Entre las ventajas obtenidas gracias a la instalación de un sistema totalmente automatizado de descarga de sacos a granel y dosificación por lotes de Flexicon en las instalaciones de Holland Dyes and Chemicals Ltd. en Huddersfield se encuentran una mayor eficiencia en la producción y el cumplimiento de las normas de funcionamiento de seguridad intrínseca para la manipulación de polvos en zonas peligrosas.
Como uno de los principales fabricantes de colorantes químicos del Reino Unido, la producción de la empresa se basa en la uniformidad de las fórmulas, con el objetivo principal de lograr un rendimiento «correcto a la primera» en la dosificación y mezcla de las materias primas.
La tarea de Flexicon consistía en automatizar lo que hasta entonces había sido un sistema en gran medida manual. Esto se logró gracias a una estrecha colaboración con los ingenieros de Jacobs Engineering y Holland Dyes & Chemicals para diseñar una solución de transporte mecánico totalmente cerrada.
La materia prima, que se recibe en contenedores flexibles a granel (FIBC), se vierte en un recipiente reactor para el procesamiento de lotes de productos químicos líquidos intermedios.
Por motivos de seguridad, todos los equipos e instrumentos están diseñados para minimizar la probabilidad de incendio o explosión, de conformidad con la normativa europea de seguridad más reciente. La simplicidad inherente y las características de manejo suave del transportador de espiral giratorio Flexicon ofrecieron una serie de ventajas clave en esta aplicación. En primer lugar, la ausencia de aire como medio de transporte garantiza que el polvo mantenga su contenido de humedad, lo cual es esencial para limitar el riesgo de ignición dentro del sistema a causa de descargas electrostáticas.
Entre las ventajas adicionales que ofrece un sistema de transporte totalmente cerrado como este se incluyen la protección frente a la emisión de polvo a la atmósfera y la uniformidad en la transferencia de material entre el saco a granel, la tolva de pesaje por lotes y el reactor de proceso.
El controlador de la tolva de pesaje por lotes incorpora una alarma que mantiene un estado de «sin material/sin alimentación». La cinta transportadora de dosificación horizontal que alimenta el reactor solo funciona tras recibir una señal de arranque del PLC principal. Una vez que se ha descargado el 95 % del material de alimentación del lote, la cinta transportadora pasa a una velocidad mínima hasta que se ha suministrado la cantidad exacta de polvo.
Al tener una estructura modular, la estación de descarga de sacos a granel se instaló fácilmente en una de las plantas superiores. La tolva de pesaje por lotes y la cinta transportadora asociadas se diseñaron para ofrecer una instalación muy compacta, que incluía un sistema combinado de transportadores de tornillo sin núcleo, tanto horizontales como verticales, con un punto de transferencia a medida.
Para facilitar el flujo libre de este polvo tan cohesivo, propenso tanto a la formación de puentes como a la creación de cavidades, se empleó una combinación de dos dispositivos de facilitación del flujo. Un agitador rotativo funciona justo por encima del sinfín alimentador horizontal y, por encima de este, una rejilla vibratoria «Flexfinger» de bajo consumo energético. Por encima de la unidad de descarga, que incorpora una interfaz cerrada para la boquilla de la bolsa y una válvula de control de flujo, diseñadas para permitir una conexión y desconexión sin polvo al cambiar las bolsas, se pueden colocar bolsas de hasta 1 tonelada de peso.
Dosificación de varios ingredientes a partir de sacos a granel
Cuando otras aplicaciones requieren la dosificación de múltiples ingredientes, Flexicon puede conectar varios descargadores de sacos a granel a un controlador central, lo que permite transferir cada material de forma individual, en un entorno totalmente cerrado, a una mezcladora.
El control por lotes se secuencia mediante un PLC, que activa cada transportador por turnos para cargar un peso preprogramado de material en una tolva central. Los transportadores funcionan en combinación con el controlador de peso, reduciendo el flujo de material a alta velocidad hasta una alimentación final por goteo al final de cada ciclo de llenado. A continuación, la válvula de salida se cierra automáticamente cuando se alcanza el peso objetivo exacto. El sistema compensa el material en movimiento y, en caso de que se produzca un exceso o un déficit de peso, o si una bolsa a granel se vacía, el sistema de pesaje emitirá una señal de alarma. Se pueden generar informes finales de los lotes, que incluyen todos los pesos de llenado individuales y los pesos totales de los lotes. Para cumplir con los requisitos de control de calidad de toda la planta, el sistema puede conectarse a sistemas de gestión de bases de datos remotas.
Los lotes completos se descargan a través de una válvula de compuerta deslizante hacia un mezclador de cinta, desde donde pueden transferirse a bidones, depósitos u otros recipientes de almacenamiento. Como alternativa, las mezclas pueden dosificarse mediante un transportador de tornillo flexible Flexicon directamente a las líneas de proceso, las extrusoras o los equipos de envasado.
Se puede manipular una gran variedad de materiales, desde polvos submicronizados hasta gránulos, y el sistema resulta especialmente adecuado para la mezcla higiénica de ingredientes delicados. Entre ellos se incluyen los productos sensibles a la presión, así como aquellos que contienen aceite, grasa, humedad u otros aditivos que, con frecuencia, provocan que las partículas se apelmacen, se aglomeren o se untan cuando se utilizan métodos de transferencia convencionales.
Por encima de cada unidad de descarga, que está equipada con una tolva de entrada y una válvula de control de flujo diseñadas para permitir la conexión y desconexión sin polvo de la boquilla de la bolsa, se pueden colocar bolsas de hasta 2 toneladas de peso. Para facilitar el flujo de materiales de baja fluidez, los activadores de sacos «Flowflexer» elevan y bajan los bordes inferiores del saco a intervalos programados. Esto afloja cualquier material compactado y garantiza un suministro constante a la cinta transportadora. Cada carrera del activador aumenta a medida que el saco se vacía, elevándolo hasta adoptar una forma de «V» pronunciada. Al mismo tiempo, un dispositivo de extensión montado en la parte superior estira el saco hasta darle forma cónica, lo que optimiza aún más el flujo de material.
Los transportadores de tornillo flexibles Flexicon se caracterizan por la eficiencia mecánica de una espiral de acero que gira en el interior de un tubo de polietileno de peso molecular ultraalto. De este modo, el material se transporta suavemente sin necesidad de costosos sistemas de aire comprimido o de vacío.
Las cintas transportadoras tienen un diseño modular y presentan superficies interiores lisas, sin hendiduras en las que pueda quedar atrapado el material. Esto permite un funcionamiento limpio y con poco mantenimiento; además, el sistema puede ampliarse añadiendo más módulos de cinta transportadora según sea necesario.
Los componentes de cada sistema tienen un diseño modular y se pueden montar rápidamente in situ. Se ofrece la posibilidad de elegir entre acero al carbono recubierto o acero inoxidable. Flexicon puede someter los materiales a pruebas previas para evaluar sus características de flujo y garantizar unos estándares de rendimiento predecibles.