Calcul des coûts de séchage et des besoins en chaleur
Les investissements dans une usine concernent le capital de départ, mais aussi les coûts récurrents. C’est pourquoi notre équipe commerciale consacre du temps à réaliser une étude de faisabilité avec vous. Nous sommes alors capables de vous recommander un système qui permettra, à vous comme à votre entreprise, de prospérer.
Par exemple, dans la production d’aliments pour poissons et animaux de compagnie, un séchoir/refroidisseur est indispensable. La teneur en eau du produit sortant de l’extrudeuse est supérieure au niveau de sécurité standard pour le stockage, et par conséquent l’équipement de séchage/refroidissement devient nécessaire. La question qui se pose alors est : « De quelle quantité d’énergie avez-vous besoin pour cette opération ? » Vous trouverez plus bas une formule qui aide à prévoir les coûts récurrents.
Quantité d’eau entrante
Supposons que nous ayons un produit qui sort de l’extrudeuse à 20 % d’humidité avec un débit de 2 200 lb/h (env. une tonne par heure). Nous voulons sécher ceci en l’amenant à 10 % d’humidité en sortie du séchoir/refroidisseur, afin que ce soit sûr pour l’emballage et le stockage. Notez bien que le poids de matière sèche du produit restera, avec ce traitement, constant puisque nous essayons seulement de retirer de l’humidité.
Le calcul pour la matière sèche donne :
0,8 x 2 200 lb = 1 760 lb (soit 798 kg de matière sèche)
Cela signifie que nous avons 440 lb (env. 200 kg) d’eau dans le produit (2 200 – 1 760 soit 20 %)
Quantité d’eau finale
Pour déterminer l’énergie consommée pour le séchage, il nous faut connaître la quantité d’eau qui se sera évaporée au cours du procédé de séchage. Comme nous connaissons le poids de matière sèche (1 760 lb) et la proportion d’eau finale (10 %), nous sommes en mesure de calculer la quantité d’eau restant dans le produit sec fini.
Nous savons qu’avec 10 % d’humidité, 90 % du produit final est de la matière sèche. Nous avons juste à diviser notre poids de matière sèche par 90 % :
1 760 lb / 0,9 = 1 956 lb (env. 887 kg)
C’est le poids final du produit qui sort du séchoir à 10 % d’humidité. Nous connaissons à présent les poids initial et final du produit, et la différence entre les deux nous montrera quelle quantité d’eau s’est évaporée au cours du procédé :
2 200 lb – 1 956 lb = 244 lb (eau extraite par heure – soit env. 111 kg)
Remarque : nous pouvons vérifier ceci en soustrayant cette valeur à notre poids d’eau initial (440 lb) et en divisant le tout par notre poids final (1 956 lb) : (440 – 244) / 1 956 = 10 %
Énergie consommée
En règle générale, vaporiser une livre d’eau nécessite environ 1 500 à 1 800 BTU (env. 0,44 à 0,53 kWh). Considérons que l’énergie nécessaire est de 1 800 BTU pour faire un calcul prudent. Nous avons besoin de retirer 244 lb d’eau par heure, donc la quantité d’énergie nécessaire est :
1 800 BTU/lb x 244 lb/h = 439 200 BTU/h (env. 129 kWh)
Vous pouvez utiliser ce raisonnement pour les estimations de coût des utilités et le dimensionnement des équipements (séchoirs/refroidisseurs, chaudières, etc.). Le capital initialement investi est un élément important à prendre en compte, mais les coûts récurrents comme ceux-ci ne doivent pas être mis de côté. C’est une bonne opportunité pour une analyse de faisabilité !
