Equipo de centrífuga decantadora: optimización del rendimiento

Cuando se trata de operar un equipo centrífugo decantador en sus instalaciones, sin duda puede afirmarse que se trata de una tecnología de alta calidad. Es muy probable que el decantador sea la parte más importante de su proceso de control de sólidos, independientemente de si este se lleva a cabo en el ámbito del tratamiento de aguas residuales, la industria química o la fabricación de alimentos. Sin embargo, es importante señalar que incluso las máquinas más avanzadas pueden salirse de su zona óptima de operación. Tal vez la descarga de sólidos se esté volviendo ligeramente más húmeda, el consumo de energía esté aumentando o el proceso simplemente no sea lo suficientemente eficiente. No obstante, hay buenas noticias: en la mayoría de los casos, resolver estos problemas no depende de adquirir una máquina nueva; quizás baste con realizar algunos ajustes en el proceso operativo y prestar mayor atención a los detalles. Más de tres décadas de experiencia en la construcción y el desarrollo de estos equipos califican plenamente al equipo de Huada para ofrecer recomendaciones sobre cómo mejorar su centrífuga decantadora. En este artículo, esperamos mostrarle cómo optimizar el rendimiento de su equipo para lograr una eficiencia operativa óptima.

Calidad de la alimentación: Calidad a la entrada, calidad a la salida

La calidad de la alimentación tiene el mayor impacto en el rendimiento de su centrífuga decantadora. Alimentar su centrífuga decantadora con una materia prima de baja calidad dará lugar a un rendimiento deficiente, incluso con la tecnología más avanzada disponible actualmente. Todo comienza con lo que se introduce en la centrífuga decantadora.

En primer lugar, considere el caudal de alimentación. Forzar demasiado la bomba dará a la máquina muy poco tiempo para realizar su función. Si no se dispone de suficiente tiempo para la deshidratación de los sólidos, es posible incluso perder parte de los sólidos por el extremo líquido. Por el contrario, una alimentación demasiado lenta de la bomba dará lugar a un uso ineficiente de la capacidad de la máquina. Lo ideal es alcanzar un caudal en el que la máquina opere a plena capacidad sin estar sobrecargada.

Observe la consistencia de la alimentación. Si en algún momento la consistencia de la suspensión de alimentación es demasiado baja, la máquina le causará frustración. El decantador seguirá funcionando sin problemas y ofrecerá los resultados de rendimiento que usted espera. Sin embargo, en tal caso, la máquina podría ajustar el control de par, lo que daría lugar a una separación deficiente. Si es posible, utilice una bomba adecuada para homogeneizar el material. Una bomba constituye una mejora de rendimiento económica y muy recomendable; úsela. Mantenga un caudal y una velocidad de alimentación constantes para obtener resultados aún mejores.

Modificación de la velocidad diferencial

Considere la velocidad diferencial como el corazón del decantador. Esta describe la diferencia de velocidad entre el tambor y la tornillo transportador. Determina la velocidad con la que los sólidos atraviesan la máquina y el grado de sequedad que alcanzarán. Dar prioridad a este ajuste es de la máxima importancia.

Cuando se incrementa la velocidad diferencial, el tornillo helicoidal girará mucho más rápido en comparación con el tambor, lo que hará que los sólidos sean expulsados mucho más rápidamente. Aunque esto pueda parecer atractivo debido al aumento del caudal, como los sólidos se desplazarán más deprisa a través de la máquina, en realidad saldrán de ella con un contenido de humedad mucho mayor. Esto es similar a empujar rápidamente a una persona hacia la puerta de salida sin darle tiempo para recoger sus pertenencias. Cuando se reduce la velocidad diferencial, los sólidos avanzarán mucho más lentamente a través de la máquina. De hecho, hasta cierto punto, pueden volverse más secos, pero también podrían comenzar a acumularse hasta tal grado que el tornillo helicoidal quede sobrecargado de material, lo que provocaría un par excesivo capaz de detener la máquina. El objetivo en esta situación es encontrar el punto óptimo. La mayoría de las centrífugas decantadoras incluyen un manual de usuario con recomendaciones del fabricante; por tanto, lo mejor es comenzar con dichas recomendaciones y realizar posteriormente ajustes pequeños de forma sistemática. Preste mucha atención tanto al par como a la sequedad del pastel; la diferencia puede ser muy pequeña, pero extremadamente significativa.

Optimización de la velocidad del tazón y la fuerza G

También puede controlar la velocidad de rotación del tazón. La fuerza G, que es la fuerza real de separación, aumenta con el cuadrado de la velocidad. Por lo tanto, un ligero cambio en las RPM del tazón puede mejorar significativamente el rendimiento del separador.

Normalmente, un aumento de la fuerza G se traduce en sólidos más secos y un líquido menos turbio. Sin embargo, el inconveniente es que cuanto más se utilice el separador, mayores serán los costes operativos y de mantenimiento; una rotación más rápida requerirá, por ejemplo, sustituciones más frecuentes de rodamientos, etc. Además, la carga puede resultar excesiva dependiendo de los materiales que se estén separando. Por ejemplo, si está trabajando con materiales fácilmente deshidratables, puede aumentar la velocidad hasta cierto punto para mejorar la separación, al tiempo que se conserva energía. Por lo tanto, el objetivo más importante es garantizar el equilibrio adecuado entre la fuerza G y la tarea de separación. En tareas de separación difíciles, como lodos o separación de partículas finas, se requiere una fuerza G más elevada, mientras que en otras tareas de separación más gruesas se necesita menos fuerza G. La opción más adecuada para lograr este equilibrio en su equipo de centrífuga decantadora es instalar un variador de frecuencia, lo que además evitará que el equipo funcione por debajo de su capacidad nominal.

Ajuste de la profundidad de la lámina líquida

Esta configuración puede pasarse por alto con frecuencia, pero afecta considerablemente el rendimiento. La profundidad de la zona de sedimentación indica la cantidad de líquido contenida en el tazón. Se modifica cambiando el tamaño de las placas vertederas o presas situadas en el extremo de descarga del líquido.

Una zona de sedimentación más profunda mantiene los sólidos en estado líquido durante más tiempo mientras se transportan a lo largo del tazón. Esto otorga a los sólidos más tiempo para sedimentar, posiblemente produciendo un líquido más claro. Sin embargo, los sólidos también deben recorrer una mayor distancia dentro de dicha zona, por lo que podrían salir más húmedos. Por otro lado, una zona de sedimentación más superficial implica que los sólidos quedan expuestos antes a la zona de secado (playa), lo que da lugar a una torta más seca, aunque el líquido podría resultar más turbio, ya que los sólidos permanecen durante una distancia menor sobre la zona de secado. Si su objetivo es obtener el líquido más claro posible, opte por una zona de sedimentación más profunda. Si su objetivo es obtener los sólidos lo más secos posible y no le preocupa tanto la claridad del líquido, elija una zona de sedimentación más superficial. Encontrar la configuración óptima requiere cierta experimentación, por lo que debe probar con sus materiales específicos.

Inspección y mantenimiento de las piezas de desgaste

El rendimiento disminuirá incluso con ajustes perfectos si la máquina está desgastada. El desgaste de los componentes del equipo centrífugo decantador es especialmente acusado en los revestimientos del tambor y las paletas del tornillo sinfín, si lo tiene. Con el tiempo, estas piezas se desgastan debido a los materiales abrasivos. Cuando las paletas del tornillo sinfín están desgastadas, resultan menos eficientes para transportar los sólidos. Esto puede provocar pulsaciones (surging) y una descarga deficiente del pastel (cake).

Las inspecciones pueden realizarse directamente sobre la máquina y son muy beneficiosas. Asegúrese de detener periódicamente la máquina para examinar su interior. Revise el juego entre el tornillo sinfín y el tambor. Si es excesivo, ha llegado el momento de reparar o sustituir dichas piezas. Observe el desgaste de los rodamientos del transportador y programe el mantenimiento durante las paradas programadas, para evitar fallos repentinos en pleno proceso productivo. La mayoría de los entornos exigentes requieren una vigilancia proactiva del desgaste como parte del mantenimiento.

Optimización de polímeros y floculantes

Cuando se optimizan adecuadamente, el uso de polímeros o floculantes puede mejorar notablemente el rendimiento en los procesos de deshidratación. En concreto, la aplicación de polímeros o floculantes puede ayudar a resolver el problema de partículas finas que permanecen en suspensión en un líquido efluente, así como el problema de lodos espesos.

Dependiendo de sus requisitos específicos, la adición de la cantidad óptima de polímero o floculante puede ayudarle a evitar el desperdicio de productos químicos, además de las ventajas anteriormente mencionadas: eliminación de partículas finas, espesamiento de lodos y clarificación del líquido efluente. En ciertas situaciones, el polímero o floculante debe mezclarse exhaustivamente antes de añadir el lodo a una centrífuga; por lo tanto, suele recomendarse utilizar algún método que genere turbulencia para cumplir estos requisitos de mezcla. Se pueden realizar ensayos sencillos en frasco («jar tests») para evaluar y determinar la concentración óptima de polímero o floculante que permita obtener mejores resultados tanto en el líquido efluente como en los sólidos del pastel («cake solids») de la centrífuga. Se recomienda comenzar con estos ensayos para optimizar la concentración de polímero o floculante en los sólidos del pastel.

Monitoreo y Registro de Datos

Aunque puede ser posible mejorar un proceso sin medirlo, es muy improbable. Por ejemplo, si su centrífuga decantadora dispone de un sistema de control que permite el registro de datos, debería estar utilizándolo. Si no es así, quizás convendría instalar algunos dispositivos básicos de registro o medición. Por ejemplo, resulta informativo registrar y seguir las mediciones del caudal de alimentación, los sólidos en la alimentación, el par motor, la velocidad diferencial y la potencia absorbida.

Los datos, cuando se recopilan a lo largo del tiempo, suelen revelar patrones. Por ejemplo, ¿el par motor experimenta picos cada vez que alguien se va a almorzar? En tal caso, esto podría dar pistas sobre posibles cambios en la composición de la alimentación. ¿O bien la humedad de la torta disminuye cuando la temperatura cae por debajo de un valor umbral determinado? Conocer este tipo de relaciones le ayuda a diagnosticar fallos y a mejorar el proceso. Es cierto que las máquinas modernas suelen poder ofrecer ajustes recomendados y, por tanto, actuar con mayor inteligencia. Sin embargo, no debemos olvidar que incluso un cuaderno de bitácora, en el que un operario registre datos importantes, puede convertirse en una fuente inestimable para la optimización del proceso.

Conclusión

Optimizar el rendimiento de su centrífuga decantadora no es un acto de magia, sino más bien una comprensión de los detalles menores y del funcionamiento interno de la máquina. Centre sus esfuerzos en lograr una alimentación estable y ajuste las velocidades del tambor y de la diferencia de velocidad según su material. Varíe las profundidades de la zona de sedimentación («pond») en función de la sequedad de los sólidos y de la claridad de los líquidos que desee obtener. Si utiliza ciertos productos químicos, asegúrese de que se dosifiquen adecuadamente. Por último, y lo más importante, garantice que el mantenimiento del equipo se realice siempre de forma periódica. En toda honestidad, esos pequeños aspectos, manejables y bajo su control, son los que le permiten adoptar un enfoque eficaz para mantener su centrífuga decantadora operativa. Al aplicar estas prácticas, reducirá sus costes y obtendrá los resultados deseados de separación en su proceso. Máquinas como Huada están diseñadas sobre la base de décadas de experiencia acumulada por ingenieros, con el fin de garantizar su buen desempeño. Sin embargo, la optimización depende de usted.