Factores clave a considerar al seleccionar un tornillo: aplicaciones prácticas, selección

Dos terminales pueden pedir descargadores de barcos de tornillo con la misma capacidad nominal de 800 t/h y terminar con un rendimiento anual muy diferente, porque el número que rige el rendimiento del atraque es la velocidad continua que mantiene la máquina una vez que el alimentador de entrada ha alcanzado la carga en el fondo de la bodega.

Hangzhou Aotuo Mechanical and Electrical Co., Ltd. (AOTUO), fundada en 2003, fabrica descargadores de barcos de tornillo con capacidad de hasta 3.000 t/h para embarcaciones de hasta 200.000 DWT y fue la unidad de redacción líder del estándar chino de la industria de materiales de construcción JC/T 2575 (Descargador de barcos de tornillo de cemento a granel). Los siguientes factores deciden si un proyecto de terminal cumple con su objetivo de rendimiento: comportamiento del material, velocidad continua requerida, geometría del recipiente y de la bodega, diseño del atracadero, configuración de montaje, control de polvo y estrategia de desgaste.

Lo que realmente hace un descargador de barcos de tornillo

Un descargador de barcos de tornillo es un descargador mecánico continuo que recoge material a granel de la bodega de un barco con un tornillo de entrada horizontal, lo levanta a través de un transportador de tornillo vertical y lo descarga en el sistema de transporte del muelle sin un ciclo de agarre.

La máquina funciona en tres etapas: el alimentador de entrada recoge el material a través del piso de la bodega, el tornillo vertical lo eleva a través de una carcasa hasta la pluma y un tornillo de transferencia o canal lo entrega al transportador de tierra, al tobogán de aire o a la tolva receptora. Debido a que no hay viaje de regreso, la producción depende de qué tan constantemente el alimentador de entrada permanezca enterrado en la carga en lugar de qué tan rápido pueda girar una cuchara. La carcasa cerrada también mantiene la carga alejada del viento entre la bodega y el muelle, razón por la cual se especifican sistemas de tornillos donde los límites de partículas son estrictos.

El comportamiento del material determina la geometría del tornillo

La densidad aparente, la abrasividad, el contenido de humedad y la rotura permitida de partículas determinan el diámetro del tornillo, el paso, el material de vuelo y la potencia instalada antes de que comience cualquier comparación comercial.

El rendimiento aumenta aproximadamente con el cuadrado del diámetro del tornillo y linealmente con el paso y la velocidad de rotación, por lo que se puede alcanzar la misma capacidad nominal con un tornillo lento grande o uno rápido más pequeño. La máquina rápida y de pequeño diámetro es más ligera y económica, pero aumenta la rotura de partículas y el desgaste de los bordes, lo que es importante para el grano y el carbón abrasivo.

La humedad es el factor que más a menudo se subestima. El cemento que ha absorbido agua forma grumos que no fluirán hacia el alimentador de entrada, y el carbón con alta humedad superficial puede adherirse dentro de la carcasa y reducir la sección de transporte efectiva. Una cotización debe indicar el contenido de humedad de diseño y la tasa garantizada para esa humedad, no solo la cifra del mejor de los casos.

Descargador de buques de carbón de tornillo Rail-Mobile para carbón abrasivo Maneja carbón con alto contenido de humedad y servicios abrasivos con transportador de tornillo cerrado, elementos resistentes al desgaste y capacidades de 200 a 3000 t/h. Ver producto →

Para el servicio de carbón abrasivo, los descargadores de carbón de tornillo montados sobre rieles se suministran con elementos transportadores resistentes al desgaste y puntos de transferencia cerrados.

Velocidad continua requerida, tamaño del buque y geometría del atraque

Dimensione el descargador a partir de la velocidad continua promedio requerida a lo largo de la ventana del atracadero, luego agregue margen para la limpieza de bodegas y cambios de escotillas; una tasa máxima nominal por sí sola exagerará el rendimiento anual.

Un cálculo ilustrativo: una terminal que planifica 1,2 millones de toneladas por año de importaciones de cemento, 300 días de operación, 18 horas de atraque productivas por día y una disponibilidad mecánica del 75 por ciento necesita 1.200.000 dividido por (300 x 18 x 0,75), o 296 t/h de tasa continua promedio. Una máquina de 400 t/h tiene aproximadamente un 35 por ciento de espacio libre para pasadas de limpieza, cambios de escotilla y la pérdida de velocidad que se produce a medida que se vacía la bodega.

El tamaño del buque impone dos limitaciones físicas. El francobordo aumenta con el tamaño de la embarcación, por lo que la hélice vertical y la botavara deben alcanzar el piso de la bodega con el calado más bajo esperado y al mismo tiempo despejar la brazola de escotilla en la parte más profunda. La geometría de las bodegas determina el resto: las dimensiones de las escotillas, el número de bodegas y las obstrucciones internas determinan cuánta carga alcanza el alimentador de entrada sin ayuda. La disposición del atraque determina entonces la envolvente de la máquina, ya que la longitud del muelle, la posición de los bolardos y el recorrido del transportador desde tierra ya están definidos.

Configuración de Montaje: Alcance, Obras Civiles y Ocupación de Atraques

Las cinco configuraciones de cemento, fija, móvil sobre ferrocarril, móvil sobre neumáticos, a bordo de barcos y montada en vehículos, varían en función de los costos de obras civiles y la flexibilidad de los atraques; la elección normalmente se decide por la disposición del atraque y no por la tasa de descarga.

Descargador de barcos de tornillo fijo para terminales de cemento dedicadas Para atracaderos dedicados, esta unidad fija elimina los bogies de riel y maneja buques de 600 a 15 000 DWT a 100 a 500 t/h. Ver producto →

Descargador de barcos de tornillo móvil y ferroviario para carga seca a granel con múltiples atracaderos Se mueve entre atracaderos sobre rieles y maneja buques de 1000 a 70 000 DWT a 200 a 1500 t/h para cemento, carbón, granos y concentrados. Ver producto →

Las unidades montadas sobre neumáticos eliminan el costo del riel, pero necesitan un soporte rígido con capacidad de carga adecuada y brindan un posicionamiento menos preciso en la escotilla. Las unidades a bordo viajan con las terminales de buques y trajes sin descargador montado en el muelle. Las unidades montadas en vehículos sirven para operaciones temporales o de bajo volumen. Las instalaciones de referencia incluyen las Puerto de Brisbane en Australia y proyectos en el Puerto de Mariveles en Filipinas.

Control de polvo y cumplimiento ambiental

Debido a que el material viaja dentro de una carcasa de tornillo cerrada, los puntos de emisión en un descargador de tornillo se limitan a la entrada de la bodega y la transferencia de descarga, razón por la cual la tecnología a menudo se especifica donde la descarga neumática o por agarre excedería los límites locales de partículas.

• Práctica de sellado y recorte del alimentador de entrada en la bodega, que mantiene el punto de recogida enterrado en la carga.
• Cerramiento del canal de transferencia entre la descarga del descargador y el transportador de tierra
• Tamaño del colector de polvo y medios filtrantes seleccionados para la carga específica, ya que los finos de cemento y el polvo de carbón se comportan de manera diferente en un filtro de mangas.

Los límites de partículas los establece el permiso de operación de la terminal, no el proveedor del equipo, y difieren según la jurisdicción y el puerto. Obtener los límites del permiso por escrito, indicarlos en la especificación técnica y exigir al proveedor que confirme qué puntos de emisión cubre la cotización.

Costo total de propiedad: lo que pertenece a la comparación

Compare ofertas con un alcance de costos definido durante un período fijo: equipos, obras civiles de muelle, suministro de energía y cableado, transporte posterior y recolección de polvo, puesta en servicio, repuestos y las demoras que evita la tasa de descarga alcanzada.

La demora es la línea más fácil de omitir y la más difícil de absorber. Una máquina que entrega 300 t/h en lugar de 400 t/h en una carga de 30.000 toneladas añade unas 25 horas de tiempo de atraque por escala, y ese tiempo se carga al buque, al atraque y al siguiente cliente.

AOTUO fabrica descargadores de tornillo desde 2003 y posee más de 100 patentes y derechos de autor de software; Su papel como unidad principal de redacción del JC/T 2575 está documentado en su perfil de la empresa .

Estrategia de desgaste, mantenimiento y repuestos

Las paletas de tornillo, el alimentador de entrada y el conducto de descarga son elementos críticos para el desgaste; en carbón abrasivo o clinker, los segmentos de vuelo reemplazables o de revestimiento duro permiten la restauración en el muelle en lugar de en un taller.

• Empalmes y placas de revestimiento: supervise el redondeo y la holgura de los bordes y mantenga segmentos reemplazables en stock
• Alimentador de entrada: el componente más expuesto y con mayor probabilidad de deformarse por el contacto con el suelo de la bodega.
• Caja de engranajes de tornillo vertical: soporta la carga más alta en el tren de transmisión, por lo que el muestreo de aceite y las comprobaciones de vibración pertenecen a la rutina.
• Rodamientos y sellos en el tornillo vertical: la entrada de polvo es la principal vía de falla, lo que hace que el estado del sello sea un indicador principal

La planificación del mantenimiento debe seguir el cronograma del buque en lugar de intervalos de calendario, y la lista de repuestos debe identificar qué artículos son propietarios y qué plazo de entrega se aplica, ya que los componentes importados pueden extender una parada planificada.

Preguntas que hacen los planificadores de terminales antes de firmar

¿Qué tasa de descarga se debe especificar para un descargador de barcos de tornillo?

Especifique la velocidad continua promedio requerida en toda la ventana del atraque más el margen. En el cálculo anterior, 1,2 millones de toneladas por año durante 300 días y 18 horas productivas por día con una disponibilidad del 75 por ciento requieren 296 t/h, por lo que una máquina de 400 t/h proporciona aproximadamente un 35 por ciento de espacio libre. Los caudales superiores a 1.000 t/h requieren diámetros de tornillo más grandes y estructuras más pesadas, y el límite superior actual del rango alcanza las 3.000 t/h.

¿Puede un descargador de barcos de tornillo manejar cemento, clinker, carbón y cereales?

En la mayoría de los proyectos, la máquina está configurada en torno a una familia de materiales. El cemento y el clinker son similares en densidad aparente pero difieren en abrasividad y temperatura residual; el grano añade límites de rotura y requisitos de higiene entre cargas; El carbón agrega abrasión y, para algunos grados, consideraciones de explosión de polvo. Existen configuraciones de materiales múltiples, pero el procedimiento de cambio, los requisitos de limpieza y la tarifa garantizada para cada carga deben estar escritos en el contrato.

¿Qué se debe verificar antes de aceptar la máquina en el muelle?

Verificar el ritmo continuo de la carga de diseño, la alineación y capacidad de la interfaz de descarga, la emisión de polvo en los puntos de entrada y transferencia, los ajustes de protección de la transmisión y la lista de repuestos. Las pruebas de aceptación deben indicar la carga, el contenido de humedad y la condición del recipiente, porque una tasa medida en carga seca que fluye libremente no representará el rendimiento en material húmedo o compactado.

La selección se reduce a hacer coincidir cuatro variables que no se pueden negociar entre sí: la carga, la velocidad continua requerida, la geometría del atraque y los límites de emisiones establecidos por el permiso de operación. Una máquina que se ajuste a los cuatro mantendrá su velocidad durante toda la vida útil del terminal; uno que quepa tres necesitará soluciones alternativas en el servicio.