El ingeniero

Elegir los sistemas y componentes más adecuados para el transporte puede tener un impacto significativo en el rendimiento operativo, garantizando la calidad del producto, evitando bloqueos y reduciendo costos.

El transporte neumático es un medio probado y confiable para transferir polvos, gránulos y graneles secos en entornos de fabricación y procesos. Posteriormente, se utiliza en una gama increíblemente diversa de aplicaciones industriales. Ya sea harina en panaderías, granos en cervecerías o compuestos químicos en plantas farmacéuticas, el transporte neumático representa una solución flexible y rentable para transportar materiales a su destino requerido.

Pero seleccionar el equipo de transporte neumático adecuado puede ser un desafío, con muchas consideraciones en juego. Por ejemplo, ¿qué tipo de sustancia se está manipulando? El tamaño, el peso y el tipo de material pueden afectar significativamente el flujo y la presión requeridos. Además, ¿los bienes se transportan para el consumo humano o como parte integrante de un producto farmacéutico? Si es así, rigurosos estándares de calidad definirán la pureza del aire comprimido que se puede utilizar. Mientras tanto, otros factores como la energía y la seguridad también son consideraciones críticas que deben entenderse completamente.

Antes de evaluar los criterios de selección con mayor detalle, vale la pena analizar los principios básicos del transporte neumático y cómo se pueden mover los materiales. El transporte neumático utiliza aire comprimido para transportar materiales a través de tuberías cerradas en lugares como plantas industriales y de fabricación que utilizan diferentes presiones de aire. Este proceso se puede lograr de dos maneras distintas.

El transporte a presión, o también conocido como transporte positivo, despliega el aire comprimido desde un compresor o soplador en el punto de inicio para "empujar" el material a través de la tubería. Este método proporciona una forma particularmente eficiente de cubrir distancias más grandes. Mientras tanto, el transporte por vacío o negativo utiliza aire comprimido para 'succionar' el material a granel a través de la tubería, con el compresor o soplador colocado en el punto final. Una ventaja es que no hay contacto entre el aire comprimido y el material que se transporta (y, por lo tanto, no hay contaminación) y el producto no está expuesto al calor generado en el proceso de compresión de aire. Sin embargo, la distancia que se puede cubrir con el transporte al vacío es más limitada que con el transporte a presión.

Dentro de estos dos enfoques fundamentales, hay tres fases de transporte neumático: diluido, denso y transitorio. Estas fases se relacionan con la forma en que los diferentes materiales se mueven a través de las tuberías.

En primer lugar, está la fase diluida, donde se utiliza un soplador o compresor de baja presión para enviar el material a través de la tubería como si estuviera flotando sin que nada se acumule en el fondo de esa tubería. La fase diluida permite mover el material con una presión de aire de hasta 2,5 bar y a alta velocidad y es una excelente manera de transportar un gran volumen de material rápidamente.

En segundo lugar, en la fase densa, el material es empujado (o succionado en el caso de transporte negativo) a través de la tubería. Eso significa que se mueve más lentamente y requiere una presión más alta, generalmente por encima de 2,5 bar. La fase densa es, por tanto, más compleja, cara y requiere más energía. Finalmente, la fase transitoria se encuentra entre las fases diluida y densa. Parte del material "vuela" a través de la tubería y parte se mueve a lo largo de los lados, lo que nuevamente afecta los requisitos de presión.

Estas fases son críticas porque los polvos, gránulos y graneles secos vienen en varias formas con diferentes composiciones. Al comprender completamente la composición del material específico, ya sea harina, arena, azúcar, grano, plástico, cemento o cenizas volantes, es posible seleccionar la especificación técnica correcta para el sistema de transporte neumático, asegurándose de que tenga el tamaño correcto para el tarea en cuestión. Acertar en la selección puede garantizar la calidad del producto, evitar atascos, minimizar el riesgo de combustión y reducir los costes operativos.

Una vez que se identifica el material principal para el transporte y se comprende completamente su composición, es hora de seleccionar los componentes de aire comprimido necesarios para el sistema de transporte neumático. Este proceso implica una comprensión de cómo los sopladores, los refrigeradores posteriores, los secadores y los filtros funcionan juntos para lograr un efecto óptimo.

El punto de partida es el soplador o compresor. Como se mencionó anteriormente, el transporte en fase diluida es una aplicación de baja presión que requiere solo una presión de aire de 2,5 bar o menos. Por otro lado, se requeriría una presión más alta para el transporte en fase densa, pero a veces aún se puede cumplir con un compresor de baja presión. De hecho, esta es un área donde muchas organizaciones cometen errores costosos. Sobredimensionar el compresor o el soplador aumentará el desembolso de capital inicial y dará como resultado un mayor uso de energía con el tiempo, perjudicando el resultado final. Por lo tanto, es fundamental solicitar el dimensionamiento exacto a un proveedor de equipos antes de seleccionar el tipo de compresor.

Los sopladores y compresores también vienen en muchos tipos diferentes. Estos incluyen sopladores de lóbulos sin aceite, sopladores de tornillo sin aceite, sopladores de garras sin aceite, compresores de tornillo sin aceite y compresores de tornillo con inyección de aceite. Nuevamente, cada tipo de equipo ofrece sus beneficios de rendimiento, tamaño y costo. La configuración sin aceite es una especificación crítica para el sector de alimentos y bebidas porque reduce el riesgo de contaminación del aire comprimido. Esta tecnología garantiza que ningún aceite utilizado como lubricante pueda entrar en el flujo de aire y contaminar los alimentos que se transportan neumáticamente.

Luego hay componentes auxiliares a considerar. Los posenfriadores protegen los sistemas neumáticos al mantener la temperatura del aire por debajo de un límite específico. Este factor es importante cuando se transportan productos que pueden quemarse, como el azúcar, o quemarse, como los granos. Además, algunas organizaciones también pueden estar sujetas a estándares de seguridad locales y nacionales para áreas o procesos con alto riesgo de explosión. Aquí, el aire comprimido debe mantenerse por debajo de una temperatura específica para evitar la combustión. Si bien algunos compresores tienen refrigeradores posteriores integrados, los ventiladores generalmente no los tienen, por lo que deben instalarse por separado. Para cumplir con este requisito, hay disponibles posenfriadores enfriados por aire y enfriados por agua, pero entra en juego una consideración adicional. Si se selecciona un modelo enfriado por agua, también podría ser necesario un enfriador, que reduce la temperatura del agua de enfriamiento a un nivel constante.

Por último, están los separadores de agua o secadores. Un subproducto del uso de refrigeradores posteriores es la humedad, que puede disminuir la calidad del producto que se transporta. Un separador de agua eliminará la humedad antes de que pueda causar algún daño. La mayoría de los posenfriadores integrados vienen con un separador de agua. Los secadores también pueden eliminar la humedad, pero rara vez se usan en este tipo de proceso.

Está claro, entonces, que el transporte neumático puede proporcionar un medio confiable, flexible y rentable para transferir una amplia gama de polvos, gránulos y graneles secos en entornos de fabricación y procesos. Es una tecnología probada y confiable que ha resistido la prueba del tiempo. Pero comprender la composición del material que se transporta y cómo eso afecta los requisitos de rendimiento del sistema neumático son consideraciones vitales. Al elegir los componentes de aire comprimido correctos, la suma suele ser mayor que sus partes. Obtener el paquete completo de un solo proveedor tiene sentido, con todos los componentes diseñados para trabajar juntos. Este enfoque de ventanilla única minimiza los problemas de compatibilidad, integración e instalación al tiempo que aumenta la eficiencia operativa y proporciona ahorros de mantenimiento a lo largo del tiempo.

Atlas Copco tiene muchos años de experiencia proporcionando sistemas de transporte neumático en sectores como alimentos, bebidas, productos farmacéuticos, pulpa, papel, cemento y más. Su conocimiento y experiencia internos pueden ayudar a los ingenieros a determinar la solución adecuada para el proceso de transporte neumático, sea cual sea la aplicación.