Agitación y ahorro de costes a gran escala
En las industrias química, alimentaria, farmacéutica y cosmética, cada vez es más importante identificar y aprovechar los posibles ahorros de energía y costes en el proceso de producción.
La agitación es un proceso fundamental en muchas fases de producción y procesamiento de las industrias alimentaria, farmacéutica, cosmética y química. Dependiendo de la tecnología utilizada, el potencial de ahorro energético es enorme. Pero a menudo pasa desapercibido. Una pena para el medio ambiente. Pero sobre todo caro para el operador. Al fin y al cabo, los sistemas ineficaces pueden malgastar rápidamente cientos de miles de euros de forma innecesaria. „En la actualidad, el ahorro de energía y costes sólo desempeña un papel secundario, sobre todo para los fabricantes de instalaciones, pero también para los operadores de agitadores. Sin embargo, el potencial es enorme. El ahorro de energía es un tema de gran actualidad„, afirma Carsten Angermeyer, Director General de PTM. La empresa checa muestra cómo se pueden hacer las cosas de otra manera Plakor en colaboración con PTM mechatronics GmbH.
Motores de paletas: los devoradores de costes secretos
Plakor, con sede en Moravia (República Checa), es uno de los principales proveedores mundiales de plásticos para automóviles. Su gama de productos incluye parachoques, spoilers, salpicaderos y componentes interiores y exteriores de alta calidad. La agitación de pinturas es, por tanto, uno de los procesos centrales de las operaciones diarias.
En Plakor, 120 agitadores remueven pintura en bidones de 200 litros en funcionamiento continuo. Antes de cambiar a la mecatrónica PTM, Plakor utilizaba motores de paletas estándar. Los motores de paletas son baratos. Esto los hace interesantes a primera vista. El recibo de su uso viene después, con la factura de la electricidad. En funcionamiento continuo, los motores de paletas de Plakor consumían mucha energía y costaban mucho dinero. Pronto se necesitó una alternativa más eficiente. Ésta se encontró en los económicos pero potentes accionamientos de agitadores de PTM mechatronics. Así pues, Plakor sustituyó por completo los motores de paletas de su sala de preparación de pinturas por accionamientos de agitadores PTM.
Más para la hucha con los accionamientos agitadores PTM
Por iniciativa propia, Plakor sometió la inversión en la conversión completa a una prueba de resistencia de 12 meses con diferentes escenarios de rendimiento y mediciones de consumo. El resultado:
En funcionamiento continuo, los 120 nuevos accionamientos de agitadores PTM ahorran 350.000 euros al año en costes energéticos en comparación con los antiguos motores de paletas.
Los costes de inversión, comparativamente bajos, se amortizaron en el primer año. Plakor agita a velocidades relativamente bajas, de aproximadamente 100 rpm. Calculado a la velocidad más alta de 300 rpm, serían unos 950.000 euros al año.
¿Por qué?
Dentro de los motores de paletas hay un tipo de rotor con paletas montadas en diagonal. El aire comprimido suministrado golpea las paletas e impulsa el rotor. Esto requiere una cantidad extremadamente alta de aire comprimido para que el motor alcance su velocidad. El motor de paletas es, por tanto, un motor de alta velocidad y bajo par. Esta constelación también es totalmente inadecuada para muchas sustancias de mezcla, ya que requieren un procesamiento suave. Por ello, esta potencia debe reducirse de nuevo mediante una caja de engranajes.
En cambio, el principio de pistones radiales de los accionamientos de agitadores PTM funciona con cámaras cilíndricas en las que los pistones son empujados hacia la pared de la carcasa por el aire comprimido. Éste está diseñado en forma de onda, lo que genera el movimiento giratorio. Esto significa que sólo se necesita la cantidad de aire comprimido que cabe en las pequeñas cámaras de los pistones. Por tanto, el accionamiento del agitador PTM tiene una velocidad relativamente baja combinada con un par muy alto. Esto lo convierte en el agitador perfecto para agitar todo tipo de sustancias, sin necesidad de caja de cambios.
Los agitadores PTM también son imbatibles en cuanto a resultados de mezcla
Plakor no se dio cuenta hasta más tarde de que los agitadores de pistones radiales agitan de forma mucho más uniforme que los motores de paletas.
Los motores de paletas tienden a aumentar su velocidad cuando desciende el nivel de llenado del depósito agitador. La razón es la siguiente: si el nivel de llenado del depósito agitador desciende, por ejemplo debido al drenaje a través de una lanza de succión o a la evaporación, la resistencia del líquido a las paletas agitadoras del agitador también disminuye en consecuencia. El motor de paletas reacciona a la menor resistencia con velocidades más altas, ya que no está frenado y el aire comprimido que fluye constantemente sigue impulsándolo sin obstáculos, hasta 1.500 rpm. En la superficie se forman bolsas de aire y, en el peor de los casos, espuma. Para el tratamiento posterior de la pintura, o de cualquier otro líquido, las bolsas de aire resultantes son un obstáculo para el tratamiento posterior. Prolongan el tiempo de procesamiento, ya que sólo se degradan lentamente.
A medida que aumentan los niveles de llenado, ocurre exactamente lo contrario: el agitador con motor de paletas se ralentiza debido a su bajo par y ya no es capaz de remover los pigmentos sólidos metálicos, de color y brillantes.
Cuando se aplican al producto que se va a pintar, las burbujas de aire o las partículas sólidas pueden causar defectos en la superficie y afectar negativamente a la calidad del producto final. Las pinturas al agua son especialmente susceptibles a estos fenómenos, ya que su viscosidad fluctúa mucho. Y su procesamiento ya plantea serios retos a la industria.
Los motores agitadores PTM, en cambio, siguen agitando de forma mucho más constante aunque baje el nivel de llenado. Su velocidad técnica máxima es de 300 rpm.
Si el nivel de llenado del recipiente aumenta, el elevado par del accionamiento mantiene la velocidad de forma fiable.
De este modo, Plakor comprobó que la pintura agitada no presenta inclusiones de aire ni depósitos y que, por fin, tiene la calidad esencial para las elevadas exigencias de fiabilidad del proceso y del producto final.
Y por último, pero no por ello menos importante, otra ventaja notable: la enorme reducción del consumo de aire comprimido redujo naturalmente también las horas de funcionamiento de los compresores. Sus ciclos de mantenimiento se ampliaron en consecuencia, lo que supuso un ahorro aún mayor.
Esta historia de éxito demuestra claramente que siempre merece la pena examinar la eficacia, idoneidad y funcionalidad de los procesos de agitación y abrir nuevos caminos.
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