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Una gran empresa de importación y procesamiento de café quería aumentar su capacidad de limpieza, procesamiento y manipulación de café verde.
La empresa confió en el Grupo de Ingeniería de Sistemas de MPE para diseñar la mayor parte de su sistema de procesos con características clave como el transporte de arrastre tubular, embudos de entrepiso diseñados a medida, procesamiento por lotes automatizado y recolección de polvo, entre otros.
«Queríamos ofrecer al cliente una solución personalizada basada en sus necesidades. Esa es una forma en que trabajar con MPE es diferente, ya que no obligamos a los clientes a un sistema único para todos. Tenemos las capacidades de ingeniería y fabricación en MPE para ofrecer lo que el cliente quiere», dice el Director de Desarrollo de Negocios, Scott Will.
Admisión de entrepiso con brazo de elevación
La primera etapa de este sistema de proceso es el entrepiso con un polipasto de dos toneladas. El brazo levanta paletas enteras de café con sacos de yute y supersacos. La velocidad de funcionamiento objetivo de la entreplanta cumple con la tasa deseada por el cliente, con espacio de sobra. Es un sistema de alta eficiencia; lo que significa un bajo nivel de ruido y una seguridad excepcional debido a la recolección de polvo incorporada dentro del embudo, que aleja todo el polvo y los desechos de la atmósfera por encima de la plataforma.
El componente de recolección de polvo protege la salud respiratoria de los operadores. El marco de la mesa permite a los trabajadores cortar sacos de yute paletizados abiertos a la altura del suelo, lo que evita que sus espaldas tengan que cortar repetidamente a la altura del suelo.
El transportador de arrastre tubular Chain-Vey de seis pulgadas de diámetro de MPE en la parte inferior del embudo transporta silenciosa y eficientemente el café verde a una velocidad de hasta 1400 pies cúbicos (aproximadamente 34 metros cúbicos) por hora, o 56,000 libras (aproximadamente 25,400 kilogramos) por hora.
Los alimentadores vibratorios promueven el flujo del café verde abrasivo hacia el transportador. El café se transporta hacia arriba y a través de una pared adyacente al sistema de limpieza de granos verdes en otro tabique del edificio. Si el cliente hubiera optado por el transporte neumático en este momento, MPE dice que los trabajadores estarían expuestos a niveles de ruido superiores a 85 decibeles, lo que reduciría la facilidad de comunicación y requeriría protección auditiva para cumplir con los requisitos de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional. Además, los ingenieros de sistemas estimaron que un transportador neumático con esclusas de aire habría usado alrededor de 37 kWh por hora, mientras que Chain-Vey usó solo 9,2 kWh por hora. Esto equivale a una reducción del 75 por ciento en el consumo de electricidad.
Sistema de limpieza de judías verdes
El sistema de limpieza de judías verdes comprende (en orden de proceso):
- Báscula a granel: esta báscula a granel dispensa incrementos de 500 lb (227 kg) de judías verdes para un seguimiento preciso de las cantidades que ingresan al sistema para su procesamiento.
- Luego se transporta usando una Chain-Vey una vertical de aproximadamente 40 pies hasta el 2º piso.
- Recogedor de cuerdas: atrapa cualquier trozo de bolsa de yute que pueda haber caído en el embudo del entrepiso.
- Contenedor de compensación del limpiador de granos: el depósito de compensación suaviza el flujo de incrementos de 500 libras de café para que el flujo se vuelva continuo para el siguiente proceso.
- Limpiador de frijoles: el limpiador de frijoles es una máquina de varios pasos que utiliza muchos tamices y aspiradoras para eliminar piedras, fragmentos que no son de café y polvo.
- Imán: el imán elimina cualquier fragmento de metales ferrosos que podría haber llegado al proceso de procesamiento desde el origen del café.
- A continuación, el café se transporta mediante una cinta transportadora neumática hasta la parte superior de los silos de almacenamiento.
Silos de almacenamiento de judías verdes
El primero de los dos silos de granos verdes está diseñado para ser un silo de almacenamiento tradicional para granos de café verde limpios. Los silos son 12 cámaras juntas, y alimentadas por un distribuidor rotativo en la parte superior. El espacio adicional en el marco de la base permite duplicar el número de silos (y el volumen de almacenamiento) cuando se desee. Los sensores de nivel en la parte superior e inferior proporcionan mediciones precisas del volumen ocupado en cada silo. Cuando los gerentes de planta están listos para procesar el café en lotes, abren las puertas deslizantes en la parte inferior de cada embudo en una tolva de escala. La tolva de la báscula pesa la cantidad de café que se agrega de cada silo para crear una receta por lotes (como una mezcla de café verde de diferentes variedades). Una vez que las cantidades dispensadas están en la tolva de báscula, la puerta deslizante debajo de la tolva de báscula se abre para permitir que el lote de café verde ingrese a través de una esclusa de aire y entre en un transportador neumático.
Los siguientes pasos son parte del procesamiento adicional del cliente y están fuera del alcance de este proyecto hasta que el café regrese después de estos procesos.
Silos de flujo másico de judías verdes mezcladas
Cuando el café verde regresa completamente procesado y mezclado, pasa a través de un distribuidor rotativo que dirige el lote al silo deseado establecido por quien controla el software de procesamiento por lotes.
Cuando un silo específico está lleno o un lote está listo para ser procesado adicionalmente, como el tostado, o listo para ser transferido a supersacos para la venta a clientes externos, el silo se vacía a través de una puerta deslizante en la parte inferior y en una cinta transportadora.
Debido a que gran parte de los silos están llenos de mezclas de café verde, compuestas de muchos orígenes diferentes, cada lote puede tener una variedad de tamaños de granos. Es fundamental asegurarse de que los granos más grandes y más pequeños no se separen y deshomogeneicen la mezcla cuando se vacía el silo. Por lo tanto, el diseño del silo garantiza el flujo másico y no el flujo de embudo. Obtenga más información sobre el flujo másico frente al flujo de embudo. Las superficies de las paredes y los ángulos del embudo aseguran que tanto los granos pequeños como los grandes salgan a la misma velocidad y garantizan la homogeneidad.
Resultado
El sistema de proceso de café cumple con todas las especificaciones establecidas al principio del proyecto:
- 50,000 lb/h de ingesta de café en grano verde altamente eficiente.
- Transporte de arrastre tubular eficiente y silencioso para mover el café verde desde la entrada hasta el procesamiento.
- Limpieza a fondo del café verde, eliminando todo el polvo, material fuera de especificación, metales, piezas de bolsas de yute, etc.
- Almacenamiento intermedio de café verde para la dosificación y el procesamiento por lotes exactos de muchos tipos de café para mezclas.
- Almacenamiento de flujo másico para la conservación de mezclas homogeneizadas y la transferencia al almacenamiento de supersacos.
