dimensionamento dos equipamentos

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais 
 - Campus Bambuí 
 
 
 Curso Engenharia de Alimentos 
 
Elys Veloso 
Humberto Ponciano 
Maria Eduarda Silva 
Talita Amorim 
Thais Batista 
 
 
 
 
THEM CAFÉ Industria de café solúvel LDTA 
DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BAMBUI 
2019 
Elys Veloso 
Humberto Ponciano 
Maria Eduarda Silva 
Talita Amorim 
Thais Batista 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BAMBUÍ 
2019 
Descrição do dimensionamento dos 
equipamentos da empresa THEM 
CAFÉ da matéria de Projetos 
Agroindustriais do Curso Engenharia de 
Alimentos do Instituto Federal de 
Educação, Ciência e Tecnologia de 
Minas Gerais - Campus Bambuí, sob a 
supervisão da Professora Dra. Kamilla 
Mendonça Soares 
9. FLUXOGRAMA DO PROCESSO PRODUTIVO E EQUIPAMENTOS 
9.1 Fluxograma de produção do café solúvel. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. DESCRIÇÃO DA EMPRESA COM DIMENSIONAMENTO DOS 
EQUIPAMENTOS 
 
10.1 BALANÇA 
A balança escolhida foi uma balança industrial de plataforma xadrez da marca 
Micheletti, modelo: Mic 1000cx, com capacidade de 1000kg com a plataforma de dimensões 
100x100 cm, com 4 células de carga, com precisão de 200 g, tensão 110/220 bivolt, visor em 
led. 
 
 
 
Torrefação 
Moagem 
Extração 
Resfriamento 
Centrifugação 
Concentração 
Secagem por Liofilização 
Envasamento 
 
 
Blend 
Seleção e Limpeza 
 
Imagem: Balança; Fonte: FILIZOLA shop 
 
10.2 SEPARAÇÃO E LIMPEZA DO CAFÉ 
O Pré-Limpeza PA-GRAN/PL foi desenvolvido para processar café, feijão, soja e outros 
grãos. Combina alta produção com alta eficiência na separação de impurezas. 
Os produtos a serem processados em usinas de beneficiamento geralmente contêm impurezas 
de tamanho maior e menor que o próprio grão, além de impurezas leves, como palha, cascas, 
pó, etc. O papel do pré-limpeza é separar todos estes tipos de impurezas para que o produto a 
ser beneficiado não contenha corpos estranhos que, primeiro, possam danificar os equipamentos 
da linha de processamento, e segundo, prejudicar a qualidade do produto final, visando manter 
limpo o ambiente da linha de processamento. 
As impurezas de tamanho maior e menor que o próprio grão são separadas por meio de peneiras 
de perfurações específicas para cada tipo de grão sendo processado. A separação por peneiras 
é feita por meio de oscilação da caixa de peneiras, comandada por um motor elétrico ligado a 
polia de velocidade variável. Este comando é necessário ao ajuste da máquina às características 
diferentes dos produtos a serem processados. Modelo PA-GRAN/PL/3, com capacidade de 480 
s/h- 30 t/h e o motor elétrico de 7.5/2.0 hp 
 
 
Imagem: Separador e Limpador de Café; Fonte: PAULINIALVES 
 
10.3 TORREFADOR PARA CAFÉ 
Foi escolhido o torrador ecológico do modelo TCE com capacidade de 120kg/carga de 
empresa MFRURAL, o torrador apresenta Produção de 180 a 960Kg/h, Sistema Anti Poluente, 
Auto Limpante, com abastecimento à Gás, Lenha ou Flex, e Resfriamento Interno utilizando ar 
frio ou água. Compõe-se de: 1 Moega de alimentação, 1 Fornalha indireta e anti poluente com 
abastecimento à Gás ou Lenha, ou Flex. , 1 Ventilador, 1 Cilindro para torra, 1 Coletor de 
películas, Tubulação revestida com massa refratária, 1 Caixa de películas, Tubulação do 
Coletor de Películas, 1 Painel de comando com sensores, conjunto de motores. 
Resfriador e Misturador para café torrado, mod MRC, com capacidade para 1 ou 2 sacas de 
café torrado. 
Resfriamento utilizando ar frio, mistura e evacuação total do café através de paletas. Compõe-
se de: 
1 Peneira metálica, 1 Ciclone de Películas, 1 Ventilador, 1 Batedor e Misturador, 
Tubulação para ligação do ventilador até ciclone, conjunto de motores. 
Elevador Pneumático para café cru, mod EPC com capacidade para 1 ou 2 sacas de café 
cru. Compõe-se de: 1 moega de recebimento do café cru, 1 ventilador, tubulação para ligação 
da moega até o torrador, conjunto de motores. 
 
 
Imagem: torrador; Fonte: MF Rural 
 
10.4 MOAGEM 
Foi escolhido o moedor da marca Carmomaq com peneira de acordo com granulometria 
desejada, moinho, jogos de martelos, caixa de ventilação, com 0,60m de altura, 0,85m de 
largura, 0,90m de comprimento e com peso de 200kg, com uma produção de 600kg/h. 
 
Imagem: Moedor; Fonte: Carmomaq 
 
10.5 EXTRATOR 
Foi escolhido o extrator da marca Aeroespacial Wujiang, do tipo três extratores e dois 
separadores, cujas dimensões são uma base de 450 m2 x Altura: 10 m. Que opera a uma pressão 
de 400bar ~ 500bar, em um fluxo de 4000L/H, atingindo uma produção média de 1 a 3 
toneladas. 
 
Imagem: Extrator; Fonte: Portuguese Alibaba 
10.5 RESFRIAMENTO 
Fez a escolha por um túnel de resfriamento da empresa Máquinas Industriais, estes 
disponibilizam em conjunto uma esteira de rolamento, comprimento total da esteira de 4 m e 
largura de 2 metros. A sua temperatura de resfriamento é de 15˚C. Será feito a aquisição de uma 
unidade. 
 
Imagem: Túnel de resfriamento; Fonte: Máquinas industriais 
 
 
10.6 CENTRIFUGAÇÃO 
Escolheu-se uma centrífuga da empresa Atlântica Separadores, com tambor de aço, o 
modelo IDA- 30 com altura de 1500mm, largura 1200mm, o comprimento 1300mm, o peso 
1100kg e um torque máximo de 20 cv. 
 
Imagem: Centrífuga de Discos; Fonte: Atlântica Separadores 
 
10.7 CONCENTRAÇÃO 
Foi escolhido o modelo TFM 50/2, a empresa Tropical Food Machinery, com a 
capacidade de 500 lt/h de água evaporada, com duplo feixe tumbeiro em cada estágio de 
evaporação, sendo um ascendente e outro descendente, são completamente automatizados. 
 
Imagem: Concentrador; Fonte: Tropical Food Machinery 
 
10.8 LIOFILIZADOR 
Para a máquina de liofilização foi escolhido o modelo FD-750, da empresa Kemolo , 
tipo radiante com IQF , temperatura do condensador -45 C°, área do painel 20 m2, com 8 
prateleiras de 2.01x1m, e com espaço de 50 mm entre as prateleiras, temperatura das prateleiras 
de -25 a 70°C, taxa de aquecimento de 1°C/ min, tendo a óleo como o liquido de aquecimento, 
contendo 60 bandejas com dimensões de 500x670 mm, com o nível de vácuo final de 10 Pa, 
tendo uma taxa de vácuo a 100Pa 30 min, o liquido refrigerante utilizado no equipamento é o 
R404a, com a circulação de agua para refrigeração de 20T/h, tendo seu consumo de energia de 
2.9 kwh/K em 24 horas, com poder de 32.35kw, área de instalação de 15m2, e dimensão da 
câmara de 3.7x2x2.2, e peso de 5500kg. 
 
Imagem: máquina de liofilização; Fonte: Kemolo 
 
10.9 EMPACOTADORA 
Foi utilizado a empacotadora automática DB388F, possui capacidade volumétrica de 
500ml tem a forma de 40 a 200 mm de comprimento e de 30 a 150 mm de largura, com uma 
produção média de 40 a 60 embalagens por minuto. Alimentação 220V/60 Hz/ 1,5 kW, selagem 
central, o tipo de embalagem é almofada, com um peso de 260 kg e seu material é de aço 
inoxidável. 
 
Imagem: Empacotadora; Fonte: TECFAG 
 
11. CALDEIRA 
Foi utilizado uma caldeira Flamotubular da marca Lincoln, modelo HR-30 (horizontal), 
Área Supf. Aquecimento - S.A 150 m², Produção de vapor - P.V 3.000 Kg/h, Pressão de trabalho 
- P.M.T.P 10 kgf/cm², Pressão de prova - P.P.H 15 kgf/cm² 
Combustível - Lenha em toras, Tragem - Mecânica Forçada, Exaustão modulada 
Chaminé - Cilíndrica metálica ,Tratamento de gases - Decantador gravitacional Está tico , 
Volume de água - 10.500litros, Controles - Elétricos (painel de comandos), Operação - Semi-
Automática , Categoria - "B" - NR 13. 
 
Imagem: Caldeira; Fonte: Máquina Industrial 
 
11.1 TRANSPORTADOR DE CAFÉ 
Foi escolhido o transportador helicoidal para facilitar a movimentação dos grãos de café, 
seu corpo construído em aço carbono ou inox 304, eixo em tubo sch 40, com mancais 
intermediários e helicoides em chapa de 4,25 mm com bordas reforçadas. Com um diâmetro 
nominal tubular de 6” e com a capacidade de 15 ton/hora café. 
 
Imagem: Transportador Helicoidal; Fonte:Cirelli 
 
 
11.2 SILOS DE ARMAZENAGEM 
Foi escolhido o silo armazenador Cirelli para o armazenamento dos grãos de café, possui 
painéis do teto, montantes e chapas do corpo perfilados em aço galvanizado, com camada de 
zinco 275 gramas/m2, possui duas linhas de parafusos verticais, escada externa e interna com 
corrimão e um sistema de aeração com ventilador centrifugo e piso com chapas galvanizadas 
perfuradas. O modelo I.C.0405 com diâmetro de 4,58 metros, altura total de 6,98 metros, 
volume de 99,66 m3 com uma capacidade de 75 toneladas e 1246 sacas de 60 kg. 
 
Imagem: Silo de Armazenagem; Fonte: Cirelli 
 
11.3 CARRO PLATAFORMA 
Foi escolhido o carro plataforma para a facilitar o transporte do café dentro da empresa, 
com carrinho plataforma 60x80, estrutura de aço inox, estrutura de metalon 1”, tampa em chapa 
18 inox 304, capacidade para 200 kg, 4 rodízios giratórios de 3.1/2”. 
 
Imagem: Carro plataforma; Fonte: Geração Comércio 
 
11.4 BOMBEAMENTO 
Para a instalação de bombeamento, para atender a demanda de 6000kg de vazão para a 
produção Do café solúvel, adquiriu-se a bomba de parafusos excêntricos. Utilizando a fórmula 
de Bernoulli para calcular a potência da bomba: 
Hb + V12/ 2g + H1 + P1/ ρ g = V2 2/ 2g + H2 + P2/ ρ g + Hpc 
Foi adotado: P1= P2; H1 = H2 e v = 5 m/s 
Demanda de 6000 m3/h 
Cp médio do café = 4,2226 kj/kg°C 
A altura por atrito será desconsiderada pelo fato de os equipamentos estarem bem 
próximos uns dos outros. 
Cálculos: 
 
Hb = 
𝑉2^2
2𝑔
= 
25
20
= 1,25m 
 
Q = m*Cp*Δt 
6000= m*4,4955*(95-50) 
 M= 29,66 kg/s 
 
 
Pot= Hb*m*g 
Pot= 1,25*29,66*10 
Pot= 370,75 W 
 
Iremos admitir que 1 CV é 735 W então para 370,75 W é 0,50 CV. Com esse dado adquiriu 
a bomba da empresa IDUPROPIL. Modelo: AISI-304, de aço inox polido, com vasão máxima 
5000lt/h, voltagem 110/220. Com duas conexões de 1”, com rosca BSP- Externa macho, para 
acoplamento de mangueiras, suporta ate140°C. Altura de 20cm, largura:25cm, comprimento: 
45cm. Utilizaremos 5 bombas nos seguintes processos: 1 extrator, 1 resfriamento, 1 
concentrador, 1 centrifugação e 1 liofilização. 
 
Imagem: Bomba; Fonte: IDUPROPIL