Casi todos los polvos son combustibles, excepto aquellos que se sabe que son inertes y tienen un valor Kst de cero (como la piedra caliza, el humo de sílice y el polvo de roca). Si su empresa tiene dudas sobre el potencial combustible de un polvo que manipula, se recomienda encarecidamente que lo someta a pruebas realizadas por una empresa externa. En relación con el polvo combustible, los transportadores de tornillo se mencionan en varias normas y códigos de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), pero en su mayoría se carece de detalles sobre su diseño.
Desde el punto de vista del diseño, un transportador de tornillo acoplado a la tolva de un colector de polvo en una aplicación con polvo explosivo pasa a formar parte de dicho colector. Si se emplea ventilación o supresión, el transportador de tornillo debe cumplir los mismos criterios de diseño que el filtro de mangas. Es decir, el transportador de tornillo debe cumplir los criterios Pred de presión máxima permitida con ventilación o supresión. Esto significa que las conexiones de brida deben estar bien ajustadas y no permitir fugas de polvo. Además, cualquier puerto o abertura de inspección debe estar bien cerrado para evitar que se abra durante una explosión o una descarga de supresor. La NFPA no exige que se realicen pruebas de presión a este transportador montado. Los transportadores extendidos, o aquellos que se extienden más allá de la brida de descarga del colector de polvo, deben cumplir con los requisitos de la NFPA para «transportadores cubiertos».
Basándose en lo anterior, Sly recomienda las siguientes pautas a la hora de diseñar transportadores de tornillo para su uso bajo una tolva de filtro de mangas con polvo explosivo.
Directrices de diseño recomendadas para transportadores de tornillo sinfín para filtros de mangas:
1. Espesor de la bandeja: se utilizará un espesor mínimo de 10 calibres. Este espesor es un estándar práctico y aceptado, adecuado para una cinta transportadora resistente.
2. Bridas de conexión: las bridas pueden ser de hierro angular o estar formadas por el material de la canaleta (suponiendo que el material de la canaleta tenga un calibre mínimo de 10). Tenga en cuenta que las construcciones de hierro angular añaden un coste significativo al montaje y no siempre son adecuadas para el diseño de la cinta transportadora.
3. Rodamientos: siempre que sea posible, los rodamientos deben ubicarse fuera del transportador de tornillo. Es decir, se deben eliminar los rodamientos internos del hangar siempre que sea posible. Los rodamientos pueden rozarse entre sí durante el transporte, lo que puede provocar chispas e incendiar el polvo combustible.
Los transportadores más cortos no requieren cojinetes. Si se necesitan cojinetes de suspensión debido a que el transportador tiene una longitud de 20 pies o más, deben fabricarse de manera que se minimice la posibilidad de generación de calor o chispas, utilizando material no metálico para los cojinetes (por ejemplo, no se deben utilizar cojinetes de hierro duro).
4. Tamaño: los transportadores de tornillo deben dimensionarse para mantener una carga en la cubeta inferior al 30 % en condiciones de carga máxima cuando se requieran cojinetes de hangar.
5. Ejes y paletas: los ejes y las paletas deben diseñarse para proporcionar una deflexión máxima de ¼” en condiciones de funcionamiento, con el fin de minimizar la posibilidad de que se produzcan chispas debido al contacto entre las paletas y la cubeta.
6. Descarga: la descarga del transportador de tornillo debe aislarse del equipo aguas abajo para evitar el paso de productos de combustión, gases ardientes u ondas de presión. Esto se puede lograr con una esclusa giratoria diseñada para cumplir con los requisitos correspondientes de la NFPA para válvulas de aislamiento.
7. Enclavamiento: al detectar una deflagración o explosión, el transportador de tornillo y el equipo de descarga deben detenerse inmediatamente. Se requiere un enclavamiento que envíe una señal al PLC o al DCS para desactivar los arrancadores del motor del equipo de descarga. Esto se suele hacer mediante un sensor de temperatura o presión y un transmisor.
8. Conexión a tierra: para minimizar la posibilidad de que se produzcan chispas generadas por la electricidad estática, todos los equipos deben estar correctamente conectados a tierra en todas las conexiones de bridas. Esto incluye cualquier cubierta de las cintas transportadoras extendidas.
9. Material de empaquetadura: una empaquetadura es una sección de tubería más grande que el eje y rellena con material incombustible que evita que el polvo interno salga por el extremo de la canaleta, donde podría inflamarse o, si ya está ardiendo, provocar una explosión secundaria. El material de empaquetadura utilizado en las empaquetaduras de las bridas finales debe ser incombustible (aramida) siempre que sea posible. Si se requieren cojinetes finales, estos deben proporcionar el máximo sellado contra la entrada de polvo. La mejor manera de lograrlo es con equipos como juntas de anillo múltiple.
10. Motor de accionamiento: la NFPA, la NEC y otros grupos de seguridad han establecido ciertas «designaciones de área» para describir la composición química de las áreas dentro de una planta. Si el área contiene gas o polvo explosivos, la clasificación del área lo indica y todos los dispositivos eléctricos de esa área deben cumplir ciertos criterios de diseño para que no supongan un riesgo de combustión/explosión para los materiales (polvo, gas, vapor, etc.) que puedan encontrarse en esa área. El motor de accionamiento del transportador de tornillo debe estar diseñado para la clasificación de área en la que se encuentra.
11. Transportadores de tornillo prolongados: los transportadores de tornillo prolongados, o transportadores que se extienden más allá de la abertura de descarga del colector, deben tener cubiertas que estén aseguradas de tal manera que no liberen polvo. Esto significa que normalmente están atornilladas. También deben estar diseñadas para soportar el Pred de diseño del colector de polvo ventilado al que están conectadas, y estar diseñadas de manera que la carga del transportador de tornillo no supere el rendimiento máximo de la esclusa giratoria a la que está conectado.
12. Interruptores de velocidad cero: los transportadores de tornillo deben estar provistos de interruptores de velocidad cero en carcasas a prueba de explosiones y/o interruptores de sobrecarga del motor para apagar el transportador de tornillo en caso de obstrucción o rotura del eje del tornillo.
Cuando se utilizan transportadores de tornillo en aplicaciones que implican materiales combustibles, es necesario un diseño adecuado y tomar las precauciones necesarias para garantizar que el transportador no suponga un riesgo potencial para el sistema. Seguir los procedimientos de ingeniería definidos proporcionará esta garantía.
Si tiene alguna pregunta o duda, o si desea solicitar un transportador de tornillo personalizado, llame a Sly al 866-721-3545 y un representante le atenderá.