Cemento transportadores de deslizamiento neumático transportan materiales en polvo mediante una combinación de fluidización y gravedad. Presentan una estructura sencilla, consumen poca energía y no contienen piezas móviles. Debido a estas ventajas, las industrias las utilizan ampliamente en las plantas cementeras para transferir material entre silos, de los silos a los molinos y de los colectores de polvo a los depósitos de almacenamiento.
La selección y el diseño de un tobogán neumático requieren un enfoque sistemático. Debe centrarse en las necesidades de transporte, las características del material y la estabilidad operativa para determinar los parámetros fundamentales y las configuraciones clave.
Parte 1: Cálculo de los parámetros clave
1. Determinar la capacidad de transporte
La capacidad de transporte es el criterio principal a la hora de elegir. Debe ajustar esta capacidad a las necesidades reales de la línea de producción, incluyendo un margen de 10%-20%. Asimismo, tenga en cuenta el ángulo de inclinación y las dimensiones de la sección transversal de la canaleta.
Impacto del ángulo de inclinación: El ángulo de inclinación crítico para el cemento es de 4°. Si el ángulo es menor, el transporte puede detenerse. El rango habitual se sitúa entre 4° y 12°. Un ángulo mayor implica una mayor capacidad. Por ejemplo, un transportador neumático de la serie XZ400 puede transportar unas 130 t/h a 4°, y esta cifra puede alcanzar las 455 t/h a 12°.
Selección del tamaño de la sección transversal: Una vez fijado el ángulo, la anchura de la canaleta determina el nivel de capacidad. Las anchuras más habituales son 200 mm, 315 mm, 400 mm y 500 mm. Debe seleccionar el tamaño en función de la capacidad calculada.
2. Ajustar los parámetros del sistema de aire
El aire comprimido proporciona la energía necesaria para la fluidización. Debe ajustar cuidadosamente la presión y el volumen de aire.
Presión atmosférica (P): La presión debe superar la resistencia de la capa permeable, el lecho de material y el propio sistema. En el caso del cemento, normalmente se necesitan entre 4 y 5,5 kPa. Para distancias largas o materiales densos, puede aumentarse este valor hasta los 6 kPa.
Volumen de aire (Q): Esto depende de la sección transversal de la canaleta y de las propiedades del material. El cemento suele necesitar entre 1,5 y 2 Nm³/(h·m²) de aire por metro cuadrado de superficie de la canaleta. En función de ello, puede seleccionar un ventilador centrífugo de baja presión o un soplador Roots adecuados.
Parte 2: Selección y configuración de los componentes clave
1. Seleccione la capa permeable
La capa permeable es fundamental para lograr una buena fluidización. Es necesario encontrar un equilibrio entre la permeabilidad, la resistencia al desgaste y la resistencia al calor.
Elección de materiales: Para el cemento, elija una capa de fibra sintética. Suele tener un grosor de entre 4 y 6 mm y puede soportar temperaturas de hasta 150 °C. Esto se adapta a las temperaturas habituales del cemento (≤120 °C) y resiste mejor las obstrucciones que la lona tradicional.
Sustitución sencilla: Opte por un diseño modular con una estructura atornillada. Esto facilita considerablemente el mantenimiento y la sustitución posteriores.
2. Diseñar la estructura de revestimiento y soporte
- Material y construcción de la carcasa: Utilice chapas de acero Q235 soldadas, de 3 a 5 mm de espesor. Las carcasas superior e inferior se unen mediante pernos para formar una cámara estanca. Debe sellar las juntas para evitar fugas de polvo.
- Configuración de los soportes: Instale soportes cada 2-3 metros. Ajuste la altura de los soportes para garantizar una pendiente uniforme a lo largo de toda la longitud. De este modo se evita la acumulación local de material debida a los cambios de ángulo.
3. Configurar los componentes auxiliares
Sistema de admisión de aire: Instale entradas de aire a intervalos fijos a lo largo del fondo de la canaleta. Equípelas con válvulas para controlar el flujo de aire y garantizar una distribución uniforme. Además, coloque un filtro en la entrada del ventilador para evitar que las impurezas obstruyan la capa permeable.
Ventilación y control del polvo: Coloque un orificio de ventilación en el extremo más alto de la canaleta. Conéctelo a un filtro de bolsa. De este modo se evita que se escape el aire cargado de polvo y, además, se equilibra la presión interna.
Acceso para la limpieza: Instale puertas de limpieza en el extremo inferior y en los codos. Estas permiten limpiar periódicamente el material acumulado y ayudan a evitar atascos.
Parte 3: Consideraciones importantes sobre el diseño y el control de riesgos
1. Adaptarse a las propiedades del material
Mantenga el contenido de humedad del cemento por debajo del 1%. El material húmedo puede adherirse a la capa permeable y provocar obstrucciones. Asimismo, evite que entren objetos extraños de gran tamaño instalando una rejilla o un colador en la entrada de alimentación.
2. Planifique una distribución racional
Las secciones individuales deben tener una longitud inferior a 30 metros. Para distancias mayores, utilice varias secciones y únelas mediante curvas. Adapte el ángulo de la curva al perfil de la canaleta principal. Evite los cambios frecuentes de dirección para reducir el impacto del material y el riesgo de acumulación. En la entrada de alimentación del extremo superior, añada una estructura de amortiguación para proteger la capa permeable del impacto directo del material.
3. Incluir funciones de mantenimiento y supervisión
Instale ventanas de inspección a lo largo de toda la longitud de la canaleta. Estas permiten a los operarios comprobar visualmente el flujo de material. Para la supervisión, coloque sensores de presión por encima de la capa permeable. Los cambios de presión pueden alertarle de posibles obstrucciones. Además, instale un manómetro en la salida del ventilador para supervisar la estabilidad.
Parte 4: Resumen del proceso de selección y diseño
Definir los requisitos: Determine los parámetros básicos, como el volumen de cemento, la distancia y la altura de elevación.
Calcular parámetros: En función de la capacidad, determine la anchura de la canaleta y el ángulo de inclinación. A continuación, calcule la presión y el volumen de aire necesarios para seleccionar un modelo de ventilador.
Seleccionar componentes: Seleccione la capa permeable, el revestimiento y los componentes auxiliares en función del material y de las condiciones de funcionamiento.
Optimizar el diseño: Finalizar el diseño del recorrido de la canaleta, los soportes y el sistema de suministro de aire.
Compruebe si existen riesgos: Compruebe que el material sea adecuado en cuanto a humedad, verifique la pérdida de presión y asegúrese de que el mantenimiento resulte sencillo. Aplique medidas preventivas.
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