年度咖啡加工厂建设

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BY Edmund Sinnott | 16 3 月, 2020 | 个案研究 , 咖啡 链式 工艺系统
 

一家大型咖啡进口和加工公司希望提高其生咖啡的清洁、加工和处理能力。

该公司依靠 MPE 的系统工程小组来设计其大部分 工艺系统 ,这些系统具有管 状拖曳输送、定制设计的 夹层漏斗、自动配料和除尘等关键功能。

“我们希望根据客户的需求为客户提供定制的解决方案。这是与 MPE 合作的一种不同方式,因为我们不会强迫客户使用一刀切的系统。我们在 MPE 拥有工程和制造能力,可以满足客户的需求,“业务发展总监 Scott Will 说。

Food processing plant design
The scope of MPE Systems Group’s plant design.

Mezzanine Intake with Lifting Arm

该工艺系统的第一阶段是带有 2 吨提升机的夹层。手臂可以举起整个黄麻袋咖啡和超级麻袋托盘。夹层的目标开工率满足客户的期望开工率 – 有余量。这是一个高效的系统;由于漏斗内部内置集尘装置,将所有灰尘和碎屑从平台上方的大气中吸走,这意味着低噪音和卓越的安全性。

集尘组件可保护作员的呼吸健康。台架允许工人在站立高度切割打开托盘黄麻袋 – 避免在地板高度重复切割背部。

MPE 位于漏斗底部的 6 英寸直径 Chain-Vey 管状阻力输送机以高达每小时 1400 立方英尺(约 34 立方米)或每小时 56,000 磅(约 25,400 公斤)的速度安静高效地运输生咖啡。

振动给料机促进磨蚀性生咖啡流入输送机。咖啡被向上输送,穿过相邻的墙壁,到达建筑物另一个隔断中的生豆清洁系统。MPE 表示,如果客户在这个时候使用气力输送,工人将暴露在超过 85 分贝的噪音水平下,从而降低了沟通的便利性,并且需要保护听力以满足职业安全与健康管理局的要求。此外,系统工程师估计,带气闸的气动输送机每小时使用约 37 kWh,而 Chain-Vey 每小时仅使用 9.2 kWh。这相当于减少了 75% 的电力消耗。


Green Bean Cleaning System

绿豆清洗系统包括(按工艺顺序):

  1. 散装秤 — 该散装秤分配 500 磅(227 千克)增量的生豆,用于准确跟踪进入系统进行加工的量。
  2. 然后使用 Chain-Vey 将垂直方向输送到大约 40 英尺处到 2 楼。
  3. 绳子捕捉器 — 它可以捕捉可能掉入夹层漏斗的任何黄麻袋碎片。
  4. 咖啡豆清洁剂缓冲仓 — 缓冲仓可平滑 500 磅增量的咖啡流量,使下一道工序的流动变得连续。
  5. 咖啡豆清洁器 — 咖啡豆清洁器是一种多步骤机器,使用许多筛子和真空吸尘器去除石头、非咖啡碎片和灰尘。
  6. 磁铁 — 磁铁去除了任何可能从咖啡原产地进入加工过程的黑色金属碎片。
  7. 然后,使用气动输送机将咖啡输送到储料仓的顶部。

Green Bean Storage Silos

两个生豆筒仓中的第一个被设计为传统的储藏筒仓,用于存放清洁的生咖啡豆。筒仓由 12 个腔室组装而成,由顶部的旋转分配器进料。底座框架上的额外空间允许在需要时将筒仓(和存储体积)的数量增加一倍。顶部和底部的液位传感器可以精确测量每个筒仓中占用的体积。当工厂经理准备对咖啡进行分批加工时,他们打开每个漏斗底部的滑动门,进入秤斗。秤斗对从每个筒仓添加的咖啡量进行称重,以构建批量配方(例如不同品种的生咖啡的混合物)。一旦分配的量进入秤斗,秤斗下方的滑动门打开,让生咖啡批次通过气闸进入气动输送机。

接下来的步骤是客户额外处理的一部分,并且在这些处理后咖啡返回之前,这超出了本项目的范围。


Blended Green Beans Mass Flow Silos

当生咖啡完全加工和混合后返回时,它会通过一个旋转分配器,该分配器将批次引导到由控制配料软件的人设置的所需筒仓。

当特定的筒仓装满或一批准备好进行额外加工(如烘烤)或准备转移到超级袋中出售给外部客户时,筒仓通过底部的滑动门清空并进入输送机。

由于大部分筒仓都装满了由许多不同产地组成的生咖啡混合物,因此每批咖啡豆的大小可能各不相同。确保大小可豆在清空筒仓时不会分离和去均质化混合物,这一点至关重要。因此,筒仓的设计确保的是质量流,而不是漏斗流。 阅读更多关于质量流与漏斗流的信息。 漏斗的壁面和角度确保小豆和大豆以相同的速率排出,并确保均匀性。


Result

咖啡加工系统满足项目开始时设定的所有规格:

  • 50,000 磅/小时的高效生豆咖啡摄入量。
  • 高效、安静的管状拖曳输送装置,用于将生咖啡从进料口输送到加工环节。
  • 彻底清洁咖啡生豆,去除所有灰尘、不合格材料、金属、黄麻袋碎片等。
  • 中间生咖啡储存装置,用于精确计量和配料多种类型的混合咖啡。
  • 用于保存均质混合物并转移到散装袋存储的质量流量存储。