Dosificación Deslizante vs. Tornillo de Dosificación

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Categorías: Maquinaria y Técnicos.

Cuando se diseñan sistemas de descarga de silo en instalaciones de proceso, a menudo nos enfrentamos con la cuestión de si se debe usar una dosificación deslizante o un tornillo de dosificación. Una ventaja importante de una dosificación deslizante es que se puede lograr un amplio rango de flujo dinámico de manera rápida y precisa.

En un silo de una instalación de proceso específica, es un desafío encontrar la solución más óptima para un sistema de descarga. En muchos casos, implica considerar una dosificación deslizante o un tornillo de dosificación. Una elección responsable requiere una idea del funcionamiento y las propiedades de una deslizante y un tornillo de dosificación. Esto involucra aspectos tales como la interacción entre el producto y el sistema de descarga, el efecto del sistema de descarga en el flujo dentro del silo, el rango de flujo dinámico, la precisión de la dosificación, los controles y el consumo de energía del sistema de descarga. El portaobjetos de dosificación consiste en una rejilla superior fija y una rejilla inferior que se mueve hacia adelante y hacia atrás durante el proceso de dosificación.

Activación
Un aspecto importante es la interacción entre el producto y el sistema de descarga. Una característica de la dosificación deslizante es que descarga el producto en el silo por medio de una activación vertical favorable para el producto. Esto garantiza que el producto no se compacte como puede suceder con un tornillo de dosificación que presiona el producto desde un solo lado. La dosificación deslizante pone al producto en movimiento sin transportarlo. Esto significa que el producto fluye inmediatamente en una dirección vertical, usando la gravedad. A diferencia del método de un tornillo de dosificación, no se introduce energía en el producto, por lo que no se produce daño ni compactación del producto. El diseño simple de la dosificación deslizante también hace que este sistema de descarga sea particularmente duradero. Mientras que un tornillo de dosificación puede tener una vida útil de cinco años como máximo, una guía de dosificación puede permanecer en funcionamiento durante décadas.

Geometría
Hasta cierto punto, el sistema de descarga determina la geometría del silo y, con esto, el flujo del producto en el silo. La idea con un tobogán de dosificación es que la superficie de salida está en el medio del embudo del silo, mientras que la de un tornillo de dosificación preferiblemente toca la pared del embudo vertical en el lado de descarga. Con un tornillo de extracción, esta pared vertical es necesaria para evitar que se produzca una zona muerta del producto. En un embudo de silo simétrico (por ejemplo, en un ángulo de 70 °), el tornillo de dosificación empujará el producto que está justo encima de la superficie del producto justo contra la pared del embudo en el lado de descarga. Allí, este producto forma una zona muerta que pone en peligro el importante principio FIFO (First In First Out). Una pared de embudo vertical puede evitar parcialmente la formación de una zona muerta, pero esto requiere una cierta altura (normalmente 1 metro). La capacidad de almacenamiento del silo con un tornillo de dosificación es, por lo tanto, más pequeña (en el caso de un ángulo de embudo equivalente) que la de un silo con una guía de dosificación.

Flujo de masa
En general, una dosificación deslizante produce una superficie de descarga mucho mayor que la de un tornillo de dosificación. La superficie de descarga de un tornillo de dosificación está determinada por el diámetro relativamente pequeño del tornillo y la longitud del tornillo. La superficie de descarga del sistema de dosificación deslizante puede alcanzar fácilmente el 25% de la superficie del silo. Con un tornillo de dosificación, este porcentaje raramente excede el 10%. La superficie de descarga más grande y central de una tobera de dosificación asegura un flujo de salida uniforme, dando lugar a un flujo másico en el silo (principio FIFO). Además, se requiere menos altura de construcción para una cantidad determinada de capacidad de almacenamiento (en ángulos de embudo equivalentes).

Rango de dosificación
Una característica importante de la guía de dosificación es su enorme rango de flujo dinámico. La relación entre el flujo mínimo y máximo puede ser fácilmente de 1: 1000. El flujo de dosificación de un portaobjetos de dosificación FCD (el más pequeño en el surtido ALFRA) para materiales con propiedades de flujo pobres puede incluso variar desde 30 g / min. (0.5 g / seg.) A 35 kg / min.

Con un tornillo de dosificación, el rango de flujo dinámico no excede de 1:20. Aumentar los RPM aumenta la capacidad, pero también se traduce en deslizamiento, y más a medida que aumenta RPM. Aunque la colocación de un segundo tornillo debajo del tornillo principal puede reducir el flujo mínimo al 1% del flujo máximo, por ejemplo, el rango de flujo generalmente no varía continuamente, mientras que los costos de inversión para el equipo y, particularmente, los controles aumentan significativamente. Además, la puesta en marcha de un tornillo de descarga a bajas revoluciones requiere un motor extra fuerte con un controlador de frecuencia. Esta potencia adicional es necesaria para proporcionar el par de arranque. Este requisito no se aplica a una dosificación deslizante.

Precisión de dosificación
Con una dosificación deslizante, las cantidades de dosificación mínimas se acercan a 0 gramos; con un tornillo de dosificación, esta cantidad está determinada por el volumen en una vuelta del tornillo. Una vez que la descarga del tornillo de dosificación abre un compartimento de tornillo, este compartimento sale por completo. Además, existe el riesgo de que el producto continúe fluyendo (principalmente si el producto tiene la tendencia a volverse fluido). Por supuesto, es posible instalar un cierre después del tornillo de dosificación para dosificaciones más precisas, pero la siguiente dosis equivale a al menos esa cantidad de material que el cierre retuvo. Por el contrario, una dosificación deslizante se cierra de forma inmediata y completa.

El rango de flujo dinámico da como resultado que la dosificación deslizante sea capaz de proporcionar una dosificación rápida y precisa. Con una combinación de dosificación / escala de dosificación, el factor limitante para la dosificación precisa es la escala, no el sistema de dosificación deslizante. Para esto, una celda de carga puede ser útil. Esto ofrece la posibilidad de dosificar 50 g y 100 kg del mismo silo en un solo sistema de pesaje por lotes con la precisión de unos pocos gramos dentro de rangos de flujo de hasta 5 kg.

Controles
Una dosificación deslizante requiere una mayor inversión que un tornillo de dosificación, pero con el despliegue de seis o más portaobjetos de dosificación bajo un bloque de silo, es más barato que utilizar seis tornillos de dosificación con interruptores. Esto se debe a que los portaobjetos de dosificación (ya sean 4, 6 o incluso 24 portaobjetos de dosificación) funcionan con un solo cilindro hidráulico. Este cilindro único activa un marco al que las diapositivas de dosificación se pueden vincular a voluntad. El consumo de energía de una dosificación deslizante es extremadamente bajo. Por ejemplo, es posible dosificar hasta 50 kg / segundo con un motor de 3 kW. Para esta misma cantidad de esfuerzo, un tornillo de dosificación requiere al menos un motor de 25 kW. Además, cada tornillo de dosificación requiere su propia unidad de potencia y controlador de frecuencia.

Características de descarga
Los controles para una dosificación deslizante son más inteligentes y, por consiguiente, más complejos que los de un tornillo de dosificación (para un tornillo, el flujo es proporcional a las RPM, dentro de ciertos límites). Sin embargo, una dosificación deslizante permite la variación en el porcentaje de apertura, longitud de carrera y frecuencia. Para ciertas aplicaciones, la forma de las paletas también se puede ajustar (más o menos aperturas progresivas). Esto permite la obtención de propiedades de descarga óptimas para el material a dosificar.

Fuente: KSE

Traducido por: Equipo de AllExtruded

 

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