de Alimentos para Animais

• 03 e 04 de setembro de 2013 – Centro de Eventos Excellence - Maringá, Pr.

TÓPICOS DA PALESTRA:

1. MOAGEM

STEFAN WIDMANN – WIDI TECNOLOGIA


2. CONTROLE DE PÓ NA FÁBRICA


1. MOAGEM

DEFINIÇÃO DE MOAGEM:

MOAGEM ⇨ É O PROCESSO DE REDUÇÃO DE PARTÍCULAS.

Estendendo esta definição um pouco mais a nosso dia a dia:Estendendo esta definição um pouco mais a nosso dia a dia:

O processo de moagem refere-se a redução do tamanho de grãos ou matérias primas sendo capaz de controlar o grau de finura e a distribuição granulométrica dos produtos finais.

MÉTODOS PRINCIPAIS DE REDUÇÃO DE TAMANHO

ATRITOATRITO

IMPACTOIMPACTO

COMPRESSAOCOMPRESSAO

CORTE CORTE

MOINHO DE “IMPACTO” PARA REDUÇÃO DE TAMANHO

IMPACTOIMPACTO

OBJETO é impactado por uma parte – normalmente um “martelo” a uma velocidade alta o suficiente para quebrar a PARTÍCULA.

EXEMPLOS DE MOINHO DE IMPACTO

- MOINHO DE MARTELO

- PULVERIZADOR

DEPOIS DO DEPOIS DO IMPACTOIMPACTO

ANTES IMPACTOANTES IMPACTO

MOAGEM EM AÇÃO

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOINHO DE MARTELO

ZONA DE 1°IMPACTO

ZONA DE VELOCIDA

MAX. ATENGIDA

ZONA DE ACELERACAO

PONTO DE REMOAGEN

EQUIPAMENTOS DE MOAGEM: TABELA DE REFERÊNCIA

100,000µm10 cm

10,000µm1 cm

1,000µm1mm

100µm 10µm

Micrometro

1µm

4 2 1 3/4 3/8 16/64 8/64 4/64 2/64

Moinhos de Martelo (grosso e fino)

GRANULADORES

TRITURADORES

PICADORES

PULVERIZADORES

4 8 20 50 100 200 400 1250

Abertura da telaem Mesh

Abertura da tela(em polegadas)

Areia TalcoFarinha

Carvão mineral pulverizado

Calcário

Temperos

Visível a olho nuAnálise de Laser

CicloneFiltro de Mangas

Pó

TIPOS DE MOINHOS DE MARTELO PARARAÇÃO ANIMAL

Granularidade divididos em três tipos de acordo com as características da finura.

Tipos de ração:Pecuária, Suínos e

Aves

Peixe , PET,

Micro pellet

Micro Peixe /

Camarão

Granularidade 1,19 - 0,6 mm 0,6 - 0,3 mm 0,3 - 0,15 mm

Modelo de

moinho

Moinho martelo

(1780 rpm)

Moinho martelo

(3560 rpm)Pulverizador

Fotos de

moinhos

fonte: Muyang

SISTEMA DE MOAGEM COMPLETO

Motor elétrico (4p)

Porta deslizante

AcoplamantoEntrada da ração

Reversão de sentido de rotação

DETALHES DO MOINHO DE MARTELO

Dispositivo de troca rápida das telas

Rolamento

Sensores para abertura das portas

Base do moinho

SISTEMAS DE MOAGEM:

Vantagens:

�� A capacidade máxima da moagem é utilizada.

�� Sem picos no consumo de energia

�� O tamanho das partículas de produtos diferentes podem ser ajustados facilmente com a troca da tela do moinho.

Desvantagens:

Pré-moagem

Desvantagens:

�� Investimento mais alto em moegas, transportadores e silos.

�� Risco de segregação da ração por causa da variação de granulométrica dos produtos

�� Produtos de difícil moagem (cevada, aveia) podem até não ser moídos separados

SISTEMAS DE MOAGEM:

Vantagens:

�� Granulometria uniforme de todas os ingredientes

�� Investimento mais baixo

�� Produtos de difícil moagem são misturados com produtos fáceis demoer = menos kW/ton.

Desvantagens:

Pós-moagem ou moagem conjunta

Desvantagens:

�� A capacidade da planta é diretamente dependente da capacidade da moagem

�� Possibilidades limitadas no processo de automação total ( sem supervisão )

�� A capacidade máxima da moagem não pode ser aproveitada por causa do tempo entre bateladas e diferenças entre produtos.

1. Produtividade (t/h）

2. Potencia do motor (kW/CV）

3. Consumo de energia (kWh/ton）

4. Área da peneira, área aberta (%)

5.

DIMENSIONAMENTO DO MOINHO DE MARTELO:

5. Pleno abaixo do moinho de martelos

6. Ventilador de aspiração

7. Filtro de mangas

ProduProdutos:tos: %%HH22O O ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ t/mt/m3 3 JKWJKWFarelo de soja 12 0.55 70Farelo de amendoim 12 0.6 70Milho (BRA) 12 0.7 45Milho (EUA) 12 0.7 55Milho (Thailandia) 12 0.7 35Trigo 14 0.7 40Cevada 12 0.7 27Aveia 12 0.7 14Arroz (quebrado) 12 0.7 49Centeio 14 0.7 16

JKW- FATOR DE MATÉRIA PRIMA

Centeio 14 0.7 16Farelo de milho (pelet) 12 0.25 70Farelo de trigo, fino 13 0.3 33Farinha de mandioca 10 0.6 85Sorgo 11 0.7 55 Farinha de carne 8 0.6 50Farinha de peixe, Peru 8 0.65 1

*Tabela com valores JKW para diferentes produtos, relacionados a uma umidade e densidade especifica, verificados em um moinho com uma tela com área aberta de 40% e uma velocidade linear do martelo de 90 m / s.

CAPACIDADE DO MOINHO

Sistema de pré-moagem

Q = Capacidade de produção (kg/h)

P = Potencia do motor principal (kW)

W = Consumo especifico (kWh/t)

∅= Diâmetro do furo da peneira (mm)

JKW = Fator da matéria prima

QQ = P = P •• ∅∅∅∅∅∅∅∅ •• JKW JKW == kg/hkg/h

P =P =QQ

∅∅∅∅∅∅∅∅ •• JKWJKW= = kWkW


WW ==10001000

JKW JKW •• ∅∅∅∅∅∅∅∅= = kWh/tkWh/t

JKW =JKW =QQ

PP •• ∅∅∅∅∅∅∅∅= = factorfactor

Exemplo:Potencia nominal = 150 kW (200 CV) Furo da peneira = ∅ 4 mmProduto Milho (BR)

QQ = = 150150 •• 4 4 •• 4545 = = 2727..000000 kg/hkg/h

Sistema de moagem conjuntaQ = Capacidade de produção

(kg/h)

P = Potencia do motor principal (kW)

W = Consumo especifico (kWh/t)

CAPACIDADE DO MOINHO

100100 •• PP •• ∅∅∅∅∅∅∅∅= = kg/hkg/h

xx11xx22 xx33 xx44

JKWJKW11 JKWJKW22 JKWJKW33 JKWJKW44++ ++ ++[[ ]]

QQ ==

QQ • • xx11xx22 xx33 xx44

JKWJKW11 JKWJKW22 JKWJKW33 JKWJKW44

++ ++ ++[[ ]]

P =P =P =P =P =P =P =P = = kW= kW= kW= kW= kW= kW= kW= kW∅= Diâmetro do furo da peneira

(mm)


Fator x = Proporção de cada ingrediente (%)

JKWJKW11 JKWJKW22 JKWJKW33 JKWJKW44P =P =P =P =P =P =P =P =100 100 • • ∅∅∅∅∅∅∅∅

= kW= kW= kW= kW= kW= kW= kW= kW

xx11xx22 xx33 xx44

JKWJKW11 JKWJKW22 JKWJKW33 JKWJKW44

++ ++ ++[[ ]]JKW =JKW =JKW =JKW =JKW =JKW =JKW =JKW =100100100100100100100100

= = = = = = = = fatorfatorfatorfatorfatorfatorfatorfator




4. Área da peneira,

5.




7. Filtro de mangas

Calculo: Potencia do motor principal vezes fator de área

Média para matérias primas : 0,012 m2 / kW

• Matéria prima comum: 0.008 – 0.016 m2 / kW

• Matérias primas fibrosas: 0.016 – 0.022 m2 / kW Sementes de cereais: 0.010 – 0.012 m2 / kW

ÁREA DA PENEIRA / kW

Sementes de cereais: 0.010 – 0.012 m2 / kW

Para furos < 2,5 mm : fator m2 / kW maior

• 0.003 m2 / kW

Não deveria ser usado uma relação m² / kW menor do que este valor.




4. Área da peneira,

5.




7. Filtro de mangas

� Controle de resíduos em pó dissipadas no ambiente

� Aumenta a capacidade real do moinho

SISTEMA DE ASPIRAÇÃO DO MOINHO

Vantagens de um sistema de aspiração funcional:

� Abaixa o consumo especifico por tonelada

� Menos desgaste (martelos e peneira)

� Para moagem grossa reduz as partículas finas(menor DPG)

SISTEMA DE ASPIRAÇÃO DO MOINHO

Para moinhos convencionais:

Volume de ar (m3/min) área da peneira (dm2)2

Volume do pulmao (m3) área da peneira (m2)

Perda de carga do moinho= 110 - 150 mmH²O

Perda de carga do filtro= 100 - 150 mmH²O

==

==

Carga de superfície do filtro por m²

Geral:

Moinho de martelo para ração animal: superfície do filtro 4 m3/min por m2

Aspiração, pó seco área do filtro 6 m3/min/m2

Minerais, fécula de mandioca área do filtro 4 m3/min/m2

Cascas de aveia e arroz área do filtro 3 m3/min/m2

ENTRADA DE AR POR ALIMENTADOR ROTATIVO

ENTRADA DE AR POR ALIMENTADOR DE ROSCA

ENTRADA DE AR POR ALIMENTADOR TIPO GAVETA

QUALIDADE DO PRODUTO FINAL PÓS MOAGEM

Tamanho: Tamanho: O padrão de medidas de tamanho de partículas é o:

DGM – Diâmetro Geométrico Médio

Qualidade da Distribuição: Qualidade da Distribuição: O padrão é o:

DPG – Desvio Padrão GeométricoDPG – Desvio Padrão Geométrico

DGM recomendado por espécie:DGM recomendado por espécie:

Aves de corte: 800 – 1000 µ (micron); peneira 4 - 6 mm

Matrizes (aves) : 950 -1200 µ; peneira 6 -7 mm

Suínos: 500 – 650 µ; peneira 2 - 3 mm

Moinho 1

%DGM = 900 µ

DIFERENÇA ENTRE DGM E DPG

Moinho 2

800 µ 1000 µ

Moinho 2

%

DGM = 900 µ

DPG DO MOINHO 2

800 µ 1000 µ

Moinho 1

%DGM = 900 µ

DPG DO MOINHO 1

800 µ 1000 µ

Moinho 1 tem um DPG menor = melhor

%DGM = 900 µ

DPG MENOR = MELHOR

Moinho 2 tem um DPG maior

800 µ 1000 µ

FATORES DE INFLUÊNCIA SOBRE QUALIDADE E CAPACIDADE DO MOINHO

� Grau de abertura da peneira e umidade da matéria prima

� Velocidade periférica dos martelos:

� Distancia da martelo até a peneira

� Números de martelos� Números de martelos

� Grau de desgaste dos martelos e de peneiras

INFLUÊNCIA DA ÁREA ABERTA E UMIDADE DO PRODUTO SOBRE O CONSUMO DE ENERGIA

Furo da peneira

Consu

mo d

e E

ner

gia

Área aberta 50 %

Diâmetro médio moído

Consu

mo d

e E

ner

gia

Área aberta 30 %

Fonte: Kersten, J.; Rohde, H; Naef, E.: Principles ofMixed Feed – 2005.

= = 9090..77 * d* d22

tt22Calculo de área aberta (%)para furos redondos

ÁREA ABERTA PARA PENEIRAS COM FUROS REDONDOS

60?

t

d

ÁREA ABERTA PARA PENEIRAS COM FUROS BILONGOS

2,520

2,5

4

Área = Área = 44,,159159..2 2 ((mmmm²²))No. de furos = No. de furos = 30 30 x x 7676..66

37

2,5

2,5

?4No. de furos = No. de furos = 30 30 x x 7676..66Área de furos= Área de furos= 22,,298 298 ((mmmm²²))Área aberta= Área aberta= 5555%%

INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE PERIFERICA DOS MARTELOS

!

&

,,600

800

1000

1200

DGM - Microns

!&,

,

,

1,6 mm 2,4 mm 3,2mm 4 mm 4,8 mm

Peneira com furos de :

0

200

400

600

120 m/s 100 m/s 80 m/s, !

AJUSTE DE DISTANCIA ENTRE MARTELOS E PENEIRA E VARIAÇÃO DE NUMEROS DE MARTELOS

ROTOR DE MOINHO COM POSIBILIDADES DE AJUSTES

VARIACAO NO NUMERO DE FILEIRAS DE

MARTELOS 4 X, 8 X,12 X, 24 X

VARIACAO NA DISTANCIA DO MARTELO A

PENEIRA: 3 x POS.

Distancia entre martelo e peneira:

Moagem normal/grossa = 10-15 mm

Moagem fina: 5 mm

DISTȂNCIA ENTRE MARTELOS E PENEIRA

Fileira de furos com distȃnciamenor (8 mm)

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOINHO DE MARTELO

ZONA DE 1°IMPACTO

ZONA DE VELOCIDA

MAX. ATENGIDA

ZONA DE ACELERAÇÃO

PONTO DE REMOAGEN

MOINHO COM POSIBILIDADES DE AJUSTES NO IMPACTO






� Grau de desgaste dos martelos e das peneiras

MARTELOS COM TRATAMENTO DE SUPERFICEENDURECIDOS COM TUNGSTENIO

DESGASTE DE MARTELOS

min. min. 5 5 mmmm

1010--15 15 mmmm1010--15 15 mmmm

• Deve inverter o sentido de rotação do martelo a cada 2-3 dias (moagem normal/grossa, ou a cada dia para moagem fina.


• O desgaste uniforme do martelo reduz a vibração do moinho e garante um produto final de tamanho uniforme com a max. capacidade.

Worn out Hammer Beater

9/9/2013

51

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

$/To

n

DEVEMOS TROCAR OS DEVEMOS TROCAR OS MARTELOS MARTELOS

QUANDO TROCAR OS MARTELOS

0.00

0.05

0.10

0.15

6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Tons x 1000MARTELOS ENERGIA Total

Borda arredondadaBorda arredondada

BordaBorda afiadaafiada

��

A peneira entope !A peneira entope !

DESGASTE DAS PENEIRAS


��

Deve virar a tela em 180 ° cada vez que você abrir o moinho de martelo.

Devido ao fato de que a face inferior é mais afetado e desgastada comparado com a face exterior. Borda arredondadaBorda arredondada


0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45$/

Ton

DEVEMOS TROCAR AS DEVEMOS TROCAR AS PENEIRAS PENEIRAS

QUANDO TROCAR AS PENEIRAS

0

0.05

0.1

0.15

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Tons x 1000

PENEIRAS ENERGIA Total

CapacidadeCapacidade Tamanho das PartículasTamanho das Partículas

Velocidade dos martelos : Velocidade dos martelos : (alta) diminui fina(80 – 120 m/s) (baixa) aumenta grossa

Quantidade de martelos:Quantidade de martelos: (maior) diminui fina

TABELA DE INFLUÊNCIAS SOBRE QUALIDADE E CAPACIDADE DA MOAGEM

Quantidade de martelos:Quantidade de martelos: (maior) diminui fina(menor) aumenta grossa

Diâmetro do furo: Diâmetro do furo: (menor) diminui fina(maior) aumenta grossa

Área aberta da peneira: Área aberta da peneira: (menor) diminui fina(maior) aumenta grossa


2. CONTROLE DE PÓ NA FÁBRICA


Manual das BPFHigiene e saúde do pessoal;Qualificação de fornecedores, matérias-primas e embalagensControle integrado de pragas

CO

NT

RO

LE

DE

PÒ

DE

NT

RO

DA

F

AB

RIC

A

LEGISLAÇÃO E NORMAS

Instrução Normativa nº 4, MAPA de 23 de fevereiro de

2007

Controle integrado de pragasLimpeza/Higienização de instalações, equipamentos e utensílios;Portabilidade da água e higienização de reservatórioPrevenção da contaminação cruzadaManutenção e calibração de equipamentos e instrumentosControle de resíduos e efluentes;Programa de rastreabilidade (Recall);Tratamento de Não ConformidadeC

ON

TR

OL

E D

E P

Ò D

EN

TR

O D

A

FA

BR

ICA

� Redução de Contaminação cruzada

� Redução de resíduos sólidos no maio ambiente– Melhorar condições para a saúde dos funcionários e da população

– Melhorar condições de higiene

– Redução e melhor controle de pragas

PARA QUE CONTROLE DE PÓ NA FABRICA ?

– Redução e melhor controle de pragas

� Redução de custo:– Reduzir o desperdício de matérias primas e ração pronta

– Reduzir o gasto com limpeza e maior controle de pragas

– Aumenta a capacidade de alguns equipamentos

CONTROLE DE PÓ: QUAL EQUIPAMENTO ?

100,000µm10 cm

10,000µm1 cm

1,000µm1mm

100µm 10µm

Micrometro

1µm

4 2 1 3/4 3/8 16/64 8/64 4/64 2/64

Moinhos de Martelo (grosso e fino)

GRANULADORES

TRITURADORES

PICADORES

PULVERIZADORES

4 8 20 50 100 200 400 1250

Abertura da telaem Mesh

Abertura da tela(em polegadas)

Areia TalcoFarinha

Carvão mineral pulverizado

Calcário

Temperos

Visível a olho nuAnálise de Laser

CicloneFiltro de Mangas

Pó

SEPARAÇÃO POR FILTRO DE MANGAS

FILTRO DE MANGA

Captação até 2 mícron de diâmetro da partícula.

Passagem: mínimo 0,1 %

TIPOS DE FILTRO DE MANGAS

TBLMD-BAIXA PRESSAO

LNGM-ALTA PRESSAO

TBLMY-BAIXA PRESSAO

SEPARAÇÃO POR CICLONE

Captação até 20 mícron de diâmetro da partícula.

Passagem: mínimo 0,5 %

CICLONE

DIFERENÇA DE ASPIRAÇÃO CENTRAL E LOCAL

ASPIRACAO CENTRAL ASPIRACAO LOCAL

PARA QUE CONTROLE DE PÓ NA FABRICA ?

FILTRO DE MANGA PARA RECEBIMENTO DE MP´S A GRANEL

FILTRO DE MANGAS PARA PRÉ LIMPEZA

ASPIRAÇÃO CENTRAL PARA DIV. APLICAÇÕES

ASPIRAÇÃO LOCAL DIV. APLICAÇÕES NAS AREAS EXTERNAS

FABRICA DE RAÇÃO GENÉRICA- FLUXOGRAMA

FILTRO DE MANGAS PARA RECEBIMENTO DE MP´S POR BIG-BAG E SACOS

FILTRAGEM LOCAL NOS TRANSPORTADORES

FILTRAGEM CENTRAL NOS SILOS DE DOSAGEM

FILTRO NO RECEBIMENTO DE ENSACADOS

FILTRAGEM CENTRAL NO ENSACAMENTO

FILTRO NA BALANÇA DE ROBO OU TROMBA DE EXPEDICAO

ASPIRAÇÃO NA TROMBA DE EXPEDIÇÃO

FIMPara Contato:Stefan WidmannWIDI TECNOLOGIA LTDA.Rua Geórgia 47O4559-010 BrooklinSão Paulo SP.Tel: (11) 5042-4144e-mail: [email protected] [email protected]

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