Máquina para fazer sabão de óleo de cozinha usado

Estamos desenvolvendo para um projeto na faculdade de uma máquina para fabricação de sabão líquido a partir do óleo de cozinha usado, como é apenas um protótipo ela ainda não vai ter sistema de filtração do óleo, o óleo tem que ser colocado filtrado, e o sistema de envase também vai ser praticamente maual, estamos focando no processo de produção em batelada e na automação do processo em si, que é o foco do curso, quem sabe não melhoramos ela para uma apresentação em outra ocasião.

SISTEMA DE DOSAGEM:

A dosagem será efetuada através de válvulas solenóides comuns, usadas em torneiras automáticas, aquela chatinha que desliga sozinha e custa a ligar de novo, como não é um processo industrial não necessitamos de uma grande vazão, então os ingredientes descerão
para o reator por gravidade, menos o óleo, que por ser muito viscoso estamos pleiteando usar uma bombinha em série com a válvula, visto que a bomba não veda, uma bomba de máquina de lavar custa cerca de R$30,00 e a vazão é até superior do que necessitamos.

A soda caústica será dosada por uma rosca sem fim, vamos usar soda granulada , a rosca sem fim será de PVC, já que aço inox inviabilizaria o custo do projeto.

A dosagem da batelada será feita por temporização, a válvula ficará aberta o tempo necessário para que o ingrediente desça na quantidade correta, esse tipo de dosagem necessita de ajustes praticamente todas as vezes que for iniciado o processo, os detalhes do ajusto serão explicados a seguir.


AUTOMAÇÃO E ELÉTRICA

A máquina será controlada por um PLC que ficará responsável por acionar as válvulas e o acionamento do agitador do reator, não precisa nem de longe ser um PLC como esse da foto, que é um PLC de médio porte, estamos usando esse pois é o que tinhamos disponível:

Para a operação e supervisão da máquina será usado um computador com um sistema supervisório, que ficará a cargo de todos os comandos, indicação, bloqueios, e introdução de parâmetros, os parâmetros que necessitam ser introduzidos nesse caso são os tempos de abertura das válvulas e o tempo de funcionamento da rosca sem fim, pelo supervisório mesmo fazemos a calculadora desses tempos , que funciona da seguinte forma:


Após jogar parâmetros aleatórios (guiados pelo bom senso), verificar quanto passou ou faltou de cada ingrediente pelo peso informado na balança (não vamos ter balança, então o julgamento do tempo ficará a cargo do operador, mas vou dar o exemplo como se houvesse uma balança), coletar esse dado na calculadora e quanto tempo a válvula ficou aberta, dessa forma basta calcular:


Quantidade de produto pesado / Set-point tempo abertura válvula = (vazão da válvula/unidade de tempo)

13,7Kg/12s= 1,141 Kg/s


Set-point do peso ideal / (vazão da válvula/unidade de tempo) = Set-point de tempo ideal

11Kg/1,141 Kg/s = 9,64s


O ingrediente mais crítico é óleo, pois sua viscosidade depende diretamente da forma como é filtrado, variando assim de batelada para batelada, por isso esse cálculo é necessário.


Usando cálculo para ajustar o Set-point de tempo de abertura da válvula, no máximo as duas primeiras bateladas sairão fora de padrão. E conforme o operador pega prática, as primeiras bateladas costumam sair quase perfeitas.


Começamos a montar algumas partes e o programa já está pronto, a medida que formos terminando de montar vou postando aqui.