Cómo dimensionar el transporte de producto en una fábrica de piensos

En una fábrica de piensos nadie llama para pedir «un redler de 40 toneladas hora». Llaman porque la molienda va bien, la mezcladora va bien, y aun así la fábrica no pasa de un número que se les ha quedado corto. Casi siempre el cuello de botella está en el transporte: los equipos que mueven el producto de un punto a otro y que, por no verse, se dimensionan a ojo o se heredan de la instalación anterior.

TL;DR

• El caudal de diseño no es la producción media: es el caudal punta del equipo que alimenta, más un margen.
• La densidad aparente del producto cambia el cálculo más que cualquier otro dato. Harina de girasol y maíz molido no ocupan lo mismo a igualdad de toneladas.
• La inclinación penaliza: un sinfín a 30° puede perder un tercio de su capacidad horizontal.
• Se dimensiona el circuito completo, no el equipo suelto: el eslabón más lento marca la fábrica.
• Antes de elegir tecnología hay que fijar cinco datos: producto, caudal punta, recorrido, altura y horas de trabajo al día.

Este artículo recoge la forma en la que trabajamos el dimensionado en el estudio previo, antes de dibujar nada y antes de dar precio. No es un método académico: es el orden en el que preguntamos las cosas cuando visitamos una fábrica.

Los cinco datos que hacen falta antes de elegir equipo

Un circuito de transporte se define con pocos datos, pero tienen que ser datos reales, no estimaciones amables.

El producto. No basta con «pienso». Hace falta saber si es harina, gránulo, migaja, cereal entero, subproducto húmedo o material fibroso, y con qué densidad aparente se maneja. El mismo transportador mueve muy distintas toneladas según lo que le echemos: un cereal limpio ronda los 700-780 kg/m³, una harina de girasol puede bajar de 400, y un gránulo enfriado se comporta de otra manera que la migaja que sale de la prensa.

El caudal punta. Es el dato en el que más se falla. Si la fábrica hace 8 t/h de media pero la báscula de paso descarga en golpes de 25 t/h, el transporte que va detrás tiene que asumir el golpe, no la media. Cuando el caudal de diseño se calcula sobre la producción del año se obtiene un equipo que funciona en papel y se atasca en campaña.

El recorrido. Longitud, cambios de dirección, número de bocas de entrada y de salida. Cada boca de descarga intermedia condiciona el tipo de equipo: un transportador de cadena admite descargas intermedias con relativa comodidad, un elevador no.

La altura y la inclinación. Subir producto cuesta, y cuesta de forma no lineal. Un elevador de cangilones resuelve alturas grandes con poco espacio en planta; un transportador de rosca sin fin inclinado es más barato de instalar pero pierde capacidad a medida que sube el ángulo.

Las horas de trabajo. Un equipo que trabaja tres horas al día y otro que trabaja veinte no se dimensionan igual aunque muevan el mismo caudal. Cambian los espesores, los rodamientos, el tipo de cadena y el criterio de mantenimiento.

El error más caro que vemos no es elegir mal el equipo: es dimensionarlo con la producción media de la fábrica en lugar de con el caudal punta del equipo que lo alimenta.

Oficina técnica de ACS

Elegir tecnología: qué mueve mejor cada equipo

Con los cinco datos sobre la mesa, la elección de tecnología deja de ser una cuestión de gusto. Cada familia de equipos tiene un terreno donde es claramente la mejor opción y un terreno donde solo es la más barata de comprar.

Equipo	Donde rinde	Donde sufre
Transportador de cadena (redler)	Caudales altos en horizontal, producto que no debe degradarse, varias bocas de descarga	Recorridos con muchos cambios de nivel; requiere obra y espacio
Rosca sin fin	Recorridos cortos y medios, dosificación, poco espacio, subidas suaves	Productos frágiles o abrasivos; pierde capacidad al inclinarse
Elevador de cangilones	Alturas grandes con huella mínima en planta	Productos húmedos o pegajosos; no admite descargas intermedias
Transgran de paletas	Trasiegos limpios en horizontal, cereal y granel	Caudales muy altos con recorridos largos
Transporte neumático	Trazados complejos, varios destinos, plantas con poco hueco	Consumo energético; productos muy densos o abrasivos

El transporte neumático merece una nota aparte. Resuelve trazados que mecánicamente serían imposibles y permite llevar un mismo producto a varios destinos con una sola línea, pero paga en consumo lo que ahorra en obra civil. Cuando la fábrica trabaja muchas horas al día, esa diferencia se nota en la factura eléctrica del año.

El cálculo, paso a paso

Con el equipo elegido, el dimensionado sigue un orden fijo. Primero se convierte el caudal de toneladas hora a metros cúbicos hora usando la densidad aparente real del producto: es el paso que más discusiones ahorra después. Un caudal de 30 t/h de cereal a 750 kg/m³ son 40 m³/h; el mismo caudal de una harina a 450 kg/m³ son 66 m³/h, un 65 % más de volumen a mover con la misma cifra en el pedido.

Después se fija el grado de llenado. Ningún transportador trabaja lleno hasta el borde: en un redler se juega con la sección de la caja y la velocidad de la cadena, en un sinfín con el diámetro, el paso y las revoluciones. Trabajar por encima del llenado recomendado es la forma más rápida de convertir un equipo correcto en un equipo que rompe cadena, calienta el reductor y desgasta el fondo de la caja.

El tercer paso es corregir por inclinación y por producto. Una rosca horizontal que mueve 40 m³/h puede quedarse en 26-28 m³/h a 30° de inclinación, y todavía menos con producto que resbala. Aquí es donde los cálculos rápidos se rompen: se elige por la tabla del catálogo, que siempre es horizontal, y el equipo llega a obra ya justo.

El cuarto paso es el accionamiento. Potencia, reductor, protección frente a atascos y arranque en carga. Un transportador que puede quedarse lleno tras una parada de emergencia tiene que poder arrancar lleno, o alguien acabará vaciándolo a mano un domingo.

Dimensionar el circuito, no el equipo

Un circuito de transporte se comporta como una cadena de eslabones: la fábrica va al ritmo del más lento. Es habitual encontrar instalaciones en las que se ha renovado el elevador principal y se ha dejado el sinfín de descarga anterior, con lo que la mejora se pierde entera en el último tramo.

Por eso el dimensionado se hace sobre el conjunto, incluyendo los equipos que no transportan pero condicionan el paso: la báscula de paso que corta el flujo mientras pesa, la caja de direcciones que reparte a varias líneas, las esclusas que separan presiones, la válvula desviadora que decide destino. Cada uno de ellos introduce una pausa, una restricción de sección o un tiempo de maniobra que hay que sumar al balance.

Y hay que contar con el arranque y la parada. Una fábrica que llena y vacía silos en ciclos cortos pasa buena parte del día en régimen transitorio, no en régimen estable. Los caudales punta que aparecen en esos transitorios son los que rompen equipos dimensionados sobre la media.

Errores que se repiten

• Copiar el equipo anterior. Si el producto ha cambiado, o la fábrica ha crecido, el equipo que servía ya no sirve, aunque encaje en el mismo hueco.
• Olvidar la densidad. Pedir toneladas y dimensionar en volumen sin verificar el dato es el fallo más frecuente y el más fácil de evitar.
• Inclinar un sinfín «un poco más» en obra. Ese poco más son varios puntos de capacidad y, con el tiempo, un desgaste desigual del canalón.
• No dejar acceso. Un transportador que no se puede abrir para limpiar acaba sin limpiarse. El mantenimiento se dimensiona al mismo tiempo que el caudal.
• Ignorar la aspiración. Cada punto de trasvase genera polvo. Si no se prevé la captación al dimensionar, se resuelve después y peor.

Qué te vamos a preguntar

Cuando nos llega una consulta de transporte, la conversación empieza siempre por lo mismo: qué producto, a qué caudal punta, desde dónde hasta dónde, con cuánta altura y cuántas horas al día. Con esos cinco datos se puede dar una primera propuesta seria. Sin ellos solo se puede dar un precio, que no es lo mismo.

Diseñamos, fabricamos y montamos el equipo en nuestras instalaciones de Puente del Obispo, y lo mantenemos después. Eso significa que el dimensionado no se hace para vender un catálogo, sino para que el equipo funcione en tu proceso durante años, porque el teléfono de la avería es el nuestro.