El transporte neumático se ha convertido en una tecnología esencial en numerosas industrias, permitiendo el transporte eficiente de materiales a través de tuberías utilizando aire u otros gases. Al elegir el sistema de transporte neumático más adecuado, es crucial comprender las diferencias entre sus dos categorías principales: transporte neumático en fase densa y transporte neumático en fase diluida.
Transporte Neumático en Fase Diluida
La forma tradicional de transporte neumático es aquella en la que las partículas se transportan a través de la tubería en suspensión en el gas portador a velocidades relativamente altas. En este sistema, los materiales se suspenden en el flujo de aire y son transportados velozmente a través de las tuberías. El transporte neumático en fase diluida opera con una velocidad de aire más alta y una menor concentración de material. El producto se transporta en presión positiva o negativa al interior de la tubería donde el material alcanza velocidades de transporte entre los 25 a 32 metros por segundo.
Clasificación del Transporte Neumático en Fase Diluida
El transporte neumático en fase diluida se clasifica en dos categorías principales según el método de propulsión:
- Sistemas de vacío: En este sistema, se genera una presión negativa (vacío) para succionar el material a través de las tuberías.
- Sistemas de impulsión (o presión positiva): Este sistema emplea aire comprimido para propulsar el material a través de las tuberías.
La elección entre un sistema de vacío o de impulsión dependerá de factores como la distancia de transporte, el volumen de material a mover, la naturaleza del producto y las características específicas de la instalación. El transporte en fase diluida se emplea ampliamente en aplicaciones donde los materiales son ligeros, no abrasivos y se deben mover rápidamente.
Transporte Neumático en Fase Densa
El transporte neumático en fase densa se distingue por el movimiento de materiales a baja velocidad, pero con alta concentración de producto en la tubería. Este sistema emplea velocidades de aire reducidas, minimizando así el desgaste del equipo y del material transportado.
A diferencia del transporte neumático en fase diluida, en el que los materiales se transportan en forma de partículas dispersas en el aire a alta velocidad hasta 35 m/seg con presiones hasta 1 bar y -500 mbar en negativo, en el transporte neumático en fase densa, los materiales se transportan en forma de una mezcla aire-material mucho más concentrada y densa con velocidades entre 3 a 5 m/seg y presiones hasta 6 bar.
El transporte neumático en fase densa es un método utilizado para mover materiales a granel en forma de polvo o partículas finas a través de tuberías utilizando aire comprimido o gas. Las velocidades de transporte son más bajas que la fase diluida, generalmente en el rango de 2 a 6 metros por segundo. Este sistema es particularmente adecuado para industrias que manejan materiales frágiles, abrasivos o valiosos.
Sin embargo, debe reconocerse que si bien es posible transportar prácticamente cualquier material en un modo de fase diluida, este no es el caso con la fase densa: muchos materiales simplemente bloquearán la tubería si la velocidad del aire no es suficiente para el flujo de suspensión.
Comparación y Factores Clave en la Elección
La elección entre un sistema de transporte neumático en fase densa o fase diluida depende de varios factores clave: el tipo de material a transportar, la distancia y los costos operativos. El sistema de transporte adecuado, una vez implementado, puede generar ahorros significativos en energía, reducir costos de mantenimiento y mejorar la calidad del producto final.
Aunque ambos tipos de transporte neumático tienen su lugar en diversas industrias, la elección entre fase densa y fase diluida depende principalmente de las necesidades específicas del proceso. Es crucial realizar un análisis exhaustivo de las necesidades del proceso antes de tomar una decisión.
Consideraciones Adicionales
Una de las desventajas de usar codos en transportadores neumáticos es el desgaste de los codos, si el material que se transporta es abrasivo, por ejemplo, si las partículas son duras y angulosas, como minerales, carbón, cenizas, etc. El desgaste también suele ocurrir en tramos rectos largos justo después de las juntas de tubería.
Una de las claves principales para mitigar el desgaste es comprender el efecto de la velocidad de las partículas, que por supuesto está estrechamente relacionado con la velocidad del aire. En consecuencia, el desgaste de la superficie de la tubería aumenta al aumentar la velocidad de impacto de las partículas. Esto se relaciona directamente con las fuerzas de desaceleración experimentadas por las partículas al impactar contra curvas de la tubería, desalineaciones, etc.
Aumentar el diámetro interior de la tubería de transporte en puntos estratégicos a lo largo de su longitud es una forma efectiva de controlar las velocidades del aire en la tubería. El aumento del diámetro interior de la línea de transporte en ubicaciones estratégicas a lo largo de su longitud permite que las velocidades del aire se mantengan bajas, lo que reduce el desgaste de la tubería y la curvatura. Esta técnica tiene ventajas obvias con sistemas de fase densa o de larga distancia, donde se producen caídas de presión altas y, por lo tanto, velocidades de aire de salida altas.
La principal ocurrencia de colisiones de partículas con las paredes de la tubería es en las curvas, como se describió anteriormente. Esto es especialmente cierto en los sistemas de fase pobre. Por lo tanto, es obvio que cuanto mayor es el número de curvas, más superficies de desgaste hay.
Con respecto a otros materiales resistentes al desgaste, en ausencia de reglas generales para predecir la resistencia a la erosión, la mejor manera de elegir un material de doblado con un costo operativo mínimo por el momento sigue siendo el uso de una prueba de caracterización en una plataforma como la que se muestra en la Fig. 7.
Transporte Neumático de Cereales
En los últimos años, el transporte neumático se ha convertido en el método preferido (y mejor) para transportar los cereales. El transporte neumático es la tecnología ideal para transportar materiales a granel como los cereales. En el caso de los cereales, se puede utilizar tanto la fase diluida como la densa, otro de los motivos por los que el transporte neumático es la tecnología óptima para moverlos.
Para garantizar la eficiencia óptima de su sistema, se precisa un soplante o un compresor de aire del tamaño correcto. Definir su tamaño adecuado puede ser difícil y puede requerir un software especializado. Además, el compresor o soplante ideal para su sistema de transporte de grano tiene que suministrar aire exento de aceite o certificado Clase 0. Además, algunos tipos de cereales requieren equipos certificados para funcionar en entornos de alto riesgo con el fin de evitar explosiones.
Para la mayoría de los tipos de grano, la temperatura no puede superar los 40 °C. Por lo tanto, además de un compresor o un soplante, necesitará un refrigerador posterior. Algunos compresores disponen de un refrigerador posterior integrado. Sin embargo, en el caso de un soplante, habrá que instalarlo por separado. Si se decide por un refrigerador posterior refrigerado por agua, también puede ser necesario añadir un enfriador.
El aire comprimido también puede utilizarse para el llamado proceso de "fluidización" cuando se transportan cereales desde un silo. En este caso, se inyecta aire a muy baja presión en las paredes laterales inferiores del silo. En el caso de materiales relacionados con la alimentación, como los cereales, las normas de calidad internacionales sí exigen que se enfríe y se elimine la humedad del aire comprimido.
tags:
