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Aug 08, 2023

Las 12 consideraciones principales para seleccionar el mejor comedero

Colin Barbeau, especialista en manipulación de materiales a granel, Hatch | 12 de julio de 2022 Un alimentador es un equipo muy importante. Recupera material a granel de un silo o acopio y lo alimenta constantemente para

Colin Barbeau, especialista en manipulación de materiales a granel, Hatch | 12 de julio de 2022

Un alimentador es un equipo muy importante. Recupera material a granel de un silo o acopio y lo alimenta constantemente a los equipos posteriores. Un alimentador defectuoso que obstruya o proporcione un caudal poco confiable tendrá impactos negativos en el proceso. Durante mis 15 años de carrera en el manejo de materiales a granel, a menudo me he encontrado con alimentadores que no están seleccionados o diseñados adecuadamente para la tarea. Por lo tanto, es muy importante seleccionar el tipo correcto de alimentador para una aplicación determinada. Muchos factores influyen en esta selección, por eso te comparto una lista de consideraciones importantes a la hora de elegir un comedero. Sugiero usar esta lista como guía para determinar el diseño y la aplicación de manejo a granel que se requerirá del alimentador. Una vez hecho esto, los proveedores de equipos y los ingenieros de manipulación a granel podrán ayudarle a encontrar el tipo y modelo de alimentador que mejor se adapte a sus necesidades.

1. Capacidad objetivo Esto se explica por sí mismo: ¿Cuál es la capacidad requerida en tn/h que el alimentador necesita extraer del silo? Los tipos de alimentadores tienen varios rangos de capacidad, lo que reducirá el campo de candidatos.

2. Medición de capacidad

La mayoría de los alimentadores son volumétricos (es decir, producen un cierto volumen de material por unidad de tiempo; generalmente pies cúbicos/min o m3/hora). Para algunas aplicaciones, el caudal volumétrico puede ser suficiente (necesidad de mover una pila de material del punto A al punto B o necesidad de llenar un silo equipado con un interruptor de alto nivel).

Multiplicar el caudal volumétrico por la densidad aparente del material proporciona el caudal gravimétrico del alimentador (generalmente en lb/min o tn/hr). En algunas plantas de proceso, si la densidad aparente del material no fluctúa demasiado en el tiempo o muestra ligeras variaciones cuando el material no está compactado o se compacta en el silo, o si el proceso no es muy sensible a las fluctuaciones del caudal, se puede utilizar un método gravimétrico teórico. El caudal puede ser suficiente. La tasa volumétrica del material será constante, pero la tasa gravimétrica (tonelaje) no será constante.

Sin embargo, si el proceso es sensible al tonelaje del material, la mayoría de las veces es necesario pesar el material en el alimentador o en la descarga del alimentador. Un circuito de control generalmente ajusta la velocidad del alimentador, siguiendo las variaciones de la densidad aparente a lo largo del tiempo, para alimentar un tonelaje constante de material aguas abajo. Algunos alimentadores son más adecuados que otros para pesar el material. Algunos alimentadores no pueden pesar el material y será necesario instalar una báscula en su conducto de descarga o en el equipo aguas abajo.

Mientras se trabaja para encontrar la mejor combinación de alimentador y báscula, es importante saber cuál es la precisión requerida. Una pequeña diferencia porcentual en la precisión requerida afecta en gran medida las opciones disponibles.

3. Tamaño del silo

¿Cuál es el tiempo de retención y el volumen del silo? Puede que no sea práctico como ejemplo utilizar un comedero muy pequeño si el silo es muy grande. Esto podría resultar en un silo de forma extraña una vez que se implementen los requisitos de los ángulos de las paredes.

4. Geometría del silo

Se han escrito muchos artículos sobre silos y alimentadores de flujo en embudo y de flujo másico. Se necesitaría demasiado tiempo para explicar este tema en detalle, por lo que animo al lector a buscarlo en Google y decidir qué tipo de flujo se requiere en el silo. El material de construcción de las paredes del silo, los ángulos de las paredes y el tamaño de la abertura deben diseñarse para evitar puentes y perforaciones, y procurar el régimen de flujo requerido. Empresas especializadas pueden probar muestras de materiales y generar los requisitos de geometría del silo. Desde la perspectiva del alimentador, el punto clave a recordar es que debe trabajar de la mano con la geometría del silo y, la mayoría de las veces, debe extraer material de manera consistente de toda la abertura del silo. En resumen, es necesario conocer la geometría del silo para seleccionar correctamente un alimentador.

5. Tamaño del bulto

El tamaño máximo del material en trozos influirá en las dimensiones requeridas de la abertura del silo para evitar el bloqueo. El tamaño del grumo también afectará directamente el tamaño del alimentador y la velocidad del alimentador para una capacidad determinada. Cada tipo de comedero tiene sus propias pautas para los requisitos de tamaño versus el porcentaje de grumos para evitar el bloqueo del comedero.

a. El tamaño del grumo no significa necesariamente el tamaño máximo de partícula. Algunos materiales pueden formar grumos grandes si se compactan, se secan, absorben humedad o se dejan congelar. Es necesario comprender bien la capacidad del material para formar grumos. Los silos pueden cubrirse con gas libre de humedad para evitar la formación de grumos de materiales higroscópicos o calentarse para evitar la formación de grumos congelados.

Silo bloqueado por grumos más grandes

6. Puerta de aislamiento

Es una buena práctica incluir una compuerta de aislamiento entre el silo y el comedero. Esto permite realizar con seguridad reparaciones de emergencia en el alimentador con el silo lleno de material. Dependiendo del tipo y tamaño del alimentador, estas compuertas pueden ser grandes e impactar el diseño de la planta. También se podría decidir no instalar una puerta si la aplicación es lo suficientemente robusta y confiable y si el mantenimiento preventivo del alimentador está programado adecuadamente.

7. Descarga de emergencia del silo

También es una buena práctica determinar si se requiere una descarga de emergencia del silo en caso de que el alimentador esté fuera de servicio por un período prolongado o de que sea necesario cerrar el proceso aguas abajo. Algunos materiales no deben permanecer en el silo por largos periodos de tiempo: Materiales húmedos en clima frío, materiales higroscópicos y materiales que se consolidan en el silo después de un cierto período de reposo. Esto requiere un análisis caso por caso y, normalmente, una solución de vertido personalizada (camión aspirador, puerta lateral, etc.).

8. Diseño del plano

Obviamente, no todos los alimentadores tienen la misma geometría, lo que influye en la selección del alimentador, ya que la primera opción podría no encajar en el diseño sin reelaborar u optimizar el equipo/edificio que lo rodea. A veces esto se pasa por alto, lo que provoca un costoso retraso en el proyecto mientras se considera y selecciona otro alimentador.

9. Cohesividad material

Algunos alimentadores necesitan que el material esté completamente seco y fluya libremente, mientras que otros están especializados para trabajar con materiales húmedos o cohesivos.

10. Abrasividad del material

Algunos alimentadores generan mucha fricción contra el material y son menos adecuados para materiales muy abrasivos.

11. Tamaño de partícula

Un tamaño de partícula muy fino conlleva una serie de factores adicionales a considerar:

a. Algunos polvos son permeables al aire, lo que restringe el caudal gravimétrico que puede generar una determinada abertura de silo. Es posible que sea necesario sobredimensionar la abertura para compensar esto.

b. Algunos polvos se fluidizan fácilmente (como cuando caen libremente en un silo durante el primer llenado) y pueden mantener este estado durante un largo período de tiempo. Esto significa que el alimentador debe poder bloquear completamente un flujo de material que se comporta como un líquido. Algunos alimentadores no pueden manejar materiales fluidizados, lo que significa que el caudal será errático o peor (por ejemplo, el equipo aguas abajo y sus alrededores podrían inundarse por completo).

12. Requisitos de control de polvo

Algunos alimentadores proporcionan una interfaz completamente sellada con el silo y el equipo posterior, mientras que otros generan polvo. Esto es algo a considerar dependiendo de los requisitos de emisiones de polvo de la aplicación (edificio limpio, material explosivo, material tóxico, objetivos máximos de emisiones, etc.).

Resumen

Con suerte, esta lista ha demostrado que hay más de lo que parece al seleccionar un comedero. El alimentador y el silo deben ser tratados como una sola entidad, ya que deben trabajar juntos para bien o para mal. La buena noticia es que seguir un flujo de trabajo estructurado en el proceso de diseño/selección del alimentador y asegurarse de no dejar ningún cabo sin remover a medida que avanza el proyecto permite mitigar los riesgos y encontrar la mejor solución para una aplicación determinada.

Colin Barbeau es especialista en manipulación de materiales a granel en Hatch (Mississauga, ON, Canadá). Para más información llame al 905 403-4004 o visite www.hatch.com.

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