Cómo la experiencia de la industria garantiza la correcta selección del transportador de tornillo flexible

26 de febrero de 2019

La mayoría, si no todas, las operaciones de fabricación que se ocupan de materiales a granel estarán de acuerdo en que el tiempo de inactividad y la pérdida de producción están en la parte superior de su lista de problemas de proceso. El tiempo de inactividad en una operación de manejo de materiales a granel por lo general se puede atribuir al equipo que mueve el material a lo largo del proceso.

Los transportadores de tornillo flexible se encuentran entre los equipos más comunes que se encuentran en estas operaciones y se han utilizado en aplicaciones de procesamiento en seco durante décadas. Son una solución de manejo de material a granel confiable, simple y de bajo mantenimiento que utiliza una sola pieza móvil para transportar material seco de un punto a otro.

Como tales, muchos fabricantes los consideran un artículo básico que se puede intercambiar de una aplicación a otra. En este artículo:*Identificaremos la etapa de un proceso donde existe el mayor potencial de tiempo de inactividad del equipo*Explicaremos cómo las opciones flexibles de transportadores de tornillo pueden minimizar este potencial*Ilustraremos la importancia de la experiencia en la industria de un proveedor de equipos para tomar la decisión correcta sobre el transportador

Con los transportadores de tornillo flexible, las fallas casi siempre ocurren durante la puesta en marcha inicial del equipo. Esta es una clara indicación de que el fabricante del transportador no especificó el transportador correctamente ni lo equipó con las opciones correctas para garantizar un funcionamiento adecuado dentro de la aplicación.

Ya sea que se trate de una instalación nueva o de un reemplazo de un equipo defectuoso, un transportador de tornillo flexible mal aplicado no podrá realizar el trabajo por dos razones principales:

Flujo de materiales. El transportador no podrá mover o elevar el material correctamente durante el proceso, expulsar el material por el extremo de descarga del transportador o mover el material a la siguiente etapa del proceso después de llenar la tolva. En cualquiera de estos escenarios, el transportador no podrá mantenerse al día con los procesos posteriores.

Rotura de tornillo. Un tornillo de servicio inferior se romperá poco después de la puesta en marcha. Los tornillos de reemplazo de servicio similar continuarán rompiéndose debido a una especificación incorrecta. Incluso cuando se trata de un proveedor de equipos receptivo, puede llevar mucho tiempo que un tornillo de reemplazo de 20 pies llegue por camión o transporte público, lo que aumenta la pérdida de producción y el tiempo de inactividad.

Primeros pasos con una revisión inicial de la aplicación y un análisis de flujoUn proveedor experimentado de transportadores de tornillo flexible hará las preguntas correctas para extraer la información necesaria de un cliente, comenzando con el flujo de material.

Los problemas relacionados con el flujo de material generalmente se reducen al tipo de producto que se transporta. Si no se aplica el tipo de tornillo correcto desde el principio en función del material específico que el transportador deberá manejar, surgirán todos los problemas de flujo de material mencionados anteriormente y comprometerán la producción.

Como parte del proceso de especificación, un fabricante de transportadores experimentado realizará un análisis de flujo de material, que es la mejor manera de determinar el flujo efectivo desde la tolva a través del transportador, además de medir la densidad aparente y preguntar sobre las tasas de transporte.

Una vez que se determina el producto exacto y se completa un análisis de flujo, un proveedor de equipos experimentado identificará el tipo de tornillo que será más efectivo en el transportador (alambre plano, alambre redondo, biselado y barra cuadrada de servicio pesado).

Después de resolver estos problemas fundamentales de configuración del transportador, se puede lograr un rendimiento muy mejorado al considerar varios factores adicionales:

El ángulo de captación afecta la eficiencia y el factor de llenado Una consideración de diseño universal con transportadores de tornillo flexible es el ángulo de recogida, el ángulo desde la horizontal en el que opera el cuerpo del transportador. 45 grados es un ángulo de captación común que logra un buen equilibrio entre la eficiencia operativa y los requisitos de espacio. Por encima de los 45 grados, la eficiencia operativa disminuye. Por lo general, no se recomienda ejecutar materiales muy pesados ​​en ángulos superiores a 45 grados. Por el contrario, los ángulos de menos de 45 grados permiten una mayor eficiencia y mayores velocidades de transporte.

Sin embargo, el ángulo de captación es algo más que una simple eficiencia operativa. También se trata de la eficiencia con la que se llena de material la entrada del sinfín. Este "factor de llenado" tiene un impacto directo en las tasas de transporte o si el transportador funcionará. Cuanto más pronunciado sea el ángulo de captación, menor será el factor de llenado y la velocidad de transporte. Los ángulos más bajos producen factores de relleno más altos, pero los factores muy altos que se acercan al 100 % pueden provocar atascos. En estos casos, se pueden emplear diseños de tornillos alternativos.

Factores de llenado frente a ángulos de recogida para transportadores de tornillo flexible típicos

Factor de relleno del ángulo de captación 30° 80-95% 45° 75-90% 60° 70-85%

Evitar las trampas de entrada con bridas Los alimentadores de entrada pequeña con bridas a veces se usan en lugar de una tolva para alimentar el transportador de tornillo. Dependiendo del material que se transporte, esta práctica puede generar problemas. Los transportadores de tornillo flexible requieren carga de material en el sinfín para una buena elevación. Es posible que los materiales livianos o que se fluidifican fácilmente no puedan entregar suficiente carga en los sistemas de entrada con bridas y, en consecuencia, funcionen mal en el sinfín, especialmente en ángulos de recolección más pronunciados. Para estos materiales, las tolvas de tamaño completo son una mejor opción. Por diseño, brindan más carga en la cabeza y ofrecen suficiente espacio para incluir agitadores que aseguran una carga uniforme del sinfín.

Estrategias para materiales difíciles de transportar Las propiedades físicas de algunos materiales a granel pueden causar problemas en el transporte por tornillo flexible. Afortunadamente, existen soluciones para muchos de ellos.

Utilice un núcleo central para materiales pesados ​​o fluidizables. Bajo agitación mecánica, los materiales como el talco, las harinas polvorientas secas o los almidones tienden a fluidificarse y provocan un retroceso en los diseños estándar de tornillo abierto, especialmente con paredes de barrena relativamente bajas. Agregar un núcleo central reduce la cantidad de material que se transporta, proporciona una mejor contención del material y reduce la carga impuesta sobre el tornillo, lo que puede mejorar drásticamente el rendimiento de elevación.

Evita la acumulación de óxido de zinc. Ampliamente utilizado en muchas industrias, el óxido de zinc es extremadamente sensible a la acumulación en la maquinaria, incluidos los transportadores con diseños de tornillo plano. Los tornillos biselados son una mejor opción para el óxido de zinc; tienen un raspador de borde posterior que elimina la acumulación y mantiene una carcasa de trabajo libre.

Manténgase en el camino recto y angosto con materiales abrasivos. Es probable que los materiales abrasivos pesados, como la sal o la arena, causen un desgaste adicional en las curvas o flexiones en los recorridos del transportador. Cuando están confinados en espacios pequeños, estos tipos de partículas pueden entrelazarse y exacerbar los problemas de desgaste. Cuando se manipulan materiales abrasivos, es mejor planificar tramos rectos del transportador para evitar problemas.

Use la agitación para manejar materiales que se empaquetan o aglomeran. Algunos materiales requieren agitación mecánica para fluir correctamente en las tolvas u otros espacios de carga del sinfín. Es probable que cualquier material que se pueda compactar en una "bola de nieve" requiera agitación. Los materiales que contienen aceites, como mezclas para panqueques, condimentos para nachos o condimentos para queso cheddar, suelen ser problemáticos. Los materiales con "óxido" en sus nombres, como el óxido de hierro o el dióxido de titanio, tienden a fluir con lentitud. El carbonato de calcio es otro material muy común con problemas de flujo.

Las tolvas con agitadores tipo pasador o de cinta o sistemas vibratorios evitan que este tipo de materiales se agujereen o formen puentes en las entradas del sinfín. Muchos agitadores están disponibles con pasadores o cintas fácilmente intercambiables para lograr un rendimiento de flujo ideal para un material determinado. Y hay muchas opciones para adaptar las tolvas existentes con agitadores. Si bien una tolva agitada con cinta completa puede costar aproximadamente $ 6000, se pueden agregar agitadores actualizados a una tolva existente por aproximadamente $ 2000, dinero bien gastado para mantener una operación funcionando sin problemas.

Plan para una limpieza fácil y completa del transportador Por su naturaleza, los sólidos a granel y los polvos inevitablemente dejarán algún residuo en los transportadores. Para ayudar a los fabricantes a mantener el máximo tiempo de actividad del proceso, los transportadores de tornillo flexible deben diseñarse con características que permitan un desmontaje, limpieza y reensamblaje rápidos y fáciles entre ciclos de producción. Como ejemplo, el diseño Hi/Lo de Hapman permite quitar tornillos, limpiar y/o cambiar fácilmente desde el nivel del piso. Los espacios internos deben estar libres de grietas u otros espacios que puedan atrapar partículas o ralentizar las operaciones de limpieza. Esto es especialmente importante cuando se manipulan materiales como posibles alérgenos alimentarios o productos químicos sensibles a la contaminación.

Busque amplias opciones de equipos y una entrega rápida y predecible La cantidad de opciones personalizadas que ofrece un fabricante de transportadores es directamente proporcional a su nivel de experiencia. Cuanto más tiempo ha estado en el negocio un proveedor de equipos, más soluciones ofrece debido a un historial de trabajo con muchos clientes y aplicaciones. Por ejemplo, no todos los fabricantes ofrecen tornillos de servicio más pesado o diámetros de caja nominales en tamaños extraños como 2, 2½, 3 y 5 pulgadas. Además, aunque muchos fabricantes anuncian plazos de entrega acelerados, no son específicos sobre el plazo o no aplican la política a tamaños personalizados o equipos de ingeniería. Saber por adelantado que un transportador se entregará en el tamaño exacto y en la fecha exacta necesaria es crucial para minimizar el tiempo de inactividad inesperado.

Conclusión Para minimizar el tiempo de inactividad en el manejo de materiales, una empresa debe centrarse en especificar el equipo correcto con la ayuda de un socio experto en equipos de manejo de materiales. Un fabricante de transportadores con experiencia entenderá la importancia de una operación adecuada en la puesta en marcha inicial y hará todas las preguntas correctas por adelantado para lograr ese objetivo. Es imperativo que el cliente también brinde toda la información pertinente, pero así como no hay atajos para la selección de equipos, no hay sustituto para la experiencia en la industria cuando se trata de estar seguro de llegar a una solución ideal de transporte de material a granel.

Mike Zeluff es especialista de productos en Hapman (Kalamazoo, MI), donde ha trabajado durante más de 22 años. Durante 70 años, Hapman ha proporcionado a plantas de fabricación en todo el mundo equipos y sistemas tecnológicamente avanzados para el manejo de polvos y graneles, ofreciendo equipos y sistemas diseñados a la medida para industrias químicas, alimenticias, farmacéuticas, plásticas, de construcción, minerales y otras. Para obtener más información, visite hapman.com.

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