No es sorprendente que la presión sea un factor importante en el envasado de polvos secos a granel; para una máquina ensacadora de cemento o una máquina ensacadora de concreto, es especialmente crítico para la velocidad y la precisión del peso. Este artículo explica cómo un cliente mejoró significativamente la productividad y la precisión siguiendo los fundamentos.
Nuestra empaquetadora de aire de flujo a presión modelo 730 es una de las máquinas ensacadoras de concreto y cemento más populares en el mercado hoy en día. Recientemente instalamos un par de empaquetadores de aire de flujo a presión modelo 730 para ensacar mezcladores de concreto y mortero en una planta de mezcla seca en Montreal, Canadá.
Poco después de la instalación, el cliente llamó para decir que la precisión del peso no estaba dentro de la tolerancia del peso y también que la tasa de ensacado de concreto era mucho más lenta de lo esperado. Además, la máquina está diseñada para vaciarse por completo al final de una corrida de producción, pero por alguna razón, informó que cuando estas máquinas se vacían hasta sus últimas 2-3 bolsas de material, dejarían de fluir completamente fuera de las máquinas. .
Esto era un problema porque el cliente hacía lotes muy pequeños de producto y tenía cambios de calidad de producto muy frecuentes que requerían abrir y limpiar completamente el interior de la máquina entre lotes. Esto significaba que en casi todos los lotes, el cliente tendría que abrir la cámara y tirar de 100 a 150 libras de material, lo que genera desperdicio y tiempo de limpieza adicional. Nuestro cliente me pidió que viniera a la planta para evaluar las máquinas y determinar si tenían algún tipo de problema mecánico o eléctrico. La presunción era que debía haber algún tipo de problema interno con las máquinas llenadoras.
Misteriosamente lento
Al llegar a la planta, se hizo evidente rápidamente que había un problema. Aunque en ese momento, la precisión del peso de la bolsa estaba dentro de las especificaciones, las bolsas tardaban inusualmente en llenarse. Toda la mecánica de la máquina y los controles funcionaban según lo diseñado, pero el producto tardaba demasiado en cargarse en la bolsa. Al mirar el manómetro en el costado de la cámara, noté que no registraba presión. Así que comencé un análisis de diagnóstico de la cámara y su sistema de presurización que consistía en la cámara de presurización, la almohadilla de aire y la válvula de control del ventilador que regula la entrada de aire de alta presión y alto volumen a la máquina.
Buscando obstrucciones
Busqué obstrucciones en el flujo de aire hacia la almohadilla de aire que fluidizó el material y también el diseminador que proporcionaba el aire presurizante para impulsar el aire con fuerza hacia abajo y hacia afuera de la máquina. Ninguno tenía obstrucciones, pero tampoco fluía la cantidad de aire necesaria para llenar una bolsa correctamente.
Comprobación de los ventiladores de baja presión
Luego pedí ver los sopladores de baja presión que se suministraban con las máquinas. Nuestros sopladores están especialmente diseñados para proporcionar aire de gran volumen y baja presión para proporcionar el aire de presurización y fluidización necesario para que las máquinas funcionen correctamente. En este punto, me enteré de que no se habían instalado los ventiladores. En cambio, el viejo conjunto de sopladores del conjunto anterior de ensacadoras que el nuestro había reemplazado se dejó en su lugar y se usó para alimentar aire a nuestras máquinas. Pedí verlos.
Lo primero que noté es que eran excepcionalmente viejos y más pequeños que los sopladores que les habíamos proporcionado. Además, alguien en la planta había modificado las válvulas de alivio que impedían que los ventiladores viejos se sobrepresionaran cuando no estaban llenando las bolsas para ventilar la mitad del aire que los ventiladores podían generar antes de que ese aire se transfiriera a nuestras máquinas.
Pregunté qué se necesitaría para cerrar la línea para cambiar los sopladores viejos por los nuevos. Esto no fue posible porque el cliente estaba en medio de una campaña y esta era su temporada alta. Le dije al cliente que sin conocer el estado exacto de los sopladores viejos no habría forma de asegurar que podríamos generar el volumen de aire y la presión necesarios para lograr los resultados que estaba buscando.
Válvulas de alivio modificadas que restringen el flujo de aire
Me pidió que viera qué podía hacer. Volví a mirar los sopladores. Me di cuenta de que la razón por la que se habían modificado las válvulas de alivio era que estaban gastadas y alguien había hecho todo lo posible por manipularlas para que siguieran funcionando. Reemplazarlos fue la primera orden del día. Pedí ver las bombas que habíamos proporcionado. Comparé las válvulas de alivio de nuestras bombas con las válvulas de alivio de las bombas antiguas. Afortunadamente, con algunos cambios simples de plomería, nuestras válvulas de alivio de presión se pueden adaptar a los sopladores antiguos. Una vez que reemplacé los relieves, pudimos mantener una presión constante a 5 PSI, aunque el volumen seguía siendo mucho más lento de lo óptimo.
Luego cambié mi atención al Modelo 730. Fueron diseñados para dividir el flujo de aire entrante de los ventiladores de baja presión y dirigir la mayor parte del aire a la mitad superior de la cámara de presurización para utilizarlo como aire presurizado y el resto hacia la parte inferior de la máquina para proporcionar aire fluidizante. para levantar y transportar el material a la bolsa. Al darme cuenta de que las bombas antiguas no eran capaces de generar el volumen de aire necesario para presurizar y fluidizar simultáneamente, apagué completamente el aire de presurización y dirigí todo el flujo de aire a la almohadilla de aire para fluidizar el material. Aunque esta solución tenía sus propios inconvenientes, las máquinas ahora eran capaces de llenar bolsas a un ritmo respetable y se mejoró la precisión del peso de las bolsas.
Fluctuación de peso desconcertante
Comenzamos a correr y verificar para pesar todas las bolsas que iban por la línea hacia el sistema de paletización de bolsas. Veríamos que los pesos de las bolsas comenzarían bien, pero luego los pesos comenzarían a desplazarse después de un período de tiempo. En este punto, pregunté cuál era el nivel mínimo de producto que se requería que se mantuviera por encima de la máquina para que pudiera funcionar. Me dijeron que no había un estándar mínimo. Luego pregunté qué tipo de controles de nivel había en el contenedor para indicarle al operador cuánto material había en el contenedor en un momento dado. Me dijeron que había sensores de nivel en el contenedor, pero no eran visibles para el operador de la máquina y solo se usaban para señalar al sistema de mezcla cuando había espacio en el contenedor para el siguiente lote de producto.
Mantener la presión de la cabeza
Le dije al cliente que, especialmente sin el soplador capaz de generar aire presurizado para generar presión de cabeza artificial en la máquina de llenado, sería imperativo mantener la presión de cabeza del producto sobre la máquina para mantener una buena velocidad de llenado y precisión de peso. La variación de la presión de la cabeza es muy importante, ya que cambiar la presión de la cabeza cambia cómo fluye el producto y cómo fluye el producto (y a qué velocidad y consistencia) afecta directamente la precisión del peso de la bolsa. Luego capacité a los operadores del sistema para que monitorearan manualmente el nivel de producto en el contenedor de suministro y dejaran de llenar las bolsas cuando el nivel de producto en el contenedor bajaba. Esto no causó un problema de producción, ya que los modelos 730 eran capaces de embolsarse mucho más rápido de lo que el proceso de mezcla podía producir nuevos productos.
Con estos cambios implementados y el cliente ahora consciente de cómo compensar la falta de presión de aire y presión de cabeza, los resultados mejoraron dramáticamente. Los tiempos de llenado de las bolsas promediaron 5 segundos por bolsa por pico en bolsas de 30 KG (66 Lb) y la tolerancia de peso promedió +/- .25-.5% dependiendo del grado del material empaquetado.
Es fundamental prestar atención a cómo instalar y configurar correctamente una máquina ensacadora de cemento (o cualquier otra aplicación). Instalar una máquina ensacadora no es simplemente una cuestión de deslizarla debajo de un contenedor de suministros y conectarla a los servicios públicos. Debe contar con un flujo de material bueno y constante y, especialmente si esto no es posible, es aún más crítico asegurarse de que la máquina tenga un buen acceso a un suministro de aire adecuado. Y si estos fundamentos no se comprenden completamente, entonces es aconsejable buscar la ayuda y el consejo de alguien que pueda ayudar a entender los fundamentos correctamente. No prestar atención a los detalles o trabajar con alguien será costoso y hará que los resultados se vean perjudicados.
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