Capacidade da usina de reciclagem de geladeiras: UPH x TPH

“Precisamos de 80 geladeiras por hora” parece uma especificação completa de capacidade. Mas não é. Oitenta unidades domésticas compactas e oitenta freezers grandes podem gerar cargas de massa muito diferentes ao passarem pelo mesmo triturador, moedor, separadores e sistema de tratamento de espuma. O número também muda de significado dependendo de onde você começa a contar: aparelhos completos na recepção ou gabinetes de geladeira após a recuperação do refrigerante e a remoção dos componentes.

Em um projeto de reciclagem de geladeiras, normalmente consideramos a capacidade como dois números que devem andar juntos: unidades por hora (UPH) e massa por hora. No caso de propostas de equipamentos internacionais, esse valor de massa é normalmente indicado em toneladas métricas por hora (t/h). Os compradores dos EUA também podem usar toneladas curtas por hora; portanto, a solicitação de cotação (RFQ) deve especificar qual tipo de “tonelada” está sendo considerada.

Por que as unidades por hora, por si só, podem induzir em erro

A contagem de unidades por hora é útil porque as geladeiras chegam, são inspecionadas e desmontadas como aparelhos individuais. Isso ajuda a planejar as linhas de recebimento, os operadores, os equipamentos de elevação e as estações de pré-tratamento. Mas as máquinas a jusante não “percebem” a contagem de unidades. Elas consideram o peso, as dimensões, a composição do material, o volume a granel e a carga momentânea.

É por isso que o Linha de reciclagem de geladeiras fora de uso da YUXI A página de seleção solicita aos compradores os valores de aparelhos/hora e toneladas/hora, além das dimensões dos aparelhos e das condições de pré-tratamento. A mesma página também alerta que a capacidade para gabinetes evacuados não é diretamente comparável ao valor referente a geladeiras completas, que ainda precisam ser desmontadas e ter o refrigerante manuseado.

As especificações do mercado público apresentam o mesmo problema. Alguns fornecedores de reciclagem de geladeiras publicam classes de 25 a 100 unidades/h ou de 50 a 60 e de 80 a 100 unidades/h. Um projeto europeu de dispositivos de refrigeração publicado pela URT apresenta ambos os valores: 3 a 4 t/h e aproximadamente 80 a 100 unidades/h para aquela alimentação e processo específicos. O ponto importante não é que toda fábrica deva atingir esses números. É que uma taxa por unidade se torna muito mais informativa quando acompanhada de uma taxa de massa e de uma definição de alimentação.

A conversão básica de UPH para TPH

Se o mesmo limite de processo for utilizado para ambas as medições, a conversão é simples:

Suponha que a massa média de um gabinete de geladeira pré-tratado representativo seja de 70 kg por unidade. A uma taxa de 60 unidades/h, a linha mecânica recebe cerca de 4,2 t/h. Se outro projeto também solicitar 60 unidades/h, mas o peso médio de cada gabinete for de apenas 50 kg, a carga em massa será de 3,0 t/h. O número de unidades é idêntico; o triturador e a carga a jusante, porém, não são.

Utilize o peso no limite correto do processo

Uma geladeira completa na porta de recebimento inclui o compressor, o óleo, o circuito de refrigerante, as prateleiras, as gavetas, os vidros, a fiação e outras peças removíveis. O triturador primário pode encontrar apenas o gabinete depois que alguns desses itens tiverem sido retirados.

Imagine uma unidade em que os eletrodomésticos recebidos, em estado completo, tenham peso médio de 75 kg, mas os gabinetes preparados que entram na seção mecânica tenham peso médio de 48 kg após a remoção de poluentes e a desmontagem. A uma taxa de 60 unidades/h, a recepção processa 4,5 t/h de eletrodomésticos brutos, enquanto a seção de trituração processa apenas 2,88 t/h. Ambos os números podem estar corretos. Eles descrevem limites diferentes.

Para projetos nos EUA, essa distinção não é apenas uma questão de planejamento de produção. As normas de descarte seguro da EPA exigem a recuperação do refrigerante dos aparelhos em questão antes do descarte final, e as orientações da EPA descrevem o manuseio do refrigerante e dos componentes perigosos antes da trituração dos aparelhos. Uma cotação para gabinetes já preparados, portanto, não é equivalente a uma planta integrada que trabalha com geladeiras completas em fim de vida útil.

O que deve ser considerado como uma “unidade”?

Antes de comparar o UPH, defina o conjunto de aparelhos. Uma geladeira pequena com freezer na parte superior, uma geladeira side-by-side, um freezer horizontal e um gabinete comercial são, todos, um único aparelho físico, mas não representam cargas iguais. Aparelhos de grandes dimensões também podem retardar a remoção manual, o carregamento e a trituração primária, mesmo quando seu peso não for excessivo.

Uma solicitação de cotação prática deve descrever a composição normal, em vez de ocultá-la por meio de uma média única. Solicitaríamos fotos, a proporção aproximada entre geladeiras e freezers, as dimensões máximas e uma faixa de peso medida. Se houver gabinetes comerciais ou excepcionalmente grandes com frequência, liste-os separadamente. Se forem raros, defina como serão tratados, em vez de permitir que alguns casos atípicos distorçam toda a meta de capacidade.

UPH, TPH e o verdadeiro gargalo são três coisas diferentes

Uma linha completa só funciona na velocidade da sua etapa estável mais lenta. O triturador primário pode ter torque e volume de câmara suficientes para o fluxo mássico alvo, mas a planta ainda assim pode não atingir a produção prometida por hora (UPH), pois a área de pré-tratamento não consegue abastecer os gabinetes de maneira consistente. O contrário também pode acontecer: os operadores preparam as unidades rapidamente, mas o triturador, o sistema de extração de espuma ou a esteira separadora ficam sobrecarregados assim que a parte mais pesada da mistura de alimentação chega.

As verificações de capacidade mais comuns incluem:

• Recebimento e inspeção: O local consegue descarregar, identificar e armazenar temporariamente os equipamentos com rapidez suficiente, sem misturar produtos inadequados na linha de produção?
• Pré-tratamento: A recuperação do refrigerante, a remoção do compressor, o manuseio do óleo e a remoção de peças soltas estão sendo realizadas no ritmo necessário para atingir a UPH solicitada?
• Trituração primária: A abertura, a disposição dos cortadores e a margem de acionamento são adequadas tanto para o gabinete normal maior quanto para o de tamanho médio?
• Trituração secundária: A etapa de liberação consegue aceitar o fluxo mássico real sem forçar a produção de um produto de baixa qualidade apenas para manter a velocidade?
• Separação: Os separadores magnéticos e de metais não ferrosos exigem uma profundidade de carga controlada. Aumentar a vazão em t/h na mesma esteira pode reduzir a qualidade da separação, mesmo que o material continue se movendo.
• Manuseio de espuma e poeira: A espuma de PU é leve, mas volumosa. O fluxo de ar, os ciclones, os filtros e os recipientes de coleta podem se tornar um fator limitante da capacidade de processamento que é fácil deixar passar despercebido em um cálculo baseado apenas no peso.
• Alta hospitalar e logística: Caixas cheias, pontos de transferência obstruídos ou trocas lentas de contêineres podem interromper um processo que, de outra forma, teria capacidade adequada.

Se você precisar de uma visão detalhada, máquina por máquina, dessas etapas, consulte o guia de equipamentos para reciclagem de geladeiras. Ele separa as etapas de pré-tratamento, redução primária de tamanho, liberação secundária e separação física, em vez de tratar a planta como um único triturador de grandes dimensões.

Capacidade de pico x Capacidade sustentada

Às vezes, um fornecedor consegue alimentar uma linha de produção muito rapidamente por alguns minutos. Isso não significa que o mesmo ritmo possa ser mantido durante um período normal de produção. As geladeiras chegam de forma irregular, os tamanhos dos gabinetes variam, as cortadoras encontram seções mais grossas, os filtros ficam obstruídos, as caixas se enchem e os operadores precisam de tempo para fazer a inspeção e remover componentes.

No que diz respeito a compras, preferimos a expressão capacidade sustentada. A proposta deve indicar a condição de alimentação, a duração do teste, o período de aquecimento ou estabilização, quais interrupções planejadas são permitidas e como a taxa de produção será medida. Um breve “máximo instantâneo” ainda pode ser útil para o projeto do buffer, mas não deve ser confundido com a taxa utilizada para o planejamento anual da produção.

Como converter o volume anual de refrigeração em uma meta de capacidade da fábrica

Muitos compradores começam com um contrato de coleta anual, em vez de uma meta por hora. Nesse caso, faça o cálculo retroativo a partir do número de eletrodomésticos que realmente precisam ser processados durante as horas produtivas.

Por exemplo, 100.000 eletrodomésticos por ano processados ao longo de 250 dias úteis, em um turno de 8 horas, com uma utilização planejada de 80%, exigem uma média de cerca de 62,5 unidades durante o tempo produtivo programado. Isso não significa que uma capacidade nominal de 63 UPH seja suficiente. Ainda é preciso ter margem para picos de coleta, manutenção, mistura de matéria-prima e crescimento futuro.

A seguir, vem a verificação da massa. Se o peso médio representativo no limite do processo for de 65 kg/unidade, 62,5 UPH correspondem a aproximadamente 4,1 t/h. Agora, a equipe do projeto tem duas metas interligadas, em vez de um único número vago de capacidade.

Por que uma maior UPH pode aumentar mais do que o tamanho do triturador

Uma maior capacidade de produção raramente significa “a mesma linha, motor maior”. Mais unidades por hora podem exigir buffers de recebimento maiores, mais estações de pré-tratamento, esteiras transportadoras mais largas, uma câmara de trabalho maior no triturador, maior capacidade de trituração secundária, maior volume de ar para a extração de espuma, filtros maiores, separadores mais largos e logística de descarga mais rápida. A distribuição elétrica e a área útil também podem sofrer alterações.

Essa é uma das razões pelas quais o preço da planta não aumenta de forma perfeitamente linear com a UPH. O Guia de custos para uma usina de reciclagem de geladeiras explica como a capacidade interage com os limites do processo, os sistemas de poeira e espuma, a automação, o escopo da instalação e a separação a jusante.

Uma especificação de capacidade mais adequada para cotações de fornecedores

Em vez de escrever apenas “80 geladeiras por hora”, inclua os seguintes itens na mesma página da solicitação de cotação:

Como verificaríamos a capacidade antes de finalizar o projeto da linha

Primeiro, defina o limite de alimentação. Em seguida, pese um lote representativo, em vez de se basear em uma estimativa de folheto ou em um único equipamento. A partir dessa amostra, calcule tanto a massa bruta recebida quanto a massa que realmente entrará na seção de trituração após o pré-tratamento.

Em seguida, analise a taxa solicitada em cada etapa do processo. Se a meta for de 80 unidades/h, verifique se as etapas de recebimento, remoção de resíduos, alimentação do compartimento, trituração, esmagamento, separação a ar e descarga conseguem manter esse ritmo com a mesma composição representativa. Qualquer etapa que dependa fortemente de trabalho manual precisa de uma verificação específica quanto à mão de obra e ao tempo de ciclo.

Por fim, chegue a um acordo sobre os critérios do teste de aceitação de fábrica antes da construção do equipamento. O teste deve utilizar material de alimentação que se assemelhe ao fluxo real do cliente, e não apenas lotes fáceis e uniformes. Registre as unidades processadas, o peso do material de alimentação, o tempo de operação, as paradas e a condição das frações recuperadas. Isso é muito mais útil do que discutir posteriormente sobre o que “80 unidades por hora” deveria significar.

Perguntas frequentes: Capacidade da usina de reciclagem de geladeiras

Fontes e referências técnicas

1. Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) – requisitos para o descarte seguro de refrigerantes.
2. Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) – orientações sobre o descarte de eletrodomésticos.
3. URT – exemplo de capacidade de um dispositivo de refrigeração.
4. 3E Machinery – classes de capacidade das linhas de geladeiras.
5. Henan Honest – exemplo de capacidade de uma fábrica de refrigeradores.