מחשבון צריכת אנרגיה למכוני תערובת
מחשבון צריכת אנרגיה למכוני תערובת
אמדו את צריכת החשמל הסגולית בכל שלב ייצור, את הצריכה היומית והשנתית ואת עלות החשמל לטונת תערובת. המחשבון מסייע למנהלי מכוני תערובת ומשקים, לאנשי רכש ולמהנדסים להכין תקציבי אנרגיה, להשוות נתוני צריכה שמצהירים עליהם ספקים ולבחון שיפורים ביעילות. הוא מציג את הצריכה לפי שלבי הייצור ומשווה אותה לטווחי ייחוס ענפיים מנחים עבור אותו מסלול ייצור. FeedMatch מציעה שירות בהובלת אנשי מקצוע וללא תלות בספקים, לבקשות בהיקף של USD 250,000 ומעלה: כל בקשה נבדקת בידי איש צוות לפני פנייה לספק כלשהו. המחשבונים הם כלי לתכנון ראשוני, ותוצאותיהם הן אומדנים בלבד, לא הצעות מחיר או ייעוץ מקצועי.
פתיחת המחשבון
כמה חשמל צורך מכון תערובת?
מכון לייצור תערובת מזון מכופתת צורך בדרך כלל בין 22 ל-45 kWh לטונה; הטחינה והכפתות יחד אחראים ליותר ממחצית הצריכה. מפעלים לייצור תערובת קמחית צורכים בדרך כלל בין 10 ל-18 kWh לטונה, לעומת 70–170 kWh לטונה בקווי אקסטרוזיה למזון לחקלאות מים ולחיות מחמד. האנרגיה התרמית של הקיטור המשמש להתניה היא תוספת לצריכה זו ומחושבת בנפרד.
הערכה לתכנון, לא הצעת מחיר. FeedMatch בודקת כל בקשה בהיקף USD 250,000 ומעלה לפני כל פנייה לספקים.
איך משתמשים במחשבון
- הזינו את צריכת החשמל הסגולית, ב-kWh/t, של כל שלב ייצור, בהתאם להרכב התערובת וללחות האופייניים אצלכם.
- הזינו 0 במסלול שאינו בשימוש: אקסטרוזיה וכפתות נחשבים למסלולים חלופיים עבור אותה טונה.
- הוסיפו את אחוז צריכת מערכות העזר כדי לכלול צריכה שאינה משויכת לשלבי הייצור.
- הזינו את קצב הייצור ב-t/h, את שעות הפעילות ביום, את ימי הפעילות בשנה ואת תעריף החשמל.
- בדקו את הצריכה הסגולית הכוללת, את הצריכה היומית והשנתית, את העלות לטונה ואת העלות השנתית. השוו את חלקו של כל שלב בצריכה ואת טווחי הייחוס המנחים למסלול הייצור שלכם.
מה המשמעות של כל נתון
- טחינה (kWh/t): צריכת החשמל של הטחינה. ערך התחלתי: 12. טחנות פטישים צורכות בדרך כלל 8–20 kWh/t בהתאם לגודל פתחי הנפה; טחנות גלילים צורכות פחות בטחינה גסה.
- ערבול ומינון (kWh/t): צריכת החשמל של פעולות אלה. ערך התחלתי: 2.5.
- כפתות (kWh/t): צריכת החשמל של הכפתות, בדרך כלל 10–20 kWh/t. ערך התחלתי: 14. הזינו 0 אם אתם מייצרים רק תערובת קמחית או מזון באקסטרוזיה.
- אקסטרוזיה וייבוש (kWh/t): צריכת החשמל של הקו, כולל המייבש. במזון לחקלאות מים ולחיות מחמד היא בדרך כלל 60–140 kWh/t. ערך התחלתי: 0.
- קירור ופירור כופתיות (kWh/t): צריכת החשמל של מאוורר המקרר ושל מפורר הכופתיות, אם קיים. ערך התחלתי: 2.
- שינוע ומעליות (kWh/t): צריכת החשמל של מערכות שינוע החומרים והמעליות. ערך התחלתי: 2.
- אוויר דחוס (kWh/t): צריכת החשמל הקשורה לאספקת אוויר דחוס. ערך התחלתי: 1.5.
- מילוי שקים ושילוח (kWh/t): צריכת החשמל של פעולות אלה. ערך התחלתי: 1.
- מערכות עזר (%): תוספת באחוזים לתאורה, למשרדים, למעבדה, למאווררי שאיבת אבק שצריכתם לא נכללה בשלבים אחרים ולעומסים במצב המתנה. ערך התחלתי: 8; טווח: 0–30.
- קצב ייצור (t/h): טונות המיוצרות בשעה. ערך התחלתי: 15; מינימום: 0.5; צעד שינוי: 0.5 t/h בשימוש בבקר שינוי מדורג בשדה הייצור. הניסוח לגבי הבקר אינו תואם, ולכן צעד השינוי החל הוא 0.5 t/h.
שיטת החישוב
- צריכה סגולית כוללת = סכום הצריכות של שלבי הייצור ב-kWh/t × (1 + אחוז צריכת מערכות העזר ÷ 100).
- צריכה יומית (kWh) = צריכה סגולית × קצב ייצור (t/h) × שעות פעילות ביום.
- צריכה שנתית (kWh) = צריכה יומית × ימי פעילות בשנה.
- עלות אנרגיה לטונה = צריכה סגולית × תעריף החשמל.
- עלות אנרגיה שנתית = צריכה שנתית × תעריף החשמל.
- חלקו של כל שלב בצריכה = צריכת השלב ב-kWh/t ÷ הצריכה הסגולית הכוללת.
- הערכים של שלבי הייצור מתייחסים לחשמל בלבד, בהרכב התערובת ובלחות האופייניים. התעריף הוא תעריף ממוצע אחיד הכולל הולכת חשמל והיטלים.
דוגמה מעשית: מפעל לתערובת מכופתת לפטמים בקצב ייצור של 15 t/h
- טחינה: 12 kWh/t; ערבול: 2.5 kWh/t; כפתות: 14 kWh/t; קירור: 2 kWh/t; שינוע: 2 kWh/t; אוויר דחוס: 1.5 kWh/t; אקסטרוזיה: 0 kWh/t.
- מערכות עזר: 8%; ייצור: 15 t/h; פעילות: 16 שעות/יום ו-300 ימים בשנה; תעריף: USD 0.11/kWh.
- → צריכה סגולית משוערת: 36.7 kWh/t.
- → צריכה משוערת: 8,800 kWh ביום ו-2.64 מיליון kWh בשנה.
- → עלות אנרגיה משוערת: USD 4.04/t ו-USD 290,000 בשנה.
- → הכפתות אחראי לכ-38% מהצריכה והטחינה ל-33%.
- → 70% מחשבון החשמל מרוכזים בשתי מכונות. בדוגמה זו, תוכנית לאופטימיזציה של נפות ומטריצות, המפחיתה את הצריכה ב-2 kWh לטונה, שקולה לכ-USD 16,000 בשנה: השפעה ממשית, אך קטנה בהרבה מזו של הפעלת המפעל קרוב יותר לכושר הייצור שלו.
מגבלות ההערכה
- המחשבון אינו מחשב אנרגיה תרמית, דלק לדוודים או עלות קיטור; אלה מחייבים חישוב נפרד.
- המחשבון אינו חוזה צריכה של מכונה מסוימת: הוא משתמש בנתוני הצריכה הסגולית שהוזנו.
- המחשבון אינו מדמה חיובים בגין שיא ביקוש, קנסות על מקדם הספק או תעריפים לפי שעות.
- המחשבון אינו מחליף מדידה נפרדת של כל שלב ייצור.
- ערכי הייחוס משתנים בהתאם למפרט המטריצה, לגודל חלקיקי הטחינה, לתכולת השומן בהרכב התערובת ולגיל הציוד. שונות של 20% בין מפעלים דומים היא רגילה.
- במפעלים בפועל, צריכת החשמל לאוויר דחוס לרוב אינה נמדדת במידה מספקת ומוערכת בחסר באומדני צריכת האנרגיה בתהליך הייצור התעשייתי של תערובות מזון. יש להביא מגבלה זו בחשבון בעת פירוש תוצאות החישוב הראשוניות.
שאלות נפוצות
כמה kWh נדרשים לכפתות טונה של תערובת?
הכפתות לבדו צורך בדרך כלל בין 10 ל-20 kWh לטונה. תערובות קמחיות רכות לעופות, בעלות תכולת שומן גבוהה, נמצאות בקצה התחתון של הטווח; כופתיות קשות לבקר, מטריצות בעלות קדחים בקוטר קטן והרכבים עשירים בסיבים נמצאים בקצה העליון. מפרט המטריצה, המרווח בין הגלילים למטריצה, טמפרטורת ההתניה והלחות משפיעים יותר ממותג המכונה. לכן, התחייבות לביצועים היא בעלת משמעות רק אם מפורטים בה תנאי הבדיקה.
כמה אנרגיה צורכת הטחינה במכון תערובת?
טחינה בטחנות פטישים צורכת בדרך כלל בין 8 ל-20 kWh לטונה. גודל פתחי הנפה הוא המשתנה המשפיע ביותר: מעבר מנפה של 4 mm לנפה של 2 mm עשוי כמעט להכפיל את הצריכה. טחנות גלילים צורכות פחות אנרגיה בטחינה גסה ומספקות התפלגות צרה יותר של גודל החלקיקים, אך מתמודדות פחות טוב עם חומרים סיביים ושומניים; לכן מפעלים רבים משתמשים בשני הסוגים.
למה אקסטרוזיה צורכת הרבה יותר אנרגיה מכפתות?
באקסטרוזיה החומר מתבשל בטמפרטורה גבוהה, בלחץ ותחת כוחות גזירה; לאחר מכן יש לייבש את המוצר מלחות של כ-25–28% לרמה המתאימה לאחסון. האקסטרודר לבדו עשוי לצרוך בין 40 ל-80 kWh לטונה, והמייבש מוסיף עומס חשמלי ותרמי ניכר. מנגד, התהליך מאפשר לשלוט בתפיחה, להשיג יכולת ציפה, לשלב תכולת שומן גבוהה ולהגיע לג'לטיניזציה של העמילן שכפתות אינו יכול לספק.
איך אפשר להפחית את עלות האנרגיה לטונה במכון תערובת?
לפי סדר החזר ההשקעה המקובל: הגדילו את ניצולת המפעל כדי לפרוס את העומסים הקבועים ואת עומסי ההמתנה על פני יותר טונות; התאימו את הטחינה לגודל החלקיקים הגס ביותר שבעל החיים יכול לסבול; תחזקו מטריצות, גלילים ונפות לפי מצבם, בלי להמתין לכשל; תקנו דליפות אוויר דחוס; ורק לאחר מכן שקלו ווסתי מהירות והחלפת מנועים. בקשו מכל ספק שמציע חבילת התייעלות להציג את החיסכון ב-kWh לטונה, ולא באחוזים.
איך מזינים את צריכת החשמל של כפתות ואקסטרוזיה?
המחשבון מתייחס לכפתות ולאקסטרוזיה כמסלולים חלופיים עבור אותה טונה. הזינו 0 במסלול שאותה טונה אינה עוברת בו. אם מייצרים תערובת קמחית בלבד, הזינו 0 גם בכפתות וגם באקסטרוזיה.