Uma grande empresa de importação e processamento de café queria aumentar sua capacidade de limpeza, processamento e manuseio de café verde.
A empresa contou com o Grupo de Engenharia de Sistemas da MPE para projetar a maior parte de seu sistema de processo com recursos-chave, como transporte de arrasto tubular, funis de mezanino personalizados, lotes automatizados e coleta de poeira, entre outros.
“Queríamos fornecer ao cliente uma solução personalizada com base em suas necessidades. Essa é uma maneira de trabalhar com o MPE é diferente, pois não forçamos os clientes a um sistema de tamanho único. Temos os recursos de engenharia e fabricação da MPE para oferecer o que o cliente deseja”, diz o diretor de desenvolvimento de negócios, Scott Will.
Admissão de mezanino com braço de elevação
A primeira etapa deste sistema de processo é o mezanino com um guincho de duas toneladas. O braço levanta paletes inteiros de café em saco de juta e super sacos. A taxa operacional alvo do mezanino atende à taxa desejada pelo cliente – com espaço de sobra. É um sistema de alta eficiência; o que significa baixo ruído e segurança excepcional devido à coleta de poeira embutida dentro do funil, que puxa toda a poeira e detritos para longe da atmosfera acima da plataforma.
O componente de coleta de poeira protege a saúde respiratória dos operadores. A estrutura da mesa permite que os trabalhadores cortem sacos de juta paletizados abertos em altura de pé, evitando que as costas cortem repetidamente na altura do chão.
O transportador de arrasto tubular Chain-Vey de seis polegadas de diâmetro da MPE na parte inferior do funil transporta silenciosa e eficientemente o café verde a uma taxa de até 1400 pés cúbicos (cerca de 34 metros cúbicos) por hora, ou 56.000 libras (cerca de 25.400 kg) por hora.
Os alimentadores vibratórios promovem o fluxo do café verde abrasivo para o transportador. O café é transportado para cima e através de uma parede adjacente ao sistema de limpeza de grãos verdes em outra divisória do edifício. Se o cliente tivesse optado pelo transporte pneumático neste momento, a MPE diz que os trabalhadores estariam expostos a níveis de ruído superiores a 85 decibéis, reduzindo assim a facilidade de comunicação e exigindo proteção auditiva para atender aos requisitos da Administração de Segurança e Saúde Ocupacional. Além disso, os engenheiros de sistemas estimaram que um transportador pneumático com câmaras de ar teria usado cerca de 37 kWh por hora, enquanto o Chain-Vey usava apenas 9,2 kWh por hora. Isso equivale a uma redução de 75% no consumo de eletricidade.
Sistema de limpeza de feijão verde
O sistema de limpeza do feijão verde compreende (em ordem de processo):
- Balança a granel — esta balança a granel dispensa incrementos de 500 lb (227 kg) de feijão verde para rastreamento preciso das quantidades que entram no sistema para processamento.
- Em seguida, transportado usando um Chain-Vey a cerca de 40 pés verticais até o 2º andar.
- Coletor de cordas – captura qualquer pedaço de saco de juta que possa ter caído no funil do mezanino.
- Escaninho de limpeza de grãos – o silo de engate suaviza o fluxo de incrementos de 500 libras de café para que o fluxo se torne contínuo para o próximo processo.
- Limpador de grãos — o limpador de grãos é uma máquina de várias etapas que usa muitas peneiras e aspiradores para remover pedras, fragmentos que não sejam de café e poeira.
- Ímã — o ímã remove quaisquer fragmentos de metais ferrosos que poderiam ter entrado na jornada de processamento desde a origem do café.
- Em seguida, o café é transportado por meio de um transportador pneumático até o topo dos silos de armazenamento.
Silos de armazenamento de feijão verde
O primeiro dos dois silos de grãos verdes foi projetado para ser um silo de armazenamento tradicional para grãos de café verdes limpos. Os silos são 12 câmaras montadas e alimentadas por um distribuidor rotativo na parte superior. O espaço adicional na estrutura da base permite dobrar o número de silos (e o volume de armazenamento) quando desejado. Os sensores de nível na parte superior e inferior fornecem medições precisas do volume ocupado em cada silo. Quando os gerentes da fábrica estão prontos para lotear café para processamento, eles abrem as comportas deslizantes na parte inferior de cada funil em uma tremonha de balança. A tremonha da balança pesa a quantidade de café adicionada de cada silo para construir uma receita de lote (como uma mistura de café verde de diferentes variedades). Uma vez que as quantidades dispensadas estão na tremonha de balança, a comporta deslizante sob a tremonha de balança se abre para permitir que o lote de café verde entre por uma câmara de ar e em um transportador pneumático.
Os próximos passos a seguir fazem parte do processamento adicional do cliente e estão fora do escopo deste projeto até que o café retorne após esses processos.
Silos de fluxo de massa de feijão verde misturado
Quando o café verde retorna totalmente processado e misturado, ele passa por um distribuidor rotativo que direciona o lote para o silo desejado definido por quem está controlando o software de dosagem.
Quando um silo específico está cheio ou um lote está pronto para ser processado adicionalmente – como torrefação – ou pronto para ser transferido para super sacos para venda a clientes externos, o silo é esvaziado através de uma comporta deslizante na parte inferior e em um transportador.
Como grande parte dos silos é preenchida com misturas de café verde, compostas por muitas origens diferentes, cada lote pode ter uma variedade de tamanhos de grãos. Garantir que os grãos maiores e menores não separem e deshomogeneizem a mistura quando o silo estiver sendo esvaziado é fundamental. Portanto, o design do silo garante o fluxo de massa, e não o fluxo do funil. Leia mais sobre fluxo de massa versus fluxo de funil. As superfícies das paredes e os ângulos do funil garantem que os grãos pequenos e grandes saiam na mesma taxa e garantem a homogeneidade.
Resultado
O sistema de processamento de café atinge todas as especificações estabelecidas no início do projeto:
- 50.000 lb/h de ingestão de café em grão verde altamente eficiente.
- Transporte de arrasto tubular eficiente e silencioso para mover o café verde da entrada para o processamento.
- Limpeza completa do café verde, removendo toda a poeira, fora do material de especificação, metais, pedaços de saco de juta e assim por diante.
- Armazenamento intermediário de café verde para dosagem e dosagem exatas de muitos tipos de café para misturas.
- Armazenamento de fluxo de massa para preservação de misturas homogeneizadas e transferência para armazenamento de big bag.
