Cómo maximizar el rendimiento de su sistema de transporte de materiales

Su sistema de manejo de materiales está al 100%. Sus máquinas están pidiendo material y el sistema de transporte no es capaz de mantener este ritmo. Se está atrasando en la producción y cree que la única salida es expandir su capacidad de transporte para cumplir con los pedidos a tiempo.

Pero espere... antes de buscar un presupuesto para expandir su sistema, tal vez haya algunas soluciones más simples y de corto plazo. Varios factores podrían hacer que su sistema de transporte por vacío se quede corto en situaciones particulares. Estas fallas a menudo se pueden atribuir a problemas de mantenimiento, cambios en la producción o materiales o fallas de diseño en el sistema. Veamos algunos de estos casos.

El nivel de vacío en su sistema de transporte es la clave

El nivel de vacío dentro del sistema es un determinante clave de la cantidad de material que puede fluir a través de su sistema de transporte en un período de tiempo establecido. Más que la velocidad del flujo de aire, el nivel de vacío es lo que determina la cantidad de material que puede suspenderse y moverse en una columna de aire. Por lo tanto, si su sistema no sigue el ritmo, busque factores que puedan estar reduciendo los niveles de vacío.

¿Todos los filtros de aire del sistema de transporte están limpios y sin polvo? Después del mantenimiento, ¿se han vuelto a conectar y sellar correctamente los filtros y contenedores? ¿están todas las abrazaderas y sujetadores aseguradas y sin fugas? Cualquiera de estas cosas puede limitar el vacío que sus bombas pueden generar.

¿Todas las mangueras flexibles están libres de grietas o agujeros? ¿Están todas firmemente conectadas y aseguradas? Las mangueras flexibles se mueven con frecuencia y cada movimiento se traduce en una probabilidad de desgaste, conexión incorrecta o fugas. En general, es bueno mantener el uso de mangueras flexibles al mínimo; al igual que con las tuberías rígidas, también reducen el rendimiento de transporte.

Cambios en la producción / material

Los cambios en la producción, cambios en el molde o mejoras en los tiempos del ciclo pueden generar un mayor requerimiento de material y alcanzar fácilmente el límite de capacidad del sistema, hasta el de un sistema bien diseñado y mantenido.

¿Ha cambiado su mezcla de materiales? Un nuevo material puede tener características de flujo que lo hacen más difícil de transportar y que puede estar poniendo una carga sutil al rendimiento del sistema.

Con el tiempo, es posible que los tiempos de ciclo de reposición del receptor se hayan salido de balance. Si el rendimiento de la resina en una máquina determinada se ha reducido, pero la sincronización del ciclo del receptor no se modificó, los ciclos del receptor podrían ser más largos de lo necesario. Cuando el receptor se llena en exceso, la bomba puede continuar intentando entregar el material o puede abrirse una válvula de alivio.

En cualquier caso, no solo está perdiendo ciclos de bombeo, capacidad de transporte y tiempo, sino que también está privando a otros receptores del tiempo de llenado necesario. Está desperdiciando capacidad en lugar de ponerla donde se necesita. Por lo tanto, es importante que revise todos sus receptores periódicamente y no solo los que parecen estar causándole problemas.

Cambios en las distancias

¿Se ha cambiado la posición de una fuente material? No es raro ver un equipo que puede transportar material desde una ubicación, pero no puede extraer la misma cantidad de material desde una ubicación diferente que parece estar a la misma distancia total. Incluso pequeños incrementos en la distancia pueden crear problemas de transporte, ya que las bombas de vacío deben mantener un vacío suficiente para mantener grandes cantidades de material en suspensión y una velocidad de aire suficiente (cfm) para mantenerlo en movimiento. Puede haber muchos factores que intervienen en el cálculo de la distancia real sobre la cual se debe mover el material en un sistema.

Por ejemplo, la distancia efectiva involucrada en mover material de un punto a otro con una distancia directa de 200 pies puede ser mayor debido a factores de diseño del sistema que, esencialmente, hacen que la distancia sea más larga. Considere este cálculo:

• Comience con la distancia horizontal requerida: en este caso, 200 pies.

• Si la línea está montada en la parte superior, multiplique la distancia vertical x 2 y añádalos al valor anterior: 20 x 2 = 40 pies.

• Si la línea contiene curvas de 90 °, multiplique el número de curvas x 20 pies y sume al total anterior: 5 curvas x 20 = 100 pies.

• Total: 200 + 40 + 100 = 340 pies.

Otros factores, incluido el uso de una manguera flexible, también pueden aumentar la distancia total que su bomba debe transportar del material.

Limitaciones en el diseño del sistema de transporte

Si bien un buen diseño de sistema de transporte busca minimizar las características que aumentan la distancia o la dificultad de mover material, tales diseños óptimos pueden ser difíciles de lograr y mantener en un entorno de producción que cambia rápidamente.

Cuando las líneas de transporte pasan por encima, no solo debe preocuparse por los límites impuestos por las elevaciones verticales (ver más arriba), sino que también debe preocuparse por las caídas verticales, por ejemplo, en una estación de selección de resina. Las caídas como estas deben estar bien diseñadas o formarán "trampas" en el sistema, donde se pueden formar tapones o atascamientos de material. Si finaliza un ciclo de transporte o si una bomba de extracción dispara una válvula de alivio de vacío, mientras el material aún está suspendido en el tubo vertical, el material caerá al fondo de la "trampa", formando un tapón.

El remedio es la purga automática, regulada por el control del sistema y una válvula en el punto de recogida del material. En el punto apropiado de un ciclo, la válvula cierra el paso al material y abre paso al aire exterior, transportando cualquier material que quede en la línea hasta el receptor designado antes que el sistema comience a suministrar a otro destino.

Otro problema de diseño que puede afectar el rendimiento del transporte es la inclinación de las líneas de transporte hacia arriba (es decir, las líneas que se inclinan hacia arriba en ángulos alrededor de 45 °). A diferencia de las curvas de 90 °, donde los materiales fluyen de forma turbulenta a través de la curva y permanecen suspendidos, el flujo de aire a través de pendientes ascendentes tiende a empujar el material hacia el fondo del tubo de transporte. Esto obliga al sistema a arrastrarlo cuesta arriba no solo contra la gravedad sino contra la fricción también.

La cantidad relativa de fricción es menor con los materiales más duros (como HDPE o acrílico) que pueden deslizarse más fácilmente; pero la fricción aumenta con materiales más “cauchosos” como TPE y vinilo flexible. Si los tramos en pendiente de la tubería del transportador son lo suficientemente largos (10 pies o más), pueden afectar el rendimiento de la bomba de vacío, lo que reduce el rendimiento en hasta la mitad, según la longitud y el tipo de material involucrado. Los defectos de diseño del sistema como este pueden tener un impacto significativo en el rendimiento del equipo.

Si todo lo anterior falla, actualice

Si después de una comprobación exhaustiva se determina que las tuberías y los elementos existentes están libres de fugas y funcionan correctamente, pero su bomba y controles existentes son inadecuados para el volumen de material o las longitudes requeridas, puede "afinar" sustancialmente la potencia de su sistema de transporte existente con bastante facilidad al reemplazar y mejorar su bomba.

Si lo primero que piensa es reconstruir una bomba vieja o reemplazarla con un modelo más grande del mismo tipo, considere las ventajas de actualizar a una bomba de vacío de desplazamiento positivo de larga distancia (LDP) de igual o mayor potencia. Por lo general, estas bombas brindan un impacto significativo en el rendimiento, con poco o ningún cambio importante requerido en el hardware de transporte existente.

En comparación con las bombas de vacío de desplazamiento positivo tipo lóbulo tradicionales de la misma potencia, las nuevas bombas de larga distancia pueden proporcionar hasta el doble de rendimiento o el doble de la distancia de transporte.

¿Cómo lo hacen? Las bombas LDP más potentes permiten a los procesadores aumentar el nivel de vacío dentro de sus sistemas de transporte. Un mayor nivel de vacío significa que la corriente de aire en el sistema puede suspender y transportar más material a través de la línea. Muchos sistemas existentes funcionan a niveles de vacío de 10-11 pulg. Hg (absoluto). Sin embargo, con una bomba LDP de potencia comparable, es posible funcionar a 12-15 pulg. Hg o quizás un poco más. Esta diferencia permite que la misma tubería del sistema transporte mayor cantidad de material en la misma distancia o que mueva material en distancias mucho más largas.

Para administrar esta capacidad adicional dentro de su sistema de transporte existente, es una buena idea equipar su nueva bomba de vacío con un variador de frecuencia (VFD). Usando los modos de control en el VFD, puede "ajustar" el rendimiento de la bomba para que coincida con los requisitos del sistema. Por ejemplo, puede ajustar la velocidad de la bomba (rpm) y el volumen de aire (cfm) para que coincida exactamente con el tamaño de la línea y las velocidades de transporte requeridas, mientras mantiene la presión de operación para que coincida con la distancia de transporte y las necesidades de transporte.

Para un control aún más preciso y un sistema más flexible, también puede considerar la actualización a un control de transporte que ofrezca recetas específicas para el receptor. El control de transporte FLX-128 de Conair, por ejemplo, permite almacenar hasta 10 recetas para 128 receptores. Estas recetas facilitan el aprovechamiento de todas las capacidades de una bomba LDP equipada con VFD, permitiendo que los parámetros de transporte se personalicen para adaptarse a diferentes tipos de materiales, tamaños de líneas u otros factores.

La solución de problemas y la mejora del rendimiento de un sistema de transporte de resina con problemas no siempre tiene que ser un proceso complejo. En muchos casos, centrarse en lo básico, incluido el buen mantenimiento, la detección y reparación de fugas y la verificación y actualización ocasional de las configuraciones de control, contribuirá en gran medida a prevenir problemas y maximizar la vida útil del sistema y la bomba. Si está haciendo estas cosas y aún tiene problemas, es probable que sea el momento de pedir ayuda a su proveedor.