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Transporte neumático de azúcar

¿Qué sistemas de transporte neumático utilizar para transportar azúcar ?

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Resumen de la sección
1. Introducción : azúcar en la industria ?
2. Transporte neumático de azúcar
3. Transporte en fase ligera / diluida de azúcar
4. 4. Transporte en fase densa de azúcar

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1. Introducción : azúcar en la industria ?

El azúcar es ubicua en la industria alimentaria. Es uno de los ingredientes más utilizados en todo tipo de productos, como pasteles, yogur, bebidas... Aunque el azúcar ha estado recientemente en el punto de mira debido a que algunos señalaron su efecto en la salud, sigue produciéndose entre 170 y 190 millones de toneladas cada año. Esto significa que las empresas involucradas en el campo del manejo de sólidos a granel para la industria alimentaria probablemente tengan que manejar el azúcar en algún momento. Esas industrias así necesitan transportar grandes cantidades de azúcar en sus plantas, y una de las formas más eficientes de hacerlo es utilizar transporte neumático. Para ayudar en el diseño de instalaciones o solucionar problemas en ellas, esta página propone una visión general del transporte neumático de azúcar.

2. Sistemas de transporte neumático para el azúcar

El transporte neumático presenta muchas ventajas que lo hacen una buena opción para transportar polvos como el azúcar : puede alcanzar alta capacidad, puede transportarse sobre distancias relativamente largas y con un diseño de tubería bastante flexible, permite contener bien el polvo así como riesgos de explosión de polvo.

En un sistema de transporte neumático, el aire se sopla en un lado del proceso y la mezcla gas + polvo fluye hacia adentro tuberías de transporte hasta su destino final. Sin embargo, existen diferentes formas de soplar el aire y introducir el polvo en el tubería de transporte. Como consecuencia diferentes tecnologías de transporte se han desarrollado con el tiempo : típicamente fase diluida y fase densa transporte.

El azúcar puede ser adecuado para ambos tipos de transporte neumático, la decisión sobre la tecnología se toma según los requisitos del proceso para una aplicación, y según la naturaleza real del azúcar a procesar, ya que puede tener diferentes tamaños de partícula.

3. Fase ligera / diluida

¿Cuándo puede utilizarse para el transporte de azúcar ?

Una forma muy común de transportar polvo es transportarlo en fase diluida. El polvo se diluye con el aire, lo que significa que la relación (kg producto/kg aire) es relativamente baja (5-10 máximo). El producto se transporta en forma de una \"nube\" en el tuberías de transporte. El transporte puede realizarse a presión o por vacío (distancia más corta).

Esta tecnología se utiliza muy a menudo para el azúcar, particularmente para fábricas que reciben azúcar como ingrediente para sus productos en bolsas o Big bags. Los operadores de la fábrica deben instalar luego el siguiente equipo :

• Estación de vuelco de bolsas, o Estación de vuelco de Big Bag
• Tamiz y imán para eliminar cuerpos extraños
• Alimentación del producto a la línea de transporte neumático, por ejemplo con un válvula rotativa de esclusa para transporte a presión (la válvula rotativa de esclusa puede ser de paso directo si el azúcar no fluye bien)
• El sistema de transporte
• Un receptor (un tolva / silo) equipado con una filtro y dispositivos de protección contra explosiones si la necesidad se indica mediante una análisis de riesgo de polvo (DHA)

Figura 1 : sistema típico de transporte de azúcar en fase diluida

El azúcar también es muy a menudo transportado en camiones, que luego debe descargarse en un silo. El transporte se realiza entonces gracias a un compresor en el camión y con el conductor del camión manipulando las válvulas para controlar el flujo de azúcar. A medida que el operador del camión intentará reducir al máximo la duración de descarga del camión, el sistema de transporte opera a relativamente alto relación sólidos / aire lo que hace que el transporte se encuentre entre fase diluida y fase densa (ver abajo). La línea de transporte debe dimensionarse adecuadamente (diámetro suficiente) para asegurarse de que el transporte no se bloquee y el filtro del silo también debe ser diseñado con suficiente área para aceptar las grandes cantidades de aire del compresor, especialmente al final del transporte cuando el tanque presurizado del camión se despresuriza de repente en la línea.

Al transportar azúcar, 2 parámetros clave deben controlarse : el humedad del aire que transporta el azúcar y la temperatura del aire.

Humedad : Una alta humedad en el aire puede transferirse efectivamente al azúcar, lo que puede provocar la formación de costra de azúcar en el silo; por lo tanto, cuando el aire se toma de un entorno no controlado, como el exterior, debería instalarse un deshumidificador del aire de transporte.

Temperatura : La temperatura puede ser un problema para el transporte a presión ya que, si la caída de presión es alta en la línea, la temperatura en la salida del compresor comenzará a aumentar. Las temperaturas superiores a 65-70 °C pueden provocar un ablandamiento del azúcar, lo que puede llevar a la formación de costra. Incluso puede ser un riesgo de seguridad si la temperatura es tan alta que el azúcar comienza a quemarse. Por esta razón, el transporte al vacío tiene muchas ventajas cuando es aplicable (la temperatura del aire es simplemente la temperatura ambiente al entrar en la tubería de transporte), y cuando el transporte a presión debe aplicarse, los operadores deberían al menos monitorear la temperatura del aire y la caída de presión para que los interbloqueos puedan activarse si se vuelve demasiado alta, o, si el sistema está diseñado para funcionar a relativamente alta presión, un enfriador posterior debería instalarse. Al utilizar un enfriador posterior, se recomienda encarecidamente deshumidificar el aire, ya que el enfriador puede crear condensación y una niebla que sería soplada hacia el azúcar.

4. Fase densa

¿Cuándo puede utilizarse para el transporte de azúcar ?

En algunas aplicaciones, se requiere no romper los gránulos de azúcar, por ejemplo cuando el azúcar se utiliza como adorno en un pastel. Con este fin, es posible transportar el azúcar en fase densa. La fase densa permite efectivamente transportar a velocidades mucho menores que la fase diluida. Dado que la attrición de las partículas aumenta aproximadamente con la potencia 2.5 de la velocidad de transporte, la rotura del polvo se reduce significativamente.

En fase densa a presión , el aire debe comprimirse a una presión mayor que en fase diluida. Puede hacerse instalando un compresor específico o simplemente utilizando aire de la red de aire comprimido de la fábrica. Las presiones alcanzadas variarán desde alrededor de 1 bar g hasta varios bar g. Para introducir el polvo en la tubería de transporte, algunos tanques diseñados para resistir presión, se utilizan con frecuencia. Se les denomina tanque de presión o tolva enviadora de presión.

5. Almacenamiento de azúcar en silos

El almacenamiento de azúcar en silos debe estudiarse particularmente bien. En efecto, el azúcar puede generar diversos problemas, especialmente explosión de polvo que constituye un riesgo significativo de seguridad, y aglomeración en el silo que dificulta el flujo del material.

5.1 Explosión de polvo de azúcar

Particularmente cuando los tolvas y silos se encuentran al final de una línea de transporte neumático, puede ocurrir una explosión de polvo como una nube de polvo de azúcar que suele estar presente durante y después del transporte. También se debe tener cuidado con el riesgo de explosión por descarga cónica en silos grandes.

Por esta razón, al igual que en cualquier proceso que maneje materiales a granel, un análisis de riesgo de explosión de polvo debe realizarse en el sistema de transporte neumático y el silo receptor. Es probable que se requieran protecciones, como explosión panels, y alguna adaptación de diseño (como no superar un determinado diámetro para el silo con el fin de evitar el riesgo de cono descarga explosión) será requerido.

5.2 Aglomeración de azúcar en silo

Otro riesgo a considerar, esta vez por razones de calidad y rendimiento del proceso, es el aglomeración de azúcar en el silo. En efecto, si el azúcar se somete a un aire húmedo, pueden formarse puentes líquidos entre los cristales de azúcar, provocando aglomeración. Este fenómeno puede evitarse condicionando el aire en el silo a una humedad relativa alrededor de 45-50% RH y asislando el silo para evitar fuertes variaciones de temperatura (al bajar el punto de rocío del aire en el silo puede producirse condensación, el agua disolverá ligeramente el azúcar y, al aumentar nuevamente la temperatura, el agua evaporará dejando un fuerte puente sólido entre los cristales de azúcar).