Descarga de big bags y transferencia neumática de productos químicos

Polvo tratado: hipofosfito de sodio

Proceso para la fabricación de sellantes

Objetivo del proyecto :
Definición e instalación de una nueva línea de procesamiento "llave en mano" para la producción de revestimientos y selladores en una zona clasificada ATEX.

Solución propuesta:
Solución técnica para suministrar hipofosfito de sodio a partir de big bags y transferirlo mediante una línea de transporte neumática automatizada a un recipiente de reactor posterior. En el proceso de producción intervienen disolventes, la instalación debe estar diseñada para un grado de protección contra explosiones ATEX 2 IIB.

El equipo propuesto:

• Recinto para albergar el equipo de descarga de big bags
• Estación de vaciado de big bags
• Sistema de transferencia neumática
• Armario de automatización PLC

El cliente es un líder mundial en el diseño y la producción de aditivos reológicos a base de agua. Situado en los Países Bajos, el fabricante diseña varios tipos de productos: adhesivos, selladores, cerámica, revestimientos diversos, tintas, minerales...

¿Qué son los aditivos reológicos?  Los modificadores reológicos son aditivos comunes utilizados en casi todas las industrias para ajustar tanto la magnitud de la viscosidad global como para controlar el comportamiento no newtoniano. Es un agente antisedimentación para pinturas con base de disolvente.

¿Qué es el hipofosfito de sodio?  El hipofosfito de sodio es un sólido a temperatura ambiente en forma de cristales blancos inodoros. Es soluble en agua y absorbe fácilmente la humedad del aire. El hipofosfito de sodio debe almacenarse en un lugar fresco y seco, aislado de materiales oxidantes.

¿Cuál es el uso industrial del hipofosfito de sodio?  Al igual que otros hipofosfitos, el hipofosfito de sodio puede reducir los iones metálicos a metal base. Esta es la base del niquelado químico (Ni-P), que es su principal aplicación industrial. Con este método, se puede aplicar una película duradera de níquel-fósforo a objetos con superficies irregulares, como en las industrias de la aviación y el petróleo.

1. Instalación del recinto de descarga de big bags

Para simplificar la instalación y limitar los costes del proyecto, se instala un recinto cerrado dentro de la zona de producción. Este cerramiento protege la estación de descarga de big bags, así como el armario del PLC, y evita así la necesidad de establecer y clasificar zonas peligrosas (costes más elevados). 

El recinto está integrado con los siguientes equipos:

• Estación de descarga de big bags
• Armario eléctrico
• Compactador de big bags vacío
• Zona de libre circulación alrededor de la estación para el mantenimiento

2. Estación de descarga de big bags - EasyFlow® 150 con polipasto eléctrico

La línea de producción "comienza" con una estación de descarga de big bags de la serie EasyFlow®. El polipasto eléctrico monorraíl es capaz de cargar big bags con un peso máximo de 1500 kg.
El operario sujeta las correas del big bag a la cruz de manipulación colocada en el polipasto eléctrico. A continuación, el big bag se eleva a través del PLC para colocarlo sobre el cortador de bolsas en forma de U.
Este sistema integrado de cuchillas de corte utiliza la fuerza del peso del big bag para cortar el fondo del mismo. La fuerza ejercida por el peso de la bolsa grande sobre las cuchillas cortará instantáneamente el fondo de la bolsa grande. Las cuchillas de corte son de acero inoxidable y pueden extraerse de la estación para su mantenimiento. Cilindros de masaje accionados neumáticamente presionan los lados del big bag para eliminar cualquier grumo de producto y garantizar una descarga completa.

La cuchilla perforadora del fondo del big bag se encuentra dentro de una tolva de almacenamiento de 600 litros de capacidad, una capacidad de almacenamiento equivalente a la de un big bag lleno. Debajo de la estación de descarga de sacos grandes hay un triturador de grumos. Este equipo garantiza un flujo suave del polvo, eliminando los grumos que pueden formarse debido a la compresión y a la exposición a la humedad. Es importante mantener el material en forma de polvo o granulado para mantener una proporción constante de aire/material en la línea de transporte neumático posterior. El rompedor de terrones consta de dos ejes con cuchillas giratorias que giran a una velocidad fija para romper los terrones.

3. Sistema de transporte neumático

Debajo de la tolva de la estación de descarga de big bags hay un transportador de tornillo tubular. Asegura la transferencia del material y la conexión con el sistema de transporte neumático de los polvos.
El objetivo de este transportador mecánico es extraer el producto de la tolva del big bag, regular la velocidad de alimentación del sistema de transporte neumático, garantizar automáticamente la transferencia del fluido y el caudal óptimo y, por último, compensar las variaciones del producto (densidad, granulometría, etc.).
El funcionamiento del transportador de tornillo permite regular la relación de mezcla aire/material mediante el caudal del tornillo de transferencia. El tornillo es accionado por un sensor de vacío regulado por el PCL para controlar la velocidad en tiempo real (aumento o disminución del caudal). Las ventajas del control automatizado de la transferencia mecánica son: un caudal de polvo óptimo y constante independientemente de las variaciones de la densidad aparente, la ausencia de atascos en la línea de transporte neumático (el tornillo se detiene si el vacío es demasiado alto) y una mejor extracción para los materiales que tienden a apelmazarse.

Para el método de transferencia, se elige un transportador de vacío debido a la falta de calentamiento del aire ambiente y a las fugas de polvo que pueden producirse debido a conexiones de tuberías dañadas o desgastadas.
Al final del sistema de transferencia se instala un separador ciclónico para recoger el material y separar el aire del producto. Fabricado en acero inoxidable 304, está dimensionado para transportar polvo a una velocidad de 6 m³/h y puede contener una capacidad de 500 litros.
El producto entra justo debajo de la carcasa del filtro en la parte superior del ciclón. Desde aquí, el producto baja en espiral por las paredes del ciclón mientras el aire pasa por los cartuchos filtrantes y sale por la bomba de vacío. El sistema de limpieza por chorro inverso consta de un depósito de aire comprimido y unas boquillas que se introducen entre los pliegues del cartucho filtrante. Está controlado por un temporizador en el PLC que envía periódicamente chorros de aire a través del filtro para evitar que se obstruya y para recuperar cualquier material perdido en el sistema de recogida de polvo.
Otras características integradas son los sistemas de vibración para ayudar al flujo del producto, una escotilla de acceso con sensor de posición, una sonda de nivel bajo (para indicar al PLC cuándo debe transferir más material) y una válvula de mariposa neumática en un posicionador de 4-20ma. El ciclón consiste en una bomba de vacío de tres lóbulos, dimensionada para transferir material a un ritmo de 35 toneladas/hora. Está diseñado con una cubierta insonorizada y se instala fuera de la zona peligrosa.

4. Armario de automatización PLC

El PLC de Pal'Touch proporciona una dirección completa sobre las funciones electrónicas de todo el sistema. Para este proyecto, el cliente está equipado con un Siemens S7-2000, HMI de 7" con pantalla táctil y comunicación Profinet. También se añade un Profibus para la comunicación externa con nuestra oficina central para las capacidades de diagnóstico remoto. Palamatic Process puede proporcionar otras opciones como alternativas si así lo prefiere el cliente.