SECADOR ROTATIVO OU DE ESTEIRA? GÁS, VAPOR OU MICROONDAS? E COMO AUTOMATIZA- LOS

SECADOR ROTATIVO OU DE ESTEIRA? GÁS, VAPOR OU MICROONDAS?
E COMO AUTOMATIZA- LOS
Um dos equipamentos mais caros da fábrica de ração é o secador de ração atualmente existem vários tipos de projetos para esse equipamento, secadores rotativos, de esteira, verticais, horizontais, a gás ou a lenha além dos modelos adaptados nas fábricas de ração.
A função do secador de ração é fazer com que toda molécula de água livre na ração seja retira por completo, para que essa água seja retirada as rações devem passar pelo processo de secagem. A qualidade de um produto depende do seu uso final, que por sua vez, dirá qual a característica necessária de qualidade que deverá ser conservada. Assim, é o critério de conservação de qualidade que ditam os processos de secagem nas indústrias de ração.
Durante a secagem é necessário um fornecimento de calor para evaporar a umidade do material e também deve haver um sorvedor de umidade para remover o vapor de água, formado a partir da superfície do material a ser seco.
É este processo, de fornecimento de calor da fonte quente para o material úmido que promoverá a evaporação da água do material e em seguida a transferência de massa arrastará o vapor formado.
Para o fornecimento de calor temos duas opções sistema de aquecimento via caldeira ou sistema de aquecimento por gás GLP ou Natural.
Atualmente no Brasil o sistema de aquecimento mais utilizado é por caldeiras a vapor sendo que essas mais de 95% são alimentadas por lenha ou cavaco de madeira. Por ser um combustível de baixo custo e de fácil aquisição. Os outros 5 % estão divididos entre fabricantes que usam caldeiras a gás, óleo e sistema de secagem direta com queimadores a gás.
A escolha do tipo do sistema de secagem deve ser minuciosa, como citado em postagens anteriores. Devemos analisar se o montante do investimento inicial comportará os gastos, pois se decidirmos começar nossa fábrica com sistema de secagem a vapor o custo de implantação tem um aumento significativo, pois será necessária a compra de uma caldeira e sua devida instalação gera um aumento de 5-7% no montante.
Diferentemente dos secadores a gás que não gera custo inicialmente, pois o reservatório de gás fica consignado à compra de gás junto às distribuidoras.
CUSTO PRODUTIVO 
 
Em relação ao custo de produção segue abaixo duas tabelas com valores que podem estar um pouco desatualizados, mas que refletem diretamente qual o valor pago mensalmente para os dois sistemas de secagem. Como exemplo irei utilizar um comparativo de uma fábrica com produção de 2 ton/h e está mesma planta tem produção de 8 horas por dia.:
CÁLCULO DE CUSTO DE LENHA POR KG DE RAÇÃO ACABADO (SECADOR A VAPOR)
Consumo
Total
» 0,416 m³ por hora de lenha (consumo médio)
79,87
» Preço do m³ de lenha (média)
R$ 45,00
24,00
dias
R$ 3.594,24
» Custo do gás/ Kg de ração produzida
R$ 0,01
CÁLCULO DE CUSTO DE LENHA POR KG DE RAÇÃO ACABADO (SECADOR A GÁS – GLP)
Consumo
» 75 Kg por hora de gás (GLP) x 8.48 horas por dia
600,00
» 600 Kg/dia x R$ 3,30 kg/gás
R$ 3,30
R$ 1,980,00
» R$ 1.980,00 x 24 dias
24,00
dias
R$ 47.520,00
» Custo do gás/ Kg de ração produzida
R$ 0,12
CÁLCULO DE CUSTO DE LENHA POR KG DE RAÇÃO ACABADO (SECADOR A GÁS – Natural)
Consumo
» 64,5 Kg por hora de gás (Natural) x 8.48 horas por dia
516,00
» 600 Kg/dia x R$ 2,93 kg/gás
R$ 2,93
R$ 1.512,00
» R$ 1.980,00 x 24 dias
24,00
dias
R$ 36.285,00
» Custo do gás/ Kg de ração produzida
R$ 0,09
CÁLCULO DE CUSTO DE LENHA POR KG DE RAÇÃO ACABADO (SECADOR A MICROONDAS)
» 2000Kg/h * 12% água para retirar por hora
240,00
» 240Kg/h de água * R$ 0,7 Kw/h/kg de água
R$ 168,00
» 168Kw/h x 8.48 horas por dia
1.424,64
» 1.424,64 x 24 dias
R$ 34.191,36
» Custo do gás/ Kg de ração produzida
R$ 0,09
Ou seja, analisando os custos temos que:
O secador a gás GLP está com custo de produção 25% maior do que o do gás natural e micro-ondas e 92% maior do que o sistema com caldeiras.
A minha opinião é que o sistema com caldeiras ainda é o mais indicado, pois se assumirmos os valores acima e digamos que estaremos usando o secador com gás natural, pagando o valor de R$ 36.285,00 por mês de gás ao final de 5 meses é possível quitar a compra da caldeira.
SECADOR TUBULAR OU DE ESTEIRA?
 
O secador rotativo para rações é eficiente somente para baixas produções de no máximo 500 Kg/h, mesmo assim para essa produção é necessário ter um sistema eficiente na sucção do ar úmido que fica retido dentro do tubo.
Segue uma lista de problemas nos secadores rotativos:
– Limita a capacidade da extrusora;
– Limita a passagem de ar entre os grãos de ração.
– Pode gerar pó no final desta etapa, pois o produto fica sendo revirado dentro do secador;
– Maior consumo de combustível, uma vez que o sistema não é fechado nem isolado;
– Não é possível controlar o fluxo de produto que passa dentro do secador.
Para os secadores de esteira, esses controles são mais acessíveis, quando o equipamento está em trabalhando é possível fazer os seguintes ajustes:
– Temperatura;
– Velocidade do ar quente;
– Velocidade da sucção de ar úmido e tempo na qual o ventilador será acionado;
– Altura da camada de ração dentro do forno;
– Velocidade da esteira;
São esses ajustes que irão determinar a boa qualidade de secagem da ração seja ela pet ou peixe.
Mas para isso o operador tem que estar monitorando constantemente a produção juntamente com um profissional do controle de qualidade, realizando periodicamente análises de umidade e atividade de água na entrada e saída do secador.
Com o passar do tempo essas operações se tornam uma atividade corriqueira na fábrica de ração, a desvantagem é que caso ocorra uma um desvio durante o processo o tempo de resposta é muito longo, gerando muito descarte e reprocesso na linha produtiva.
COMO AUTOMATIZAR O SISTEMA, MINIMIZANDO AS PERDAS E REPROCESSOS
E se fosse possível automatizar esse processo de forma que ao primeiro sinal de desvio na curva de secagem o próprio equipamento se ajustasse?
Recentemente em uma feira tive contato com esse equipamento, depois em uma pesquisa descobri que existem vários modelos e preços no mercado, mas em especial esse me chamou atenção, pois ele trabalha com sistema de infravermelho, onde o sensor de medição faz incidir sobre o produto um feixe especifico que é parcialmente absorvido pela umidade, proporcionalmente à sua quantidade.
A parte do feixe não absorvida é refletida do material e coletada oticamente por um detector de alta precisão, que converte esta energia resultante em sinais elétricos proporcionais a umidade real do produto.

 

A combinação dessa leitura juntamente com o programa de automação da linha produtiva pode fazer com que o secador faz a auto regulagem de acordo com o que está acontecendo no processo.  Com a medição on-line, o controle do processo pode ser feito através de ações operacionais, onde manobras são realizadas para interagir diretamente de forma corretiva. O leitor de umidade disponibiliza sinais analógicos e digitais para serem interligados a quaisquer programas lógicos de controle e com isso estabelecer o controle automático do processo.
Dessa forma é possível abrir/fechar entrada de vapor, aumentar ou diminuir a velocidade das esteiras, abaixar o aumentar a temperatura do secador, sem que o operador tenha que estar monitorando e tudo isso com registros na tela do computador  operacional em ambiente Windows que já está incluso para o armazenamento e registro de dados, permitindo assim rastreabilidade e gerenciamento de qualidade.

 

2 thoughts on “SECADOR ROTATIVO OU DE ESTEIRA? GÁS, VAPOR OU MICROONDAS? E COMO AUTOMATIZA- LOS

  1. Daniel Serapilia

    Bom dia estou com um problema. minha extrusora e para mil kg meu secador rotativo e para quinhentos. Mesmo baixando a capacidade nao seca pois coloquei vapor.

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    1. portalr2s Post author

      Bom dia Daniel,
      O Problema do secador rotativo é que ele perde muita eficiência durante a secagem pois o ar quente é leve e se você não tiver um bom sistema de sopro desse ar quente ele vai subir e sair pelas laterias do secador.
      Minha sugestão é:
      1) Se o seu secador rotativo for só um tubo, coloque mais um do mesmo tamanho e diâmetro;
      Ainda se tratando desse item, verifique os seguintes itens:
      a) O tubo possui inversor de frequência para você diminuir a velocidade de rotação;
      b) Controle na angulação de saída, dessa forma você consegue deixar o produto mais tempo dentro do secador e consequentemente baixar mais a umidade, Normalmente feito com um macaco hidráulico;
      c) Seu tubo secador possui aletas internas para revirar o produto;
      d) É interessante observar também se o seu sistema possui uma tubulação para captar o ar quente e úmido que o produto irá soltar dentro do tubo e fazer a sucção para fora do secador. OBS: Esse sistema tem que estar do lado oposto ao que sai ar quente para secagem, para que você não perca eficiência durante o processo

      2) Se for a gás ou elétrico, aproveite que você tem caldeira na sua fábrica e coloque um radiador a vapor isso fará você economizar energia.
      3) Estude a possibilidade de colocar um secador de esteira.

      Qualquer dúvida estou a disposição.
      Me chame no Skype: eng.rafaelrs

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