コーヒー加工工場建設賞

ある大手コーヒーの輸入・加工会社は、グリーンコーヒーの洗浄、加工、取り扱い能力を拡大したいと考えていました。

同社は、管状抗力搬送、カスタム設計の中二階ファンネル、自動バッチ処理、集塵などの主要な機能を備えたプロセスシステムの大部分を設計するために、MPEのシステムエンジニアリンググループに頼っていました。

「私たちは、お客様のニーズに基づいたカスタムソリューションを提供したいと考えていました。これは、MPEとの協力方法の1つであり、お客様に画一的なシステムに強制することはありません。MPEには、お客様が望むものを提供するためのエンジニアリング能力と製造能力の両方があります」と、ビジネス開発ディレクターのスコット・ウィルは述べています。

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Mezzanine Intake with Lifting Arm

このプロセスシステムの第1段階は、2トンホイストを備えた中二階です。アームは、ジュートバッグのコーヒーとスーパーサックのパレット全体を持ち上げます。メザニンの目標稼働率は、余裕のあるヘッドルームで、お客様の希望する速度を満たしています。高効率のシステムです。つまり、漏斗内部に集塵が組み込まれているため、プラットフォームの上の大気からすべての粉塵や破片を引き離すため、低騒音で優れた安全性が得られます。

集塵コンポーネントは、オペレーターの呼吸器系の健康を保護します。テーブルフレームにより、作業者はパレタイズされたジュートバッグを立った高さで切断できるため、床の高さで繰り返し切断する必要がなくなります。

漏斗の底部にあるMPEの直径6インチのChain-Veyチューブラードラグコンベアは、グリーンコーヒーを毎時最大1400立方フィート(約34立方メートル)、または毎時56,000ポンド(約25,400キログラム)の速度で静かに効率的に輸送します。

振動フィーダーは、研磨剤入りのグリーンコーヒーをコンベアに流し込みます。コーヒーは上向きに運ばれ、建物の別の仕切りにあるサヤインゲンのクリーニングシステムに隣接する壁を通って運ばれます。この時点で顧客が空気輸送を選択した場合、MPEは、労働者が85デシベルを超える騒音レベルにさらされ、それによりコミュニケーションの容易さが低下し、労働安全衛生局の要件を満たすために聴覚保護が必要になると述べています。また、システムエンジニアは、エアロック付きの空気圧コンベアは1時間あたり約37kWhを使用すると推定していましたが、Chain-Veyは1時間あたり9.2kWhしか使用しません。これは、電力消費量の75%の削減に相当します。

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Green Bean Cleaning System

インゲンのクリーニングシステムは、(プロセス順に)以下で構成されています。

1. バルク計量器 — このバルク計量器は、処理のためにシステムに入る量を正確に追跡するために、500ポンド(227 kg)刻みのインゲンを分配します。
2. その後、チェーンベイを使用して約40フィート垂直に2階に運ばれました。
3. ストリングキャッチャー – これは、中二階の漏斗に落ちた可能性のあるジュートバッグの破片をキャッチします。
4. 豆クリーナーサージビン —サージビンは、500ポンド刻みのコーヒーの流れを滑らかにし、次のプロセスで流れが連続的になるようにします。
5. 豆クリーナー —豆クリーナーは、多くのふるいと掃除機を使用して石、コーヒー以外の破片、ほこりを取り除くマルチステップマシンです。
6. マグネット — 磁石は、コーヒーの原産地から加工過程に持ち込まれた可能性のある鉄金属の破片をすべて取り除きます。
7. その後、コーヒーは空気圧コンベアを使用して貯蔵サイロの上部に運ばれます。

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Green Bean Storage Silos

2つのインゲンサイロのうち最初のものは、洗浄されたグリーンコーヒー豆の伝統的な貯蔵サイロとして設計されています。サイロは12のチャンバーをまとめたもので、上部のロータリーディストリビューターによって供給されます。ベースのフレーム上の追加のスペースにより、必要に応じてサイロの数(およびストレージボリューム)を2倍にすることができます。上部と下部のレベルセンサーは、各サイロの占有容量を正確に測定します。工場長がコーヒーをバッチ処理する準備ができたら、各漏斗の下部にあるスライドゲートをスケールホッパーに開きます。スケールホッパーは、各サイロから追加されるコーヒーの量を量り、バッチレシピ(異なる品種のグリーンコーヒーのミックスなど)を作成します。分注された量がスケールホッパーに入ると、スケールホッパーの下のスライドゲートが開き、グリーンコーヒーバッチがエアロックを通って空気圧コンベヤーに入ることができます。

これに続く次のステップは、顧客の追加処理の一部であり、これらの処理後にコーヒーが戻るまで、このプロジェクトの範囲外です。

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Blended Green Beans Mass Flow Silos

グリーンコーヒーが完全に処理されブレンドされて戻ってくると、ロータリーディストリビューターを通過し、バッチ処理ソフトウェアを制御している人が設定した目的のサイロにバッチを送ります。

特定のサイロがいっぱいになったとき、またはバッチが焙煎のように追加処理の準備ができたとき、または外部の顧客に販売するためにスーパーサックに移す準備ができたとき、サイロは下部のスライドゲートを介してコンベヤーに空にされます。

サイロの多くが、多くの異なる起源で構成されるグリーンコーヒーのブレンドで満たされているため、各バッチにはさまざまな豆サイズがある場合があります。サイロが空になるときに、大きい豆と小さい豆がブレンドを分離して均質化しないようにすることが重要です。したがって、サイロの設計により、漏斗の流れではなく、質量の流れが保証されます。 マスフローとファネルフローの詳細については、こちらをご覧ください。 漏斗の壁面と角度により、小さな豆と大きな豆の両方が同じ速度で出るようになり、均質性が確保されます。

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Result

コーヒープロセスシステムは、プロジェクトの開始時に設定されたすべての仕様を達成します。

• 50,000ポンド/時の高効率インゲンコーヒー摂取量。
• 効率的で静かな管状抗力搬送で、グリーンコーヒーをインテークからプロセッシングまで移動させることができます。
• グリーンコーヒーの徹底的なクリーニング、すべてのほこり、規格外の材料、金属、麻袋の破片などを取り除きます。
• ブレンド用の多くの種類のコーヒーの正確な投与とバッチ処理のための中間グリーンコーヒーストレージ。
• 均質化されたブレンドの保存とバルクバッグストレージへの移し替えのためのマスフローストレージ。