TRANSPORTE NEUMÁTICO

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS

El transporte neumático de materiales difiere fundamentalmente de todos los otros medios de transporte de materiales sueltos o a granel.
Consiste en un flujo de aire a alta velocidad que mueve el material de una manera parecida a como lo hace el viento; si la velocidad es suficientemente alta el material es transportado en suspensión causando una ligera erosión en el ducto de transporte aunque en los codos curvas la erosión es marcadamente mayor.
La potencia requerida y la capacidad de este tipo de transporte, no puede ser siempre predeterminada exactamente, pero la experiencia han suministrado suficientes datos a los especialistas, para que con determinado material y un buen esquema de la instalación se puede llegar a resultados muy cercanos a la realidad.
Este tipo de transporte requiere mas potencia por tonelada horaria manejada que cualquier transporte mecánico.
Si el material esta en trozos y es pesado, la eficiencia disminuye rápidamente; si el material tiende a formar costras o terrones, como el cemento, deben ser desagregados estos antes de entrar a los ductos de transporte. Si el material tiende a formar cargas estáticas, cono en el caso del azufre, habrá la posibilidad de explosiones.
Lo más notable de este tipo de transporte es que puede resolver problemas que ningún tipo de transporte mecánico puede hacer: siendo el conducto de transporte una tubería, puede pasar, subir o bajar por espacios reducidos, puede tener curvas en cualquier sentido hasta partes flexibles; no teniendo partes móviles, se elimina peligro al personal que trabaja acerca de el; y su acción "aspiradora" proporcionan trabajos limpios, sin polvos, como en el caso de descarga materiales pulvorolientos de vagones y camiones.
Los transportadores neumáticos se dividen en: a presión, de vacío y combinados.

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS A PRESIÓN

Esta expresión, en general, identifica un transportador neumático por tubería, en el cual se alimentan, mecánicamente, materiales secos, pulverizados y su transporte a destino se obtiene por medio de la energía expansiva del aire comprimido. Las unidades básicas de tal sistema son:

• Un alimentador positivo de cierre de aire.
• El sistema de tubería
• Un recibidor del producto.
• El suministro de aire: un ventilador de presión positiva o un compresor de aire
• Un filtro contra polvo (opcional)

En general, este tipo de conducción esta caracterizado por su, relativamente densa mezcla de sólidos y aire y el movimiento de las partículas sólidas. Es obtenido por corrientes de fluido de baja velocidad (comparativamente) en los cuales el material permanece suspendido hasta ser descargado en el recibidor. Así materiales que poseen un tamaño de partículas ampliamente diversos, pueden ser transportados.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL TIPO DE PRESIÓN

Pueden dividirse en tres clasificaciones o aplicaciones:

1. El alimentador de cierre rotatorio de aire.
2. La bomba de sólidos
3. El tanque de soplado

Cada una de estas clasificaciones difiere ligeramente en diseño y método de operación, pero todas ofrecen ciertas ventajas inherentes.

• Los materiales pueden ser conducidos a casi cualquier parte, donde se pueda colocar una tubería.
• Se elimina la necesidad de conducir en forma recta
• Los materiales pueden ser entregados rápidamente a regiones remotas dentro de una planta, a distancias mucho mas alla de las distancias practicas a donde llegan los transportadores mecánicos.
• En muchos casos, varios materiales pueden ser transportados con el mismo equipo, sin contaminación.
• Se eliminan los riesgos y las molestias del polvo y los riesgos mecánicos.
• El numero de puntos de entrega a los cuales puede llevar el material un solo sistema es casi ilimitado y un sistema puede, usualmente, ser operado por un hombre desde un solo panel de control remoto.
• Los costos de mantenimiento son razonables, comparados con otros métodos de conducción.
• Las características de auto-limpieza y sanitarias de este método de transporte son de gran importancia.

FACTORES PARA SELECCIONAR EL SISTEMA

• Capacidad deseada del sistema
• Distancia de conducción deseada (horizontal, vertical)
• Tamaños de las partículas (forma, gravedad especifica)
• Requerimientos de aire (presión, volumen, densidad y velocidad)
• Sistema de tubería (diámetro, material, configuración)

Para cortas distancias y elevaciones de conducción los costos de equipos e instalaciones favorecen a los transportadores mecánicos, en muchos casos. A medida que las distancias de conducción y/o la elevación ausentan, o cuando hay varios cambios en dirección y/o múltiples puntos de entrega a servir, las ventajas económicas del transporte neumático incrementan vertiginosamente.

ALIMENTADOR DE CIERRE POSITIVO DE AIRE ROTATORIO

En general, la aplicación que emplea e alimentador de cierre positivo de aire, rotatorio requiere que el material sea alimentado en el sistema de transporte por tubería desde una tolva o contenedor, ya que sea conducido por el sistema de tubería a algún punto escogida de almacenaje o de uso para el proceso. Por lo tanto, el alimentador debe realizar una función dual: (1) alimentar el material al sistema de tubería; (2) debe mantener un sello positivo de aire entre el material que ingresa y el aire de transporte del sistema. Así, la capacidad que tenga el alimentador para mantener un cierre positivo de aire contra la presión del aire requerida para la conducción del material indica, en general, el área de aplicación para este tipo de equipo. Normalmente, se usa esta clase de equipo cuando los requerimientos de presión de aire no exceden alas 10 lb./in2 de instrumento (0,7 atmósferas).
En los anexos se aprecia un sistema típico neumático; el mismo se utiliza para descargar el material a granel, directamente, de camiones y elevado a silos de almacenamiento, situados en una ubicación remota. Así, se eliminan varios costos intermedios de manejo y de recipientes, lo cual ocasiona ahorros considerables. Materiales tales como harina, avena, cereales, mezclas, sopas pulverizadas y similares, secos, que fluyen libremente.

LA BOMBA DE SÓLIDOS

Ya que las partes componentes de un sistema de conducción a una tubería neumática a presión son fundamentalmente los mismos y como un sello de aire y/o presiones de aire adecuados constituyen los limites funcionales del alimentador mecánico, se concluye que si se requieren mayores presiones, el alimentador mecánico debe ser capaz de funcionar de manera apropiada contra la mayor presión. Esto conforme al alimentador del tipo bombo de calidos.
La bomba de sólidos esta restringida al transporte de materiales secos, relativamente finos y emplee una relación de conducción comparativamente baja de aire a sólidos, y el movimiento de sólidos aereados esta inducido por un diferencial de presión entre los extremos.

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS DE VACÍO O SUCCIÓN

Los sistemas de vacío o de succión, tiene amplias aplicaciones. Este sistema consta, en general, de los siguientes componentes: (1) un ventilador de presión positiva, (2) un sistema de tubería y (3) un colector. O separador, donde el material es separado del aire de conducción.
Las velocidades de conducción varían entre 1000 y 2000 mts./min. Con requerimientos de volumen de aire entre 0.05 y 0.5m3 por Kg de material transportado. Los requerimientos de presión, dependiendo del material, capacidad y distancia a conducir, muy pocas veces exceden de 0.3 Kg de vacío. Los requerimientos de potencia están influenciados por muchas variables.
El tipo de vacío o de succión de tubería neumática se usa ampliamente para descargar transportes a granel, tales como barcos, gabarras, gandolas y tipos especialmente de vagones de ferrocarril y camiones. Se usa para transportar materiales tales como maíz, trigo, avena, café en granos, azúcar, sal, cloruro de magnesio, caliza, malta, harina y otros materiales.

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS COMBINADOS

Un tercer sistema es usado en la práctica que puede llamarse sistema combinado, en el cual con un compresor rotativo puede tenerse un sistema de succión y otro de presión en una misma instalación.
Además de su uso normal, como medio de transporte, el sistema de arrastre por succión es muy usado en la industria como sistema de recolección de polvos en los procesos donde estos se producen causando molestias y ensuciando el ambiente.

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS POR GRAVEDAD

Este sistema, especialmente diseñado para transportar material completamente seco y con granulometría menor a los 100 "mesh", consiste de una cámara cerrada dividida en dos partes mediante un elemento poroso (lona) que permite el paso del aire al interior de la (cámara del aire) a la superior donde fluye el material sobre un colchón de aire que se forma entre este y el elemento poroso. La inclinación necesaria para este tipo de transporte es entre 4º y 6.5º y el volumen necesario para el transporte, es el orden de 3 a 6 pies cúbicos por minuto por pies cuadrado de elemento poroso a presión menor de una libra por pulgada cuadrada. Con este sistema es posible transportar hasta 100 ton/h de material.

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS POR GRAVEDAD CON RODILLOS LIBRES

Este tipo de aparatos transporta materiales a gran distancia horizontal sin gasto alguno de energía ni ninguna otra atención. El transportador de rodillos por gravedad se emplea, en el movimiento horizontal de materiales, para obtener un almacenamiento y unas reservas móviles entre operación y operación.
Utilizar la fuerza de la gravedad, pero esta limitación puede salvarse intercalando, en el trayecto, unidades elevadoras, que son tramos cortos de cinta transportadora con motor, que elevan de nuevo los materiales hasta un nivel mas alto.
El transportador de rodillos por gravedad se emplea, en el movimiento horizontal de materiales, para obtener un almacenamiento y unas reservas móviles entre operación y operación. Por ejemplo, entre dos operaciones a maquina pueden almacenarse, por este sistema, un determinado numero de piezas a la altura de trabajo. Con frecuencia, los tramos del transportador enlazan una con otra cosa de tal modo que el obrero no tiene mas que empujar hacia los rodillos la pieza trabajada cuando la operación ha concluido.

TRANSPORTADORES POR GRAVEDAD A DISCOS

Cuando no se necesita una superficie ancha de sustentación, los rodillos se reemplazaban por discos equipados con cojinetes de bola y que pueden ir montados en las barras laterales de apoyo o sobre ejes, llevando cada uno de estos dos o más. Este transportador se emplea para mover cajas u otros objetos que tengan una base ancha y funciona con pendiente ligeramente inferior a la necesaria para el transportador de rodillos; es apropiado para manutención ligera y mediana.

TRANSPORTADORES DE ARRASTRES

Bajo el titulo general de transportadores de arrastres se encuentran las clasificaciones de los de halado, de tramos, de remolque, de cable y de carros. Aquí se trataran solo los de halado, de ramos y de remolque.
Las dos primeras divisiones: las de halado y de tramos, envuelven el halado y el empuje de materiales, por medio de cadenas, moviéndose en contra de toda clase de variaciones en el material y en productos, haciendo uso, algunas veces, de accesorios en forma de tramos y, en otros casos, de las superficies naturales de las cadenas mismas. La cadena de la última división: transportadores de remolque, en realidad remolca materiales, empacados o no, clocados sobre zorras, carretillas, etc.

TRANSPORTADORES DE HALADO

Estos transportadores consisten, en esencia, en uno o más medios impulsores sin fin, generalmente cadenas o cables, que arrastran el material a granel en una zanja a lo largo de un trayecto definido.

APLICACIONES

Los transportadores de cadena deslizante se usan, principalmente, para transferir diversos objetos sólidos en planos horizontales ligeramente inclinados. Objetos tales como tochos de acero pueden ser transportados en una sola cadena. Carros de cuatro ruedas pueden ser movidos colocado las dos ruedas de un lado sobre la cadena. Los paquetes manipulados en cadenas sencillas o múltiples. Troncos pesados en un aserradero son, usualmente, transferidos en una sola cadena movible. Grandes cantidades de troncos pequeños son acarreados por cadenas múltiples en paralelo, espaciadas estrechamente de manera de formar una cama deslizante.

CARACTERÍSTICAS

El diseñador pede escoger entre una gran variedad de cadenas. La selección final estará basada en el análisis del problema en relación a la operación a ser ejecutada, a la forma del objeto y a la capacidad del sistema de transporte. Algunos tipos de cadenas permiten una vuelta horizontal en el trayecto. Todas las partes de la vía para la cadena, en forma de canal, u otras partes del transportador, deben estar por debajo del tope de la cadena.
Las velocidades de la cadena deben mantenerse bajas, alrededor de 16 mts./min.: pero los transportadores con cargas livianas a de alta capacidad. Pueden tener velocidades hasta de 70 mts./min para mejorar las operaciones a mayores velocidades, se provee lubricación por agua; por ejemplo, en transportadores de patios para madera en molinos de papel.

TRANSPORTADORES A TRAMOS

Un transportador de tramos consiste en uno o más medios impulsores sir-fin, tales como cadena u otro tipo de eslabón, a los cuales se les fijan ramos para mover materiales a granel sobre un trayecto definido.
Hay transportadores de una sola cadena y otros de doble cadena. El transportador sencillo consiste en un solo medio impulsor, al cual se le fijan tramos de diversas formas, para mover materiales a granel. El doble usa dos medios impulsores sin-fin, espaciados a cierta distancia. Los tramos pueden ser sencillos o de placas con figuras, que ofrecen una cara de empuje para impulsar el material en la zanja.

APLICACIONES

Las aplicaciones más frecuentes de este tipo es para materiales granulares o en trozos (no más de 10 cm para el sencillo, o 20 cm para el doble), que fluyen libremente, no abrasivos, no corrosivos, o ligeramente corrosivos. Materiales típicos para estas clases son: carbón, virutas de madera, cal en terrones, hielo triturado, arena para fundición, lodo y ciertas frutas y verduras.

CARACTERÍSTICAS

No debe usarse para transportar materiales pegajosos, de flujo lento, o muy abrasivos corrosivos. El trayecto puede ser horizontal o inclinado; pero, usualmente, no es una combinación de los dos, aun cuando si puede hacerse en el caso de los de doble cadena. La inclinación puede ser hasta de 45º y un poco superior, en ciertos casos. La capacidad queda reducida cuando el trayecto es inclinado. Alcanza hasta varios cientos de metros de longitud. Puede manipular dos o más materiales por medio de tabiques longitudinales. La velocidad puede variar entre 30-50 mts/min.

TRANSPORTADORES DE REMOLQUE

Consiste en una cadena sin-fin, soportada por troles en una vía elevada, o también puede desplazarse sobre una vía a nivel del piso, ligeramente por encima o debajo de este, por medio de carros de remolque, o carretillas.

ELEVADOS

Se usa, comúnmente, para remolcar o halar carretillas, zorras o carros a lo largo de un trayecto definido, por medio de una cadena sin-fin, con enganches, y colgado de troles que ruedan e o sobre una vía colocada a suficiente elevación por sobre el piso, para permitir el trafico normal.
Generalmente el trayecto del transportador es a ese nivel, a una distancia uniforme de unos 3 mts. Se usa, especialmente, cuando el tonelaje movido justifica el costo inicial. Es, probablemente, la manera más económica de transportar material en terminales de carga y estaciones de transferencia, almacenajes, depósitos de repuestos y similares. Es particularmente eficiente, cuando los pedidos de salida de artículos misceláneos empacados deben hacerse de pilas de mercancías ubicadas en sitios distanciados. El mismo criterio puede aplicarse a la distribución de mercancías de entrada.