Diseño de transportadores para sólidos a granel
El diseño eficiente de un sistema de transporte para el manejo de sólidos a granel tiene un paso previo imprescindible antes de definir el tipo de transportador. El paso más crítico y, a menudo, más subestimado es el análisis exhaustivo del material a transportar. Conocer a fondo las características del producto garantiza no solo una solución técnica precisa, sino también mayor durabilidad, menores costes de mantenimiento y optimización de la productividad industrial.
La clave está en conocer el material a transportar
Cada material a granel presenta propiedades físicas únicas que inciden directamente en el comportamiento del transportador durante su manejo. Por ello, un diseño genérico o modular de un sinfín, elevador de cangilones o transportador de cadena puede conducir a fallos operativos, bloqueos, desgaste prematuro o incluso paradas inesperadas en la línea de producción. En primer lugar hay que partir de un enfoque basado en datos del producto con que estos transportadores van a trabajar para evitar estos riesgos desde el diseño inicial. A continuación, detallamos qué características hay que estudiar y su metodología:
Caracterización técnica del material
- Densidad aparente
- Granulometría y forma de partícula
- Fluidez, cohesión y ángulo de reposo
- Humedad y contenido de finos
- Temperatura
- Abrasión
Ensayos de laboratorio y bancos de prueba
- Análisis granulométrico
- Ensayo de flujo
- Ángulo de reposo
- Abrasividad y dureza
- Humedad y cohesión
- Pruebas en banco a escala real
Funcionamiento del banco de pruebas de sinfimasa
Diseño de transportadores sinfín según el comportamiento del material
El transportador sinfín es una solución versátil y compacta para el transporte horizontal o ligeramente inclinado de productos secos. Su diseño, sin embargo, debe ajustarse cuidadosamente a las propiedades del producto.
Variables clave en el diseño del sinfín
- Tipo de hélice
- Diámetro, velocidad, potencia
- Materiales constructivos y recubrimientos
Cuándo optar por sinfines a medida
Existen materiales cuya manipulación presenta retos específicos por su naturaleza cohesiva, húmeda o abrasiva. En estos casos, un transportador sinfín estándar puede no ser suficiente, y se hace necesario recurrir a un diseño personalizado que garantice el flujo constante, la eficiencia operativa y la durabilidad del equipo.
Por ejemplo, cuando el producto tiende a adherirse o compactarse, una solución eficaz es el uso de sinfines sin núcleo (shaftless). Este tipo de diseño elimina el eje central, permitiendo que el material fluya libremente por el centro del canal, evitando el efecto de compactación que puede producirse en sinfines convencionales, donde el material se adhiere al eje formando una masa que interrumpe el transporte.
Otra estrategia para reducir la adherencia es el uso de recubrimientos internos elastoméricos tanto en el sinfín como en la envolvente. Estos recubrimientos no solo minimizan la adherencia del material, sino que además ofrecen protección adicional frente a la erosión, abrasión, corrosión y cavitación, alargando significativamente la vida útil del equipo.
Asimismo, la selección del material de fabricación es un factor crítico en el diseño de sinfines a medida. Dependiendo de las características del producto, puede ser necesario emplear:
- Aceros al carbono para aplicaciones estándar,
- Aceros inoxidables o super inoxidables para materiales corrosivos o con requerimientos higiénicos,
- Aceros anti desgaste o incluso recubrimientos técnicos especiales para productos abrasivos o de alta temperatura.
Finalmente, un diseño óptimo también debe considerar el dimensionamiento adecuado del sinfín, su velocidad de rotación y la capacidad requerida para satisfacer la producción con la mayor eficiencia posible, reduciendo al mínimo las necesidades de mantenimiento y garantizando una larga vida operativa del equipo.
Transportador sinfín a medida
Diseño de elevadores de cangilones para sólidos a granel
Los elevadores de cangilones permiten el transporte vertical de materiales secos, abrasivos o frágiles. Son la solución más eficiente cuando se requiere un cambio de altura en un espacio reducido.
Aspectos críticos en su diseño
- Tipo de cangilón
- Velocidad y tipo de tracción
- Geometría de descarga
Consideraciones para diseñar un elevador según las propiedades del producto
Cuando se necesita ofrecer un elevador de cangilones, es fundamental realizar un diseño adaptando todos los componentes a las características específicas del material a elevar. Productos frágiles, abrasivos, con contenido graso o sometidos a altas temperaturas requieren una selección cuidadosa de materiales y configuraciones para asegurar un funcionamiento fiable y duradero.
Al igual que ocurre con los sinfines, el comportamiento del producto determina el diseño integral del sistema. En primer lugar, los cangilones pueden fabricarse en distintos materiales dependiendo de la aplicación:
- Acero al carbono o acero inoxidable para productos pesados o condiciones exigentes.
- HDPE (polietileno de alta densidad), nylon o poliuretano para productos frágiles o cuando se requiere resistencia al desgaste sin dañar el material.
La banda transportadora también debe seleccionarse cuidadosamente según los requerimientos del producto:
- Bandas resistentes a la abrasión para materiales agresivos.
- Bandas resistentes a aceites o grasas cuando el producto contiene estos compuestos.
- Bandas aptas para altas temperaturas, o bien se puede optar por elevadores de cangilones con cadena metálica en lugar de banda cuando la temperatura lo exige.
- Bandas certificadas para uso alimentario, cuando se requiere cumplimiento con normativas sanitarias.
El material de construcción de la estructura del elevador también puede variar según el entorno de trabajo y el tipo de producto:
- Acero al carbono para aplicaciones industriales generales.
- Acero inoxidable AISI 304 o 316 para productos corrosivos o de grado alimentario.
- Zonas internas de sacrificio recubiertas con plásticos técnicos anti desgaste o chapas de acero antiabrasión en áreas críticas de contacto con el material.
Esta customización garantiza que el elevador de cangilones no solo se adapte perfectamente al tipo de producto, sino que también proporcione una vida útil prolongada con un mínimo de intervenciones de mantenimiento, incluso en condiciones de operación exigentes.
Elevador de cangilones a medida
Diseño de transportadores de cadena (redlers) para materiales complejos
Los redlers están especialmente indicados para entornos industriales exigentes: productos muy abrasivos, corrosivos, explosivos o con requerimientos de estanqueidad.
Elementos de diseño fundamentales
- Tipo de cadena
- Geometría cerrada
- Guías y sistemas de autolimpieza
- Amortiguación de vibraciones
Casos en que un redler a medida es la solución óptima
Los transportadores de cadena, también conocidos como redlers, son especialmente adecuados para aplicaciones en las que se requiere un transporte estanco, robusto y seguro, especialmente con productos abrasivos, corrosivos o con bajo peso específico. Su diseño cerrado y la tracción por cadena permiten controlar el flujo del material en entornos exigentes y minimizar el riesgo de fugas, contaminación o emisiones de polvo.
Este tipo de transportador resulta ideal en sectores como:
- Minerales abrasivos, donde se necesita una carcasa resistente, cadenas reforzadas y recubrimientos internos anti desgaste.
- Fertilizantes corrosivos, que requieren el uso de aceros inoxidables, cadenas tratadas y elementos de sellado para resistir ambientes agresivos.
- Combustibles alternativos (CSR) o materiales muy volátiles con densidades extremadamente bajas, en los que el redler asegura un transporte compacto y controlado, reduciendo el riesgo de dispersión, pérdidas de producto o accidentes.
En todos estos casos, el diseño del transportador de cadena debe adaptarse minuciosamente a las características del material. Esto incluye:
- Tipo de cadena (de eslabón reforzado, con aletas o con recubrimientos especiales),
- Patines o guías de deslizamiento, fabricados en materiales técnicos de alta resistencia al desgaste.
- Zonas de sacrificio con recubrimientos específicos para prolongar la vida útil,
- Y un cuidadoso dimensionamiento geométrico y ajuste de la velocidad de funcionamiento para lograr un transporte eficiente, silencioso y de bajo mantenimiento.
Transportador de cadena a medida
Ventajas del diseño basado en datos reales
Por tanto, diseñar un sistema de transporte adaptado a cada tipo de material permite:
- Evitar bloqueos y fallos operativos
- Aumentar la vida útil del equipo
- Reducir mantenimiento
- Mejorar eficiencia energética
- Cumplir normativas específicas
Conclusión: para optimizar la eficiencia en los procesos de tratamiento de materiales sólidos a granel, así como minimizar los costes de mantenimiento, es imprescindible prestar un servicio de ingeniería personalizada para realizar una buena oferta: análisis del material y realización de ensayos en un banco de prueba, y diseño de equipos a medida para lograr transportadores confiables, duraderos y seguros.
