Autores: Christian Mavares, Oswaldo Chavarri, Luilfer Rada, Lobsang Gil, Enrique Limongi Centro de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial (CIMECDI). FIIDT.

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Uno de los equipos generado e implementado por la FIIDT en marco del desarrollo de tecnologías apropiadas para la producción de alimento a baja escala, es una planta para la elaboración de alimento en polvo para animales.

Este rubro fue seleccionado ya que representa alrededor de un 80% del costo de levante del ganado [1], haciéndolo de gran importancia en todos los productos derivados de animales y especialmente en los alimentos que proveen proteínas a la población.

El prototipo elabora alimento para aves y cerdos a partir de granos debido a la simplicidad, similitud de su procesamiento, disponibilidad de materia prima en el lugar que se harían las pruebas, así como la alta demanda de éstas carnes en Venezuela, aunque puede ser modificada para atender a otro tipo de animales y procesar otras materias primas. Está compuesta principalmente por un molino de martillos, una mezcladora y un filtro de aire. Su diseñó estuvo orientado en la reducción del número de componentes importados (principalmente motores y rodamientos) y de espacio, incorporando operaciones que no aportan valor agregado al producto, como el transporte, descarga y separación, en los equipos principales.

El prototipo fue desarrollado con motores eléctricos trifásicos por facilidad de medición y pruebas, además de la disponibilidad de esta energía en el lugar, esto puede ser modificado dependiendo de los requerimientos específicos de aplicación pudiendo utilizar un solo motor por combustión. La planta también puede ser montada en un tráiler para ser transportada entre comunidades, el molino modificado para procesar otros materiales, la criba cambiada para variar la granulometría del alimento en polvo, incorporar micro-ingredientes y su capacidad puede ser incrementada hasta 4 veces con poca inversión incorporando tolvas de pre y post mezclado, para servir como una herramienta de aprendizaje acompañado a los operadores durante el desarrollo de la vida de la planta y su actividad económica. Fue incluido un filtro de aire para reducir las emisiones al ambiente, utilizar estos subproductos para la venta y evitar problemas respiratorios en los trabajadores.

La planta fue puesta a prueba en Yaguaraparo, Edo. Sucre logrando una tasa de producción de 200-250[kg/h] dependiendo de la receta del alimento. Su consumo de potencia fue de 6-7[kW] y pesa unos 400[kg]. Los operadores locales calificaron su operación como simple, no requería considerable esfuerzo físico y mantenimiento. La estética visual así como el poco uso de espacio fue de su agrado. Su costo es aproximadamente la mitad en comparación con los equivalentes comerciales en producción. A continuación su principio de funcionamiento será explicado más detalladamente.

 

Principio de Funcionamiento

 

Los componentes de la Planta de Molienda y Mezcla para la Elaboración de Alimento para Animales a Escala Comunal son: Tobera de Succión, un Molino de Martillos, una Mezcladora de Doble Listón y un Banco de Filtros (Fig. 1). Los equipos principales son el Molino y la Mezcladora, el resto auxiliares.

 

 

El Sistema de Alimentación está compuesto por la tobera  de succión y el molino (Fig. 2). La tobera está diseñada para regular de material hacia el Molino y ambos están conectados por una manguera de succión transparente y reforzada. La tobera puede ser ubicada en una fosa de materia prima o acoplada a una tolva con el volumen requerido para el lote.

 

El Sistema de Molienda está compuesto por el Molino de Martillos (Fig. 3a). La materia prima es reducida por acción de impacto contra los martillos y las paredes hasta que se alcanzan los requerimientos de granulometría implantados por los parámetros de la criba que cubre toda la cámara. La descarga del molino es por la parte inferior, donde está conectado con la Mezcladora por medio de una brida. El Rotor del Molino (Fig.3b) incorpora paletas radiales rectas entre sus platos que crean el vacío suficiente para el transporte neumático del material.

El Sistema de Mezclado está compuesto por la Mezcladora de Doble Listón (Fig. 4a). Utilizando la mezcladora y algunos obstáculos instalados para que funcionen como una cámara de sedimentación para separar la mezcla aire-polvo proveniente del molino. La granulometría deseada queda en la mezcladora y la fracción fina sigue hacia el banco de filtros. La mezcla es generada por el rotor de doble Listón (Fig. 4b). Está compuesto por una hélice interna y otra externa que transportan el material en sentidos contrarios creando zonas de choque y mezclado en las cercanías a las hélices. La hélice externa tiene un sentido dirigido hacia uno de los extremos de la máquina, realizando una descarga a velocidad y acción controlada cuando se abre la válvula de descarga.

 

El sistema que realiza la purificación de aire está conformado por el Banco de Filtros (Figura 5). Una manguera conecta el puerto de polvos finos en la Mezcladora y la entrada al banco de filtros. El aire proveniente de la mezcladora pasa a un múltiple donde el flujo es separado en distintos filtros de poliéster que mantienen las partículas de polvo dentro del equipo y permiten el paso de aire al ambiente. Las partículas caen paulatinamente a lo largo de los filtros hacia una tolva donde son almacenadas. Este polvo fino, que comprende un 1-5[%] del lote puede ser aprovechado o comercializado en otras  industrias

 

 

 

Conclusiones

El desarrollo de tecnologías apropiadas para la producción de alimento para baja escala requiere de ingeniería, para incorporar o agrupar en pocos equipos, espacio e inversión, las funciones realizadas por máquinas distintas y separadas en ámbitos industriales. Esto es más importante cuando se desea reducir lo intenso de las labores manuales.

La interacción entre el diseñador y el personal de fabricación con la comunidad local que opera la planta es fundamental para el desarrollo de este tipo de tecnología. La retroalimentación recibida ayudó a ver requerimientos nuevos y desarrollar mejoras en cuanto a la forma particular de acceso para el mantenimiento, protección y nuevos componentes.

Bibliografía

1. Parr, W. H. (1988) The small-scale manufacture of compound animal feed (ODNRI Bulletin No.9)
2. Bruinsma, D. H., Witsenburg, W.W. y Wurdemann, W. (1983) Selection of Technology for food processing in developing countries. Pudoc Wageningen

 

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