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Projeto de sistemas de armazenamento e transporte para dosagem de sólidos a granel sem problemas

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Dependendo dos requisitos do processo, uma ampla variedade de sistemas de dosagem, dosagem e pesagem de sólidos a granel está disponível no mercado. É fato que, sistemas de pesagem adequadamente selecionados fornecerão muitos anos de serviço sem problemas com perda mínima de matérias-primas devido a medição inadequada.

Por Süleyman Salihler, gerente geral da Polimak Process Solutions Inc.

suleyman salihler

Süleyman Salihler, gerente geral da Polimak Process Solutions Inc.

Em geral, os usuários finais estão focados na determinação da configuração adequada dos sistemas de dosagem. Consequentemente, os sistemas de armazenamento e transporte que fornecem matéria-prima aos sistemas de dosagem são geralmente ignorados ou ignorados.

Como é essencial obter a configuração mais adequada para o orçamento mínimo e o menor retorno de investimento, esses sistemas devem ser investigados em profundidade.

Sistemas de armazenamento de matérias-primas

Os principais pontos a serem decididos inicialmente são:

  • Quanta matéria-prima deve ser armazenada no site?
  • Como as matérias-primas devem ser armazenadas?
  • Como as matérias-primas devem ser transportadas do armazenamento para o sistema de dosagem?
  • Como proteger o sistema de dosagem de distúrbios nos sistemas de transporte?


A quantidade de matéria-prima a ser armazenada em um local depende do rendimento da linha de produção, da logística de entrega de ingredientes, da localização do local e do orçamento operacional. Os materiais secos a granel podem ser armazenados em silos, pequenas tremonhas temporárias, octabinas, sacos e FIBC / big bags.

Silos e big bags são geralmente preferidos para os principais ingredientes para facilitar o uso. Se transportadas por um caminhão-tanque a granel ou dentro de uma bolsa, as matérias-primas são transferidas diretamente para os silos de armazenamento com o mínimo de esforço. Se trazidos para dentro de big bags, deve haver um sistema para descarregar big bags e encher os silos.

Surgem algumas perguntas sobre o manuseio de big bags:

- Os big bags devem ser armazenados em um armazém por algum tempo?

- Os silos devem ser preenchidos o mais rápido possível?

- Há espaço suficiente no armazém?

- Como os big bags devem ser manuseados? Por exemplo, por empilhadeira ou ponte rolante?

- E quanto a questões de segurança?

Os gerentes de fábrica devem ter muito cuidado ao responder a essas perguntas.

A próxima pergunta é determinar o sistema de descarga de big bag. Os sistemas de descarga de big bags são usados ​​para descarregar com segurança big bags e encher os silos. A capacidade de transporte dos descarregadores de big bags é um aspecto muito importante aqui.

Os fornecedores de equipamentos geralmente afirmam a capacidade de transportar sistemas entre o descarregador de big bags e o silo, no entanto, a eficiência do operador é muito mais importante. O tempo total de manuseio de uma sacola grande inclui a entrega de sacola grande do armazém, levantando-a, colocando-a no descarregador de sacola grande, desatando ou cortando a bica de descarga, aguardando a descarga do produto e removendo a sacola vazia. Portanto, a seleção de um sistema de descarga de sacos grandes deve ser feita com cuidado.

As mesmas perguntas surgem para ingredientes trazidos em sacos ou octabinas. Existe uma grande variedade de sistemas de esvaziamento de sacos e octabinas conectados a transportadores pneumáticos ou mecânicos no mercado. A integração desses sistemas também deve ser estudada em detalhes para obter uma produção sem problemas.

Além de silos de armazenamento de tamanho grande, pequenos depósitos temporários também podem ser usados ​​para armazenamento. Essas tremonhas são geralmente preferidas se a capacidade total de uma planta for relativamente baixa. Novamente, os sistemas de carregamento para essas tremonhas devem ser projetados de acordo.

Sistemas de transporte

Todos os sistemas de dosagem e dosagem incorporam perda de peso e / ou ganho em unidades de peso. Essas unidades geralmente têm tremonhas na parte superior para armazenar temporariamente o ingrediente. Sistemas de transporte mecânicos ou pneumáticos são necessários aqui para transferir ingredientes de silos, sacos, big bags ou octabins.

A capacidade dos sistemas de transporte deve ser determinada com cuidado para fornecer o material necessário sempre que necessário. A seguir, examinamos os detalhes dos cálculos para obter uma maneira simples de determinar a capacidade de transporte adequada.

Vejamos um sistema de dosagem simples que possui unidades de perda de peso e ganho de peso (Fig 1.) . E dois ingredientes menores alimentados diretamente no misturador. A mistura começa depois que todos os ingredientes são carregados no misturador.

Figura 1. Layout de um sistema de dosagem
Figura 2. Diagrama de tempo

O sistema funciona da seguinte maneira (Fig 2.):

> O misturador inicia a mistura de matérias-primas do lote anterior.

> O ingrediente principal 1 é alimentado na tremonha de pesagem (ganho de peso).

> O ingrediente principal 2 é alimentado na tremonha de pesagem (ganho de peso).

> O sistema aguarda o misturador terminar a mistura e depois descarrega o produto misturado.

> A tremonha de pesagem descarrega os ingredientes 1 e 2 juntamente com o ingrediente menor 1 e 2 ao mesmo tempo no misturador. O ciclo termina.

> Novo ciclo inicia, o misturador começa a misturar novamente.

Portanto, a duração total de um ciclo de dosagem e dosagem pode ser escrita da seguinte maneira:

(T = tempo consumido, Q = quantidade)

Caso 1:

E se (Tmistura + Tmixerdischarge) <(Tmajor1 + Tmajor2) e Thopperdischarge < Tminor2 e Tminor1 < Tminor2

Tcycle = Tmajor1 + Tmajor2 + Tminor2

Caso 2:

E se (Tmistura + Tmixerdischarge) <(Tmajor1 + Tmajor2) e Tminor1 < Thopperdischarge e Tminor2 < Thopperdischarge

Tcycle = Tmajor1 + Tmajor2 + Thopperdischarge


Caso 3:

E se (Tmajor1 + Tmajor2) <(Tmistura + Tmixerdischarge) e Thopperdischarge < Tminor2 e Tminor1 < Tminor2

Tcycle = Tmistura + Tmixerdischarge + Tminor2


Caso 4:

E se (Tmajor1 + Tmajor2) <(Tmistura + Tmixerdischarge) e Tminor1 < Thopperdischarge e Tminor2 < Thopperdischarge

Tcycle = Tmistura + Tmixerdischarge + Thopperdischarge


Tmajor1, Tmajor2, Tminor1, Tminor2 são os tempos necessários para finalizar a dosagem de cada ingrediente.

Ta descarga da tremonha é o tempo necessário para descarregar a tremonha de pesagem.

Tmistura é o tempo necessário para misturar todas as matérias-primas.

Tmixerdischarge é o tempo necessário para descarregar o mixer.


Em uma ampla gama de aplicações, a dosagem pode ser feita durante o processo de mistura. Alguns materiais podem ser misturados primeiro e alguns aditivos podem ser adicionados enquanto o misturador estiver funcionando. Também é necessário tempo para estabilizar as tremonhas de pesagem após o enchimento ou a descarga. Os cálculos devem ser feitos de acordo.

Agora podemos calcular o tempo disponível para encher cada tremonha de ingrediente. Por exemplo, o tempo disponível para encher uma tremonha com um ingrediente é:

Tfill1 = Tciclo - TMajor1

A capacidade de um sistema de transporte pode ser calculada como:

Capacidade = Qingrediente1 / Tfill1

Onde Qingrediente1 é a quantidade de material a ser usado em um lote.

Como um exemplo; se 50kg de carbonato de cálcio (CaCO3) e 100kg de PVC devem ser usados ​​em um processo de mistura;

T fillCaCo3 é 5 minutos e TfilingPVC é 8 minutos; Tciclo é 12 minutos

Capacidade de um sistema de transporte CaCo3 = 50kg / 5min = 600 kg / h

Capacidade de um sistema de transporte de PVC = 100kg / 8min = 750 kg / h


Número de ciclos = 60min / 12min = 5 ciclos / hora

= Ciclos 120 / dia

Se a planta executar 24 horas em um dia:


Consumo diário de CaCo3 = 120 x 50 = 6.000 kg

Consumo diário de PVC = 120 x 100 = 12.000 kg


Supondo que o CaCo3 seja entregue por caminhões a granel de tonelada 25, um caminhão de CaCo3 é suficiente para os dias de produção da 4.2. Portanto, é necessário entregar um caminhão a granel a cada dia da 4. É necessário um silo de capacidade de 25-tonelada para esta operação.

Deve haver alguma quantidade de reserva no silo para evitar perda de produção em caso de atraso na operação logística. Portanto, as toneladas de capacidade 30 proporcionam aproximadamente um dia de tempo extra. Dependendo das condições do local, os gerentes da fábrica poderiam decidir comprar silos de maior capacidade para diminuir o tráfego de caminhões.

Se o PVC for trazido em big bags 500 kg, será necessário manipular big bags 24 por dia. Nesse ponto, existem duas opções para o manuseio do PVC: Primeiro, as estações de descarga de big bags podem ser conectadas diretamente a um sistema de dosagem para que o PVC possa ser transferido diretamente dos big bags para as tremonhas (Fig 3.).

O operador deve colocar uma sacola cheia na unidade de descarga e remover as sacolas vazias a cada hora. A capacidade do transportador instalado entre o descarregador de big bags e o sistema de dosagem seria 750kg por hora, conforme indicado acima.

A outra opção é conectar uma estação de descarga de sacos grandes a um silo de armazenamento e usar transportadores de maior capacidade, por exemplo, toneladas 6 por hora. (Fig. 4.) Os big bags 12 devem ser descarregados por hora e duas horas de carregamento seriam suficientes para a produção diária. A importância de determinar a capacidade do silo de PVC é a mesma que o carbonato de cálcio.

Figura 3. Descarregador de Big Bag conectado ao sistema de dosagem
Figura 4. Descarregador de Big Bag conectado ao silo

Sacos ou sacolas de tamanho pequeno são amplamente utilizados para ingredientes menores. Essas sacolas geralmente são mantidas próximas aos sistemas de pesagem, para que os operadores possam encher manualmente as tremonhas sempre que necessário. Um bom sistema de automação deve avisar o operador antes que a tremonha esteja vazia. Portanto, são necessários sensores de nível ou equipamento similar para monitorar o nível do produto dentro da tremonha.

Prevenção de erros

Para ter uma pesagem sem problemas, todo o equipamento a montante e a jusante deve ser isolado do sistema de pesagem.

Os seguintes pontos devem ser levados em consideração:

  • Vibrações mecânicas provenientes de sistemas de transporte devem ser isoladas. Acoplamentos flexíveis, amortecedores de vibração podem ser usados, a linha de produção deve ser projetada de acordo.
  • O efeito da pressão do ar é outra questão. Os materiais em pó podem ser carregados por sistemas de transporte de pressão ou vácuo. Qualquer diferença de pressão entre o sistema de pesagem e o equipamento conectado pode causar erros de medição. A ventilação do ar e o uso de uma conexão flexível entre câmaras diminuiriam os efeitos negativos da pressão do ar.
  • A porta de entrada do compartimento de pesagem não deve absorver a carga que a balança está tentando pesar. É importante verificar como o material é carregado na balança. Embora uma boa balança compense os erros causados ​​pela carga descentralizada, é uma boa prática distribuir a carga uniformemente.
  • Os sistemas de armazenamento e transporte devem ser limpos facilmente em caso de alteração da receita. O projeto mecânico desses sistemas deve ser feito de acordo.
  • Deve haver tensão mínima nos cabos elétricos conectados, mangueiras de ar comprimido e utilitários similares.
  • Sendo o componente mais importante dos sistemas de pesagem, as células de carga são projetadas para compensar as mudanças de temperatura, mas existem limites de temperatura mínimos e máximos para as células de carga. Manter temperaturas do ar relativamente constantes evitaria erros de leitura.

Atingir a dosagem ideal

A determinação da configuração e da seleção do sistema geralmente é orientada pelo orçamento e o retorno do investimento fornece a justificativa para a seleção de fornecedores e equipamentos.

Uma ampla gama de soluções de engenharia está disponível no mercado e os gerentes de fábrica precisam escolher os mais adequados em termos de capacidade de expansão e flexibilidade.

Resolver um problema técnico em questão não é uma opção para esse tipo de investimento. Um bom e detalhado estudo no início permite crescimento futuro e muitos anos de serviço sem problemas.

Informador de Indústria de Processos

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