Las ventajas de los transportadores neumáticos vs transportadores mecánicos

Dos métodos principales para la transferencia de materiales a granel son por medio de transportadores neumáticos y los mecánicos. Al tomar decisiones sobre el manejo de materiales a granel, hay una serie de consideraciones para abordar con el fin de seleccionar un método de transporte óptimo para la manipulación de un material específico para una aplicación única.

Transportadores neumáticos y mecánicos: Información general
Los sistemas de transporte se utilizan para transferir polvos, material granulado y muchos otros tipos de materiales secos a granel de un área de proceso a otra, a través de las condiciones negativas (vacío) o condiciones positivas (presión). Estos sistemas se componen de cuatro elementos básicos: una fuente de aire, un dispositivo de alimentación de material, una línea de transporte y un filtro receptor de material. La principal diferencia entre transportadores neumáticos y mecánicos es que los sistemas neumáticos transmiten material dentro de una línea completamente cerrada, lo cual reduce en gran medida la posibilidad de pérdida de material.

Los componentes básicos de un sistema de transporte mecánico incluyen un motor de accionamiento a través de un engranaje y / o cadena reductora, conectado a un dispositivo de accionamiento, tal como un rodillo o un sprocket. La energía del motor se transfiere directamente al transportador, que está en contacto directo con el material. Los transportadores mecánicos pueden ser abiertos o cerrados a la atmósfera, con cientos de partes en movimiento trabajando.

Transportadores neumáticos y mecánicos: ¿Cuál es más conveniente para usted?
El factor más importante al seleccionar un tipo de transportador es la forma de material a transportar. La identificación de las características clave de su material ayudará a determinar el mejor método de transporte para usted. Estas características incluyen:

• Higroscópico
• Abrasivo
• Explosivo
• Húmedo, pegajoso o apelmazado.
• Densidad de alto volumen
• Fluidez
• Tamaños de partículas mixtas
• Sensible a la temperatura
• Flujo lento
• Problemas de contaminación cruzada
• Otras características necesitan ser discutidas con el ingeniero y el equipo de manufactura.

Los materiales ideales para los sistemas de transporte neumático son los polvos finos, fluidizables y secos. Estas características particulares permiten que el material sea  aireado (fluidizado) y bombeado con éxito a través de una línea de transporte. Algunos tipos de materiales a granel son también buenos candidatos para el transporte neumático. Algunos de los materiales comúnmente transferidos con el uso de transportadores neumáticos incluyen harina de trigo, polvo de cemento, negro de humo, almidón, azúcar, pelets y resinas de plástico, productos alimenticios, polvos de carbón, arenas y polvos metálicos, entre muchos otros.

Los transportadores mecánicos son muy adecuados para materiales pesados, a granel que pueden ser húmedos, pastosos y apelmazables. Los sistemas mecánicos son más prácticos para los materiales con la distribución de partículas muy variadas; materiales con ambas partículas pequeñas y grandes combinados. Los materiales comúnmente transportados por sistemas mecánicos incluyen granos enteros, piedra triturada, grava, arena húmeda y alimentos de grandes partículas, entre otros.

Otro factor importante al seleccionar un tipo de transportador es la aplicación. La aplicación tiene varias áreas clave a considerar, incluyendo:

Capacidad de transportación: ambos sistemas neumático y mecánico, pueden transportar kilos ó cientos de toneladas por hora; sin embargo, el tipo de los materiales y las condiciones de transporte determinarán el sistema.

Distancia: generalmente, los sistemas neumáticos no se utilizan para transporte en distancias cortas, ya que requiere la misma cantidad de equipos para transportar 6 metros como lo hace para transportar 200. La transferencia de materiales a granel en distancias cortas se puede lograr con los equipos mecánicos, incluso a costa de algunos daños en el material o el desgaste de los equipos. Ambos tipos de sistemas se pueden utilizar para distancias de más de 300 metros si es necesario, pero el costo de instalar la tubería de transporte sencilla contra la estructura de un transportador de bandas es una consideración importante. Las largas distancias con múltiples cambios de dirección y elevación se logran fácilmente con un sistema neumático.

Entorno de instalación: instalaciones interiores o al aire libre; sin duda el sistema neumático cerrado ofrece algunas ventajas para la mayoría de las instalaciones al aire libre.

Altitud; el aire es menos denso en la altura y en algunas circunstancias puede tener efecto suficiente en un tipo de diseño de sistema neumático para crear una situación de desventaja en la forma de un equipo más grande, especialmente la fuente de aire, al manipular un material difícil.

El sistema de clean-out y clean-up puede ser problemático para los sistemas mecánicos, como un transportador helicoidal o elevador de cangilones. En cambio, la purga de material de una válvula rotatoria o tanque presurizado y la tubería de transporte son acciones fáciles de realizar con los sistemas de transporte neumático.

Enrutamiento simple
En comparación con los transportadores mecánicos, los sistemas neumáticos tienen mayor facilidad en transportar el material a través de la planta y desviarlo a diferentes destinos. Por ejemplo, los transportadores helicoidales sólo se ejecutan en línea recta y están limitados a la cantidad de inclinación (basado en el tipo de materiales).

Adicionalmente, los sistemas helicoidales requieren de instalación precisa para mantener la alineación intacta y ocupan una gran cantidad de espacio en el piso. Por otra parte, los transportadores neumáticos son mucho más fáciles de enrutar. Debido a que la línea de transporte consiste en una simple tubería, por lo general requieren de una  superficie mínima y la línea puede fluir en ambas direcciones horizontal y vertical. A menudo, la línea de transporte  se puede soportar en las estructuras, columnas o vigas existentes, eliminando así la necesidad de cimentaciones especiales y marcos de apoyo. De hecho, la mayoría de los sistemas neumáticos liberan espacio en el piso al sustituir un sistema mecánico, lo que permite un alto nivel de flexibilidad en el diseño de enrutamiento de material. Las líneas de transporte se pueden adaptar fácilmente a los equipos ya existentes, y se pueden construir para evadir o rodear obstrucciones. Debido a la ruta recta requerida por transportadores mecánicos, cualquier equipo en su camino debe ser reubicado durante la construcción, añadiendo costos.

Un método más limpio
Los transportadores neumáticos eliminan muchas oportunidades de derrames que se producen con los sistemas de transporte mecánicos. Debido a que los transportadores mecánicos trabajan principalmente en líneas rectas, puede haber muchos puntos de transferencia de los materiales a granel a lo largo del camino, como el cambio de dirección o de alimentación desde un transportador a otro. Siempre que ocurra la transferencia, el derrame de material es posible. El derrame también puede ocurrir cuando los materiales se detienen en el proceso de transferencia, lo cual es especialmente importante a considerar al transportar materiales peligrosos.

No es inusual combinar diferentes tipos de transportadores mecánicos para crear un sistema de transporte único, por ejemplo; un transportador helicoidal alimentando un elevador de cangilones. Sin embargo, cuando esto se lleve a cabo, es vital que los tipos de diseño sean compatibles para evitar el sobrellenado o subutilización del próximo transportador en la serie. Tomando en cuenta lo antes mencionado se incrementa la posibilidad de derrames en cada punto de transferencia. Además, un sistema de polvo complejo se requiere a menudo para mitigar el escape de polvo en la intersección de cada transportador.

Un transportador neumático es un sistema cerrado, por lo que va a proteger más a fondo la fuerza laboral de una empresa y el medio ambiente en general de los derrames potencialmente peligrosos. El diseño cerrado también evita la contaminación del producto, que es especialmente importante cuando se trata de productos sensibles, como el azúcar. Los alimentos contaminados pueden causar problemas de salud graves y pérdidas financieras. Los sistemas de tuberías cerradas crean un sello durante la transferencia que ayuda a mantener los contaminantes fuera, así como a mantener los materiales peligrosos dentro. Esto protege el material y también a los trabajadores y al medio ambiente de los materiales peligrosos que se transportan.

Los transportadores neumáticos también protegen contra el polvo, lo que puede convertirse en un peligro significativo en el transporte de ciertos materiales tales como almidón o carbón activado. El polvo expuesto puede aumentar el riesgo de explosiones, así como poner en peligro la salud de los empleados. Un sistema neumático, simplemente por concepto, contendrá las partículas y eliminará el polvo de escaparse durante el transporte de materiales, anulando estos riesgos.

Menos mantenimiento
Una cosa que todos los transportadores mecánicos tienen en común es la gran cantidad de piezas móviles. Una gran cantidad de bandas, rodillos, y rodamientos se utilizan en su construcción, y todas estas partes necesitan ser mantenidas. Si no se completa el mantenimiento adecuado, podría dar como resultado una falla, que puede dar lugar a resultados catastróficos en el sistema de transporte y el material a granel que se transporta. Los sistemas mecánicos tales como elevadores de cangilones pueden fallar si una sola banda o cadena en el sistema se rompe. Incluso a pesar de la posibilidad de falla de las partes, el mantenimiento individual y la inspección de todos los componentes de trabajo de los transportadores mecánicos suben el costo de operación.

Los transportadores neumáticos se componen de algunas piezas clave de trabajo: un compresor de aire ó la bomba de vacío, un dispositivo de alimentación, tuberías de alimentación o de tubos de transferencia, y un dispositivo de separación. Cada parte de este sistema se puede reparar a nivel componente, con los equipos siguiendo en su posición, por lo que no se necesitará que todo el sistema se elimine o sustituya; únicamente la pieza con falla. Los sistemas neumáticos se basan en el flujo de aire creado por un ventilador o soplador, en lugar de en múltiples partes que componen los sistemas mecánicos. El resultado global de tener menos partes móviles, es que hay menor susceptibilidad a fallas mecánicas, lo que mantiene la productividad y la eficiencia de trabajo al más alto nivel.

Flexibilidad, Ahora y para el Futuro
Si un cambio de proceso genera la necesidad de ampliar un sistema de transporte mecánico, por lo general, esto implica el uso de equipamiento totalmente nuevo, además del sistema ya existente. Por ejemplo, si un sistema de transporte de banda  está configurado para alimentar un horno, y la empresa en algún momento quiere añadir otro horno, tendría que ser construido un nuevo sistema mecánico entero. En este caso, por un sistema neumático, se instalaría simplemente una válvula desviadora y tubería hacia el nuevo horno, ahorrando el gasto de agregar una gran cantidad de equipos mecánicos nuevos. Los transportadores neumáticos son mucho más fáciles de trabajar en situaciones donde el alcance del sistema podría aumentar. Al final, este no sólo ahorra espacio en la planta, sino que proporciona un ahorro sustancial en el costo de la expansión.

Más seguridad
Otra consecuencia que tiene trabajar con una gran cantidad de piezas móviles, es la necesidad de una mayor conciencia de seguridad. Engranes, rodamientos, bandas y otras partes contribuyen a la posibilidad de que un trabajador pueda verse accidentado por acercarse demasiado a los componentes móviles. Hay más oportunidades de que una mano o un dedo queden atrapados con todas estas partes móviles que necesitan ser mantenidas y cuidadas. Los sistemas neumáticos eliminan esencialmente este riesgo ya que todos los componentes están sellados para contener presión o vacío y por lo tanto tienen pocas piezas móviles expuestas.

Otra forma en que los sistemas neumáticos son más seguros es en relación con el control del ruido. Los motores, unidades, cadenas, bandas y otras partes móviles que son esenciales para los sistemas de transporte mecánicos crean naturalmente un ambiente ruidoso. El menor número de piezas de trabajo en los sistemas de transporte neumáticos crean una operación más silenciosa, creando un ambiente de trabajo más acogedor y más seguro. Mediante la colocación de la fuente de aire en un ambiente cerrado, el ruido se elimina virtualmente y el aire comprimido es fácilmente canalizado al punto de entrada en el sistema neumático.

Los sistemas neumáticos no sólo ayudan a mantener a los empleados seguros, sino que también protegen los materiales que están siendo transportados. El azúcar que se deja abierta a la atmósfera va a atraer todo tipo de atención por parte de los insectos. El azúcar también buscará la humedad del aire. Cuando haya suficiente humedad disponible, causará la formación de grumos y puede hacer las cosas difíciles en los equipos de corriente para funcionar correctamente, como alimentadores o dispensadores. Al mantener el azúcar encerrado y purgando los silos o tolvas con aire seco, el material puede ser protegido y mantenido seco, asegurando su capacidad para transportarse bien.

Transportadores neumáticos: máxima eficiencia, rendimiento óptimo
Hoy en día, numerosos materiales se transportan de forma rápida y eficiente con los sistemas neumáticos y su diseño cerrado es responsable de proteger el medio ambiente, a los trabajadores y al propio material de ser perturbado durante el proceso. La flexibilidad general de este proceso se ha prestado a la manipulación de muchos materiales difíciles, incluyendo carbonato de calcio, negro de humo, polvo de cerámica y óxido de plomo, entre muchos otros.