¿Cómo puede una válvula cónica como órgano de descarga mejorar el vaciado residual y la precisión de dosificación?
Una válvula cónica es un órgano de descarga activo para materiales a granel en el que un cuerpo de cierre de forma cónica entra verticalmente en un asiento de válvula de forma correspondiente situado en la salida del recipiente, o se eleva fuera de él. Gracias a esta geometría surge una sección de descarga en forma de ranura anular cuyo tamaño puede ajustarse con precisión mediante el recorrido de elevación del cono. Este dimensionado constructivo ofrece ventajas esenciales para el vaciado residual y para la precisión de dosificación en la industria de materiales a granel y de procesos.
Mejora del vaciado residual
Perfil de flujo que favorece el flujo másico
El contorno cónico del cuerpo de válvula amplía la ranura anular hacia la salida y favorece un comportamiento de flujo másico: toda la columna de producto se pone en movimiento, con lo que las zonas muertas, la formación de flujo de núcleo (core flow) y la formación de puentes se reducen notablemente. Gracias a ello, el material a granel se extrae por toda la sección en lugar de solo por un canal de flujo central.
Evitación de la formación de puentes y de chimeneas
Mediante la elevación vertical del cono, el material se rompe mecánicamente directamente en el núcleo. Así se evitan los puentes estables de material a granel sobre la salida y la formación de chimeneas (ratholing), lo que permite un vaciado residual casi completo.
Desplazamiento activo del producto al cerrar
Durante el proceso de cierre, el cono desplaza activamente el producto residual del asiento de válvula y de la zona de salida. Las adherencias en las paredes del recipiente y en la salida se minimizan, lo que resulta ventajoso en particular con medios cohesivos, húmedos o de mala fluidez.
Activación mecánica y vibración opcional
El movimiento de elevación del cono induce tensiones de cizalla en el material a granel y apoya así la superación de las fuerzas de cohesión internas. La vibración empleada opcionalmente o los movimientos de elevación pulsantes pueden desprender los restos adheridos e incorporarlos a la corriente de material, con lo que incluso los productos críticos se vacían mejor.
Geometría de salida con pocos residuos
En estado cerrado, el cono cierra la salida en toda su superficie y no presenta aristas horizontales ni espacios muertos. Gracias a ello, tras el proceso de vaciado no quedan prácticamente restos de producto en la salida del recipiente ni en la zona de la válvula, lo que aumenta el rendimiento y reduce el esfuerzo de limpieza.
Mejora de la precisión de dosificación
Ranura anular regulable de forma continua
Mediante el ajuste vertical de la elevación puede regularse de forma continua la sección de la ranura anular. Eso permite una regulación sensible del caudal másico, desde el flujo grueso para un llenado rápido hasta el flujo fino para una dosificación objetivo exacta. La corriente de producto se vuelve así reproducible y bien automatizable.
Dosificación de flujo grueso y fino en un solo órgano
Una válvula cónica apoya las estrategias clásicas de dosificación en dos etapas: primero se realiza con una elevación mayor un caudal volumétrico elevado para alcanzar rápidamente el valor de consigna; a continuación se reduce la elevación para ajustar un flujo fino, pequeño y estable, para la dosificación final precisa. Así se minimizan las cantidades de arrastre y se aumenta la repetibilidad de las dosificaciones.
Comportamiento de cierre definido y con poco retardo
El cierre céntrico y de simetría axial procura una parada de la corriente de material bien reproducible y con poco arrastre. Como la válvula cierra directamente en la corriente de producto y en contra de la gravedad, el flujo de material se interrumpe de forma rápida y definida al alcanzar el peso objetivo, lo que reduce la desviación estándar de las dosificaciones gravimétricas.
Resistencia de descarga uniforme y solicitación de cizalla reducida
La ranura anular simétrica genera una resistencia al flujo uniforme e impide los empujes incontrolados de material o los bloqueos. El perfil de flujo suave reduce los efectos de segregación en las mezclas de distintos tamaños de grano o densidades, con lo que se mejora la fidelidad a la formulación hasta el final del proceso.
Otras ventajas desde el punto de vista de la técnica de proceso
- Elevado efecto de estanqueidad frente a polvos finos y medios pulverulentos
- Menos esfuerzo de limpieza gracias a unas superficies en contacto con el producto sin espacios muertos y con pocas adherencias residuales
- Aptitud para los procesos automatizados, ya que el recorrido de elevación y la característica de apertura son controlables con exactitud
Gracias a esta combinación de una geometría que favorece el flujo másico, de la activación mecánica del producto y de un control preciso de la elevación, una válvula cónica contribuye de forma decisiva a optimizar tanto el vaciado residual como la precisión de dosificación en los procesos de materiales a granel continuos y discontinuos.
Así resuelve amixon® el vaciado residual y la descarga dosificada de forma constructiva
La geometría y el órgano mezclador trabajan juntos
amixon® construye la cámara de mezclado, el órgano mezclador y la descarga como una unidad funcional. En el mezclador cónico de un solo eje AM, la geometría cónica de la cámara de mezclado conduce el producto de forma selectiva hacia la salida central, mientras que el órgano mezclador SinConvex® no solo permite las máximas calidades de mezcla, sino que al mismo tiempo favorece el vaciado completo. Los productos de libre fluidez pueden vaciarse así en un 99,997 por ciento y más.
El sistema de mezclado KoneSlid® va un paso más allá. Aquí, el sistema de cierre descendente abre toda la sección, de modo que el lote puede salir en pocos segundos, sin cono de vertido y sin recorrido de segregación. La descarga se realiza así de forma especialmente rápida, uniforme y segura desde el punto de vista del proceso.
El cierre cónico como órgano de cierre, órgano de dosificación y herramienta de mezclado
El cierre cónico cumple en amixon® varias tareas a la vez. Actúa como órgano de cierre estanco, como órgano de dosificación preciso y al mismo tiempo como herramienta de mezclado estática que influye de forma constructivamente favorable en la zona de descarga. Gracias a ello se evitan los espacios muertos, la corriente de material sigue siendo controlable y el vaciado residual queda integrado en la descarga en lugar de compensarse a posteriori.
Órganos de descarga sin espacios muertos con función de dosificación
Como órganos de descarga se dispone de bocas normalizadas sin espacios muertos con compuerta de descarga, así como de válvulas de segmento esférico resistentes al vacío y a la presión. De forma similar a como sucede con el sistema DosiFlap®, el envasado dosificado en big bags y en envases es posible directamente desde el mezclador KoneSlid®, sin recipiente intermedio y sin recorrido de segregación. El órgano de salida cierra a ras con la pared interior de la cámara de mezclado, de modo que por encima de la válvula no surgen espacios muertos en los que pudieran quedar cantidades residuales.
Efecto económico
Un vaciado residual elevado significa menos pérdida de producto por lote, menor contaminación cruzada en el cambio de formulación y una limpieza más corta. Un buen vaciado residual ahorra tiempo y dinero cada día, y en las formulaciones de alto valor esta ventaja constructiva se amortiza muy rápido.
La fabricación en Paderborn como fundamento de la calidad
amixon® desarrolla y fabrica exclusivamente en la planta de Paderborn, con un elevado grado de integración de fabricación y con todos los componentes procedentes de Alemania. Como empresa cualificada en soldadura certificada con acreditaciones europeas, japonesas, coreanas y americanas, amixon® construye cada aparato como una pieza única sobre la base de las URS del explotador, y el control de calidad permanece íntegramente en la propia casa.
Cualificable y documentado
Para los entornos regulados, amixon® suministra la instalación cualificable. Cada aparato es una pieza única según la URS de fabricación propia con un control de calidad sin lagunas, y amixon® colabora, a petición, en DQ, IQ y OQ. Si se desea, los mezcladores cumplen los estándares relevantes como EHEDG, las directrices de higiene de la FDA, los 3-A Sanitary Standards, USDA, GMP, ATEX y ASME.
Respaldo en el centro de ensayos de amixon®
Si la formulación concreta proporciona los resultados esperados lo comprueba amixon® previamente en el centro de ensayos con 35 instalaciones de prueba. Los ensayos con el producto original en condiciones reales se realizan, se evalúan y se documentan conjuntamente y sirven de base de decisión fiable antes de la inversión.