Disseny de transportadors per a sòlids a granel
El disseny eficient d’un sistema de transport per a la manipulació de sòlids a granel requereix un pas previ imprescindible abans de definir el tipus de transportador. El pas més crític i sovint més subestimat és l’anàlisi exhaustiva del material a transportar. Conèixer a fons les característiques del producte garanteix no només una solució tècnica precisa, sinó també més durabilitat, menors costos de manteniment i una productivitat industrial optimitzada.
La clau és conèixer el material a transportar
Cada material a granel presenta propietats físiques úniques que influeixen directament en el comportament del transportador durant la seva manipulació. Per això, un disseny genèric o modular d’un cargol sense fi, elevador de galledes o transportador de cadena pot comportar fallades operatives, embussos, desgast prematur o fins i tot aturades inesperades en la línia de producció. Cal partir d’un enfocament basat en dades del producte per evitar aquests riscos des del disseny inicial. A continuació, detallem quines característiques cal estudiar i la seva metodologia:
Caracterització tècnica del material
- Densitat aparent
- Granulometria i forma de partícula
- Fluïdesa, cohesió i angle de repòs
- Humitat i contingut de fins
- Temperatura
- Abrasivitat
Assaigs de laboratori i bancs de proves
- Anàlisi granulomètrica
- Assaig de flux
- Angle de repòs
- Abrasivitat i duresa
- Humitat i cohesió
- Proves a escala real en banc de proves
Funcionament del banc de proves de sinfimasa
Disseny de cargols transportadors segons el comportament del material
El transportador de cargol és una solució versàtil i compacta per al transport horitzontal o lleugerament inclinat de productes secs. El seu disseny, però, s’ha d’ajustar acuradament a les propietats del producte.
Variables clau en el disseny del cargol
- Tipus d’hèlix
- Diàmetre, velocitat, potència
- Materials de construcció i recobriments
Quan optar per cargols a mida
Hi ha materials que presenten reptes específics a causa de la seva naturalesa cohesiva, humida o abrasiva. En aquests casos, un transportador de cargol estàndard pot no ser suficient, i cal un disseny personalitzat que garanteixi el flux constant, l’eficiència operativa i la durabilitat de l’equip.
Per exemple, quan el producte tendeix a adherir-se o compactar-se, una solució eficaç és l’ús de cargols sense nucli (shaftless). Aquest disseny elimina l’eix central, permetent que el material flueixi lliurement pel centre del canal, evitant l’efecte de compactació que es produeix en cargols convencionals.
Una altra estratègia per reduir l’adherència és l’ús de recobriments interns elastomèrics tant en el cargol com en la carcassa. Aquests recobriments no només minimitzen l’adherència del material, sinó que també ofereixen protecció addicional contra l’erosió, l’abrasió, la corrosió i la cavitació, allargant significativament la vida útil de l’equip.
Així mateix, la selecció del material de fabricació és un factor crític en el disseny de cargols a mida. Segons les característiques del producte, pot ser necessari utilitzar:
- Acer al carboni per a aplicacions estàndard
- Acer inoxidable o superinoxidables per a materials corrosius o amb requisits higiènics
- Acer anti-desgast o recobriments tècnics especials per a productes abrasius o a alta temperatura
Finalment, un disseny òptim també ha de considerar el dimensionament adequat del cargol, la seva velocitat de rotació i la capacitat requerida per satisfer la producció amb la màxima eficiència possible, minimitzant les necessitats de manteniment i garantint una llarga vida operativa de l’equip.
Transportador de cargol a mida
Disseny d’elevadors de galledes per a sòlids a granel
Els elevadors de galledes permeten el transport vertical de materials secs, abrasius o fràgils. Són la solució més eficient quan cal un canvi d’altura en un espai reduït.
Aspectes crítics en el seu disseny
- Tipus de galleda
- Velocitat i tipus de tracció
- Geometria de la descàrrega
Consideracions per dissenyar un elevador segons les propietats del producte
Quan cal dissenyar un elevador de galledes, és fonamental adaptar tots els components a les característiques específiques del material a elevar. Els productes fràgils, abrasius, amb contingut gras o exposats a altes temperatures requereixen una selecció acurada de materials i configuracions per assegurar un funcionament fiable i durador.
Igual que amb els cargols, el comportament del producte determina el disseny integral del sistema. Les galledes poden fabricar-se en diversos materials segons l’aplicació:
- Acer al carboni o acer inoxidable per a productes pesants o condicions exigents
- HDPE (polietilè d’alta densitat), niló o poliuretà per a productes fràgils o quan es requereixi resistència al desgast sense danyar el producte
La banda transportadora també s’ha de seleccionar amb cura segons els requisits del producte:
- Bandes resistents a l’abrasió per a materials agressius
- Bandes resistents a olis o greixos
- Bandes per a altes temperatures, o bé cadenes metàl·liques en lloc de bandes quan la temperatura ho exigeixi
- Bandes certificades per a ús alimentari, quan es requereixin normatives sanitàries
El material de construcció de l’estructura de l’elevador també pot variar segons l’entorn de treball i el tipus de producte:
- Acer al carboni per a aplicacions industrials generals
- Acer inoxidable AISI 304 o 316 per a productes corrosius o d’ús alimentari
- Zones internes amb plàstics tècnics anti desgast o xapes d’acer antiabrasió en àrees crítiques
Aquesta personalització garanteix que l’elevador de galledes no només s’adapti perfectament al tipus de producte, sinó que també proporcioni una vida útil prolongada amb un mínim de manteniment, fins i tot en condicions exigents.
Elevador de galledes a mida
Disseny de transportadors de cadena (redlers) per a materials complexos
Els redlers són especialment indicats per a entorns industrials exigents: productes molt abrasius, corrosius, explosius o amb requeriments d’estanquitat.
Elements de disseny fonamentals
- Tipus de cadena
- Geometria tancada
- Guies i sistemes d’autoneteja
- Amortiment de vibracions
Casos en què un redler a mida és la solució òptima
Els transportadors de cadena, també coneguts com a redlers, són especialment adequats per a aplicacions en què es requereix un transport estanc, robust i segur, especialment amb productes abrasius, corrosius o de baixa densitat específica. El seu disseny tancat i la tracció per cadena permeten controlar el flux del material en entorns exigents i minimitzar el risc de fuites, contaminació o emissions de pols.
Aquest tipus de transportador és ideal en sectors com:
- Minerals abrasius, on cal una carcassa resistent, cadenes reforçades i recobriments interns anti desgast
- Fertilitzants corrosius, que requereixen l’ús d’acer inoxidable, cadenes tractades i elements de segellat
- Combustibles alternatius (CSR) o materials molt volàtils amb densitats extremadament baixes, en què el redler assegura un transport compacte i controlat
En tots aquests casos, el disseny del transportador de cadena s’ha d’adaptar minuciosament a les característiques del material. Això inclou:
- Tipus de cadena (baules reforçades, amb aletes o recobriments especials)
- Patins o guies de lliscament en materials tècnics d’alta resistència
- Zones de sacrifici amb recobriments específics per a allargar la vida útil
- Dimensionament geomètric i ajust de la velocitat de funcionament per aconseguir un transport eficient, silenciós i de baix manteniment
Transportador de cadena a mida
Fazit: Per optimitzar l’eficiència dels processos de tractament de materials sòlids a granel i minimitzar els costos de manteniment, és imprescindible oferir un servei d’enginyeria personalitzada: anàlisi del material, assaigs en banc de proves i disseny d’equips a mida per garantir transportadors fiables, duradors i segurs.
