Desterronadores: una visión general

Los desterronadores se utilizan en el manejo de sólidos a granel para reducir el tamaño de agglomerados no deseados que pueden formarse típicamente durante el almacenamiento de polvos. Esta página se centra en el mejor diseño de desterronadores encontrados en la industria.

1. ¿Qué es un desterronador?

Los sólidos a granel a veces están sujetos a aglomeración, apelmazamiento, lo que lleva a la aglomeración de las partículas sólidas individuales en trozos más grandes que pueden alcanzar varios cm o decenas de cm en algunos casos. Cuando esto ocurre, los terrones causan problemas operativos importantes, ya que pueden obstruir tuberías, equipos y reducir la capacidad y/o calidad de un proceso de producción.

Un ejemplo típico es el azúcar: si el azúcar se somete a variaciones de humedad, el agua puede condensarse y luego evaporarse, creando enlaces sólidos entre los gránulos de azúcar y formando así un terrón.

El objetivo del desterronador es triturar el agglomerado para recuperar las partículas individuales, así como las propiedades del sólido a granel, especialmente su fluidez.

Es importante entender que los desterronadores (generalmente) no buscan obtener un material más fino que el sólido apelmazado, sino simplemente separar las partículas individuales y recuperar la distribución original del tamaño de partícula (PSD, por sus siglas en inglés) observada en el material antes del apelmazamiento.

2. Principio de funcionamiento del desterronador

¿Cómo funciona un desterronador?

Los desterronadores constan de un rotor y un estátor. La parte rotativa suele diseñarse con un eje en el que se sueldan pasadores. La parte del estátor también está compuesta por pasadores, a veces llamados "peine", y los pasadores giratorios pasan entre dos pasadores estáticos.

El polvo fino fluye fácilmente a través de la máquina, entre los pasadores, y con la rotación de estos. Sin embargo, los terrones quedan atrapados entre los pasadores y se trituran. La finura del producto obtenido depende entonces del espacio entre los pasadores.

Algunos diseños más específicos utilizan dos ejes rotativos, en contrarrotación, con los "peines" en los laterales del desterronador. Otros diseños emplean principios más cercanos a los molinos de martillos , con batidores y una placa perforada que permite dimensionar el material que sale del desterronador.

3. Diseño de desterronadores

3.1 Diseño de "peine"

Los desterronadores más simples utilizan un sistema de pasadores estáticos que se entrelazan con los dientes o cuchillas del agitador para deshacer los terrones. La separación entre el "peine" de pasadores estáticos (también llamado rejilla de rotura o barras de rotura) y los del agitador determina hasta qué tamaño se triturarán los terrones.

Figura 1: Diagrama de vista superior de un desterronador

3.2 Desterronador con rejillas de clasificación

Otros diseños de desterronadores, que permiten alcanzar una distribución de tamaño de partícula más definida y a menudo más fina, están equipados con una malla o placa perforada en la salida de la trituradora. También tienen agitadores que se asemejan más a los batidores de otros tipos de molinos.

Figura 2: Desterronador con rejilla de clasificación en la salida

3.3 Ejes

Es posible tener 2 ejes en lugar de uno, especialmente en trituradoras sin rejillas de clasificación, pero con peine. Los ejes giran en sentidos opuestos, por lo que cada eje puede contribuir a la molienda al triturar el material en los peines instalados en cada lado de la trituradora.

3.4 Velocidad del eje

Los desterronadores suelen operar a baja velocidad (75 rpm), ya que la rotura depende más del par que de la velocidad. Algunos desterronadores, que funcionan más como molinos, utilizan velocidades más altas (>1000 rpm [Stolhanske]). La velocidad requerida también dependerá de la aplicación, según la dureza de los terrones y el grado de finura necesario.

3.4 Accionamiento

Debido a la naturaleza de la operación unitaria que realizan, los desterronadores pueden estar sujetos a sobrecargas, por ejemplo, si se procesan terrones demasiado duros o si se acumula material pegajoso que bloquea la trituradora. Por lo tanto, es importante considerar una protección contra sobrecargas. En desterronadores grandes, puede ser necesaria una protección mecánica, como un embrague neumático.

3.5 Alimentación del producto

Es preferible controlar la alimentación al desterronador (al menos de manera aproximada) mediante un equipo dosificador, como un tubo vibrante, un transportador de tornillo sinfín o una válvula rotativa de aire. En algunos casos, el desterronador puede operar en carga, debajo de una tolva, pero en cualquier caso, la salida debe estar libre de producto; de lo contrario, no será posible la rotación del eje.

3.6 Descarga del producto

La descarga del desterronador debe estar generalmente libre, lo que significa que el producto no debe acumularse debajo de los agitadores. Si el desterronador descarga en una tolva, deben colocarse sensores de nivel para evitar que el producto alcance la salida de la trituradora. Si la descarga se realiza a cualquier tipo de transportador, la capacidad del transportador debe ser mayor que el flujo de entrada de producto a la trituradora.

3.7 Desterronadores autónomos

Los desterronadores pequeños pueden montarse sobre chasis. Así, para aplicaciones de baja capacidad, es posible pasar primero el material por el desterronador y recolectarlo en bolsas antes de transferirlo al proceso principal.

3.7 Seguridad

Generalmente, hay 2 riesgos principales asociados a los desterronadores:

• Seguridad laboral: debe evitarse el acceso a la parte giratoria del desterronador. Esto puede lograrse mediante resguardos o bloqueos, pero debe respetarse el principio de "acceso cero". Esto debe incluir la protección del acceso desde la entrada, pero también desde la salida o a través de escotillas de inspección que pueda tener la trituradora.
• Explosión de polvo : los desterronadores deben ser objeto de atención particular al realizar un AHD (Análisis de Peligros de Polvo) o una evaluación de riesgos ATEX. En efecto, la velocidad de rotación del eje debe limitarse para evitar chispas mecánicas, pero también deben considerarse los riesgos de acumulación de producto que puedan generar sobrecalentamiento.

Por lo tanto, un desterronador solo debe operarse cuando se hayan realizado y aplicado las conclusiones del análisis de riesgos laborales y de explosión de polvo.

4. Desterronadores industriales

Los desterronadores industriales existen en diferentes tamaños. La entrada suele ser rectangular o cuadrada, con dimensiones que varían desde 8", 12", 18", 24"... en los modelos más comunes, hasta 36" x 80" para desterronadores de doble eje utilizados en la industria mineral. La potencia de accionamiento varía entre 2-20 HP para trituradoras convencionales y hasta 60 HP para los modelos más grandes.

La capacidad depende del diseño, y especialmente de la rejilla de clasificación si el desterronador está equipado con una. Según los folletos de los proveedores, el rango varía desde 1.5 m³/h hasta 125 m³/h para máquinas más grandes. En máquinas equipadas con rejilla de clasificación, partículas de varios cm pueden reducirse a partículas de varios mm. En máquinas que utilizan un peine para la reducción de tamaño, el tamaño de partícula esperado será algo más grueso, pero todo depende de la aplicación.

Para resistir el desgaste, los desterronadores, generalmente fabricados en acero al carbono o acero inoxidable, pueden fabricarse con aleaciones especiales o recubrimientos anti-desgaste.

Las siguientes empresas fabrican desterronadores:

Mecaroanne : https://www.mecaroanne.com/en/grinding-breaking-crushing/know-how

Palamatic Process : https://www.palamaticprocess.fr/machines-industrielles/emotteur

5. Aplicaciones

Los desterronadores pueden utilizarse en muchas industrias de sólidos a granel siempre que exista riesgo de agglomeración no deseada del material procesado. Los siguientes ejemplos dan una idea de la variedad de aplicaciones en las que se utilizan estas trituradoras:

• Carbón
• Carbón vegetal
• Aluminio-Magnesio
• Cacao
• Azúcar
• Polvo de chocolate
• Sales
• Bentonita
• Coco
• Fertilizantes

En general, los productos secos y friables son los que mejor se comportan en los desterronadores. Sin embargo, es posible procesar materiales más húmedos y pegajosos, pero en este caso se requiere un intercambio transparente con el proveedor, ya que el diseño podría tener que adaptarse (por ejemplo, los materiales pegajosos pueden obstruir una malla de clasificación).

Fuente

[Stolhanske] Rompiendo sus terrones : trituradoras y cómo seleccionar una, PBE, 1997