T RANSPORTE DE S ÓLIDOS

148 | P á g i n a TC2 y

TC2-2 486,70 90,6 8,2 74,20 2,099 31,28 Biogás crudo corrosivo, inflamable TC2´ y

TC2´-2 430,50 90,6 8,2 74,20 2,099 27,67 Biogás crudo corrosivo, inflamable TC3 y

TC3-2 336,30 75,5 6,8 61,90 1,448 31,06 Biogás crudo corrosivo, inflamable

T5´ 672,70 110,7 10 90,70 3,113 28,94 Biogás crudo corrosivo,

inflamable

149 | P á g i n a

 No altera el producto transportado;

 Ausencia de articulaciones de rápido desgaste.

Figura 7.1- Cinta transportadora.

A partir del catálogo de mallas de la empresa Codina³⁷, se determinó que el material de la malla sea de acero al manganeso (hierro). La elección del material se debe a que resulta económico y que soporta temperaturas de hasta 350 ^o C, más que suficiente en el proceso de transporte de sólidos. El modelo elegido entre los disponibles fue el modelo A, debido a que las mallas se encuentran separadas entre 0,9 a 5 mm, de forma tal que las partículas sólidas al ser de 8 mm o mayores no caerán. Hay otros modelos que cumplen con el rango de separación y que sólo difieren en la forma de la malla, por lo que también pueden emplearse.

Figura 7.2- Malla de hierro tipo A

37http://www.codinametal.com/

150 | P á g i n a En cuanto a la selección del transportador a utilizarse, la empresa +Kepack³⁸ presenta un catálogo de cintas transportadoras, de donde se extrae que se necesitará un transportador de banda para cargas semipesadas, es decir, que soporte hasta 350 kg. La misma posee una velocidad de 5 a 100 m/min y un ancho de banda de entre 500 y 1500 mm. Considerando entre 5 y 7 m de tramo para cada transporte de sólidos (TS1, TS2 y TS3), se requerirán entre 15-21 m de largo de cinta transportadora.

Tornillo sinfín para transporte de mezclas de líquidos y sólidos

Los transportadores de tornillo o sinfín son máquinas de transporte continuo con el órgano de tracción rígido que se emplean para la manipulación de residuos orgánicos en el tratamiento de aguas y transporte de sólidos en infinidad de industrias, teniendo aplicaciones de toda índole. Este equipo está diseñado para realizar el transporte de material mediante una espiral. Tienen la posibilidad de trabajar en diferentes ángulos desde la horizontal hasta la vertical.Son equipos los cuales se diseñan según necesidades: tipo material a transportar, inclinación, caudal a transportar, velocidad de translación de los materiales, etc. Según el uso estos se fabricaran de diferentes formas y materiales, cambiando su geometría, tanto estructural como la espiral. Tienen infinidad de combinaciones con lo que le da la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de proceso, pudiendo combinar la posición de la tolva de carga, boca de salida, grupo de accionamiento, posición de trabajo etc.

El transportador se pone funcionamiento a través del sistema motor que consta de un reductor y le suministra el movimiento al tronillo sin fin de alas helicoidales el cual va montado en cojinetes y chumaceras, en dependencia de la longitud del mismo hasta 50 m máxima tendrá cojinetes intermedios que funcionaran como puntos a apoyo para evitar flexiones o la distorsión de la espiral.

38http://www.maskepack.com/manipuladores.html

151 | P á g i n a Figura 7.3- Transportadora de tornillo.

Ventajas

 Son compactos.

 Diseño modular: fácil instalación.

 Soportes y apoyos simples

 Soportan altas temperaturas.

 Fácil hermeticidad.

 Extremadamente versátiles.

 Varias zonas de carga y descarga.

Para diseñar un tornillo sinfín se debe tener en cuenta el material a transportar, de lo cual dependerá el material constructivo del tornillo y el caudal a transportar, de lo cual dependerá el dimensionamiento del helicoide. En la figura siguiente se muestran los parámetros que se deben definir para la construcción del tornillo.

Figura 7.4- Parámetros del helicoide del tornillo sinfín.

152 | P á g i n a En cuanto al material constructivo puede realizarse comúnmente de acero SAE 1010 si el material a transportar no es corrosivo o de acero inoxidable AISI 304 para materiales corrosivos.

La potencia de accionamiento de tornillos se calcula como:

𝑃 = 𝑃_𝐻+ 𝑃_𝑁+ 𝑃_𝑆𝑡 Donde:

- PH: Potencia necesaria para el desplazamiento del material

𝑃_𝐻(𝑘𝑊) =𝑐_𝑜∗ 𝑄 ∗ 𝐿 367

Donde co es un coeficiente que depende del tipo de material, Q es el caudal másico en t/h y L es la longitud del sin fin. Co depende del tipo de material a transportar, y su rango abarca entre 1,2 y 4. Al no poseer información de Co para nuestras mezclas, ya sean la corriente de entrada al digestor como los lodos del mismo, se utilizará el valor más conservador de Co=4.

- 𝑃_N: Potencia para el accionamiento del tornillo en vacío -

𝑃_𝐻(𝑘𝑊) =𝐷 ∗ 𝐿 20

Donde D es el diámetro del canalón del sin fin.

Se considerará D=0,5 m

- 𝑃_𝑆𝑡: Potencia requerida para un tornillo sin fin inclinado -

𝑃_𝐻(𝑘𝑊) =𝑄 ∗ 𝐻 367

Donde H representa la altura de la instalación. Se considerará como una estimación que la altura a la cual el tornillo sin fin alimenta al digestor es de 12 m.

Luego, despreciando la potencia para el accionamiento del tornillo en vacío, la potencia total necesaria resulta:

𝑃_𝐻(𝑘𝑊) =𝑄 ∗ (𝑐_𝑜∗ 𝐿 + 𝐻) 367

153 | P á g i n a De las corrientes que utilizarán tornillo sin fin (de TS4 a TS8) se considerará que 4 de ellas TS4, TS5,TS6 y TS7 se ubican en disposición horizontal y que poseen una longitud de 6 m de largo, lo cual permite una distancia prudencial entre los distintos equipos sin resultar excesiva. Por su parte, la corriente TS8 alimenta al digestor por la parte superior del mismo, por lo que se propone utilizar 15 m de sin fin en disposición oblicua.

La potencia requerida será:

𝑃_𝑇𝑆4 =𝑐_𝑜∗ 𝑄 ∗ 𝐿

367 +𝐷 ∗ 𝐿

20 =4 ∗ 4,5 ∗ 6

367 +0,5 ∗ 6

20 = 0,45 𝑘𝑊

Los valores de potencias de TS5,TS6 y TS7 resultan menores que a TS4 y TS8, cuyos caudales son de 2 órdenes de magnitud mayores. A su vez, TS8 es impulsado oblicuamente y la longitud del sin fin es mayor, por lo que será el mayor consumo de potencia dentro de los tornillos.

𝑃_𝑇𝑆5= 𝑃_𝑇𝑆6 = 𝑃_𝑇𝑆7=𝐷 ∗ 𝐿

20 =0,5 ∗ 6

20 = 0,15 𝑘𝑊

𝑃_𝑇𝑆8=𝑐_𝑜∗ 𝑄 ∗ 𝐿

367 +𝐷 ∗ 𝐿

20 +𝑄 ∗ 𝐻

367 =4 ∗ 4,552 ∗ 15

367 +0,5 ∗ 15

20 +4,552 ∗ 12

367 = 1,27 𝑘𝑊

A continuación, se exhibe la Tabla 7.5la cual contiene información del transporte de las corrientes sólidas.

Tabla 7.5- Transporte de Sólidos.

Corriente Caudal [Kg/h]

Temperatura

[ºC] Material a transportar

Característica del material a transportar

Tipo de Transportador

TS1 3915 26,2 Desechos sólidos de

matadero

Partículas de tamaños

diferentes Banda

TS2 884,7 70 Sólidos Sólidos pasteurizados Banda

TS3 3030 70 Sólidos Sólidos pasteurizados

y triturados Banda

TS4 4493 70 Mezcla solido liquido Mezcla pasteurizada Tornillo

TS5 272,5 39 Lodos Tornillo

TS6 213,1 39 Lodos Lodos de desecho Tornillo

TS7 59,49 39 Lodos Lodos de

recirculación Tornillo

TS8 4552 39 Mezcla solido liquido Tornillo

154 | P á g i n a