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CARACTERISTICAS COMUNES DESEABLES EN LOS EQUIPOS DOSIFICADORES CUALQUIERA QUE SEA EL SISTEMA ELEGIDO.

Cualquier dosificador de aditivo elegido deberá cumplir unos requisitos de calidad, fiabilidad y seguridad que lo hagan operativo y de mínimo mantenimiento.

Todos los componentes de los dosificadores de aditivo seran de calidad constrastada , rechazando los que por su aparente baratura pueden en principio parecer suficientes, está demostrado que los problemas y averías que producen resultan a la larga mucho más costosos.

Se exigirá a los fabricantes de los componentes principales certificados de calidad y ensayos de materiales, así como un sistema de control de la producción que garantice una uniformidad y constancia en la calidad.

Aunque la fiabilidad viene derivada, en parte, de la calidad de los componentes, se debe tener en cuenta que el sistema conjunto debe aportar una seguridad de funcionamiento, buscando el dosificador más adecuado al aditivo que se debe medir y la planta en la que va a ser instalado.

- Asimismo se debe disponer de un sistema de lavado con agua para limpiar frecuentemente el circuito.

- Los armarios de maniobra eléctricos deben llevar fusibles y protectores térmicos para los motores.

Comprobar mediante ensayos reales la vida media de los plásticos de los vasos medidores y reponerlos cuando la degradación natural los puede hacer peligrosos.

No es posible dar una regla fija del tipo de material adecuado para los aditivos, ya que la gran variedad de ellos hace que por ejemplo un material adecuado para trabajar con líquidos neutros no sea aceptable para los de Ph alcalino ó ácido , en cada caso se deberán estudiar los materiales óptimos.

Respecto a la densidad y viscosidad si pueden elegirse unos componentes óptimos, que puestos en el caso más desfavorable tengan un correcto funcionamiento, concretando entre los elementos principales que se usan en los equipos dosificadores de aditivo relacionamos los que a nuestro modo deben proporcionar mejores resultados:

- Grupos motobomba con acoplamiento elástico, con motores trifasicos de alto par de arranque, y sobre dimensionados un 200%.

Bombas de engranajes.- Es un tipo de bomba volumétrica, o sea, de desplazamiento, funciona mediante el giro de unos engranajes o piñones que son movidos por un motor eléctrico. Sus cualidades de regularidad, silencio, autoaspirante y reversible las hace especialmente adecuadas para la mayoría de productos químicos de Ph cercanos a 7. No son adecuados para productos que puedan llevar arenas ó sólidos en suspensión que producen desgastes prematuros en piñones y retenes.

Bomba centrifugas.- Dada la variedad existente en el mercado se pueden encontrar bombas centrífugas , capaces de bombear productos de densidad 1,3 Kg/dm³ y viscosidades próximas a 1000 c.p. Como se construyen en diversos materiales , desde teflón ó plásticos, hasta acero inox. son adecuadas para muchos aditivos. Preferentemente deben ser autoaspirantes y con motores de pocas revoluciones y alto par de arranque.

Bombas neumáticas de doble diafragma.- Son las más adecuadas para el trasiego de productos especialmente difíciles, pastosos ó con sólidos en suspensión, la característica de no ser reversibles, el consumo de aire comprimido y su precio limitan la utilización.

Otras bombas : Algunas aplicaciones especiales exigen la instalación de bombas peristálticas, dosificadoras de pistón ó membrana, de husillo, etc.

Para medir la cantidad bombeada se puede establecer un parámetro de tiempo, pero da lugar a importantes imprecisiones en caso de no estar asegurado el suministro continuo y la regularidad de la bomba. Por ello se ha extendido de forma generalizada la medición del volumen circulado, mediante contadores de accionamiento volumétrico (ruedas ovaladas, disco oscilante ó pistón rotativo ), por imprecisión ó elevado coste, quedan descartados los de turbina, electromagnéticos , ultrasonidos y másicos..

Para automatizar la instalación, estos contadores emiten señales eléctricas en función del líquido que circula, que son recogidas por los ordenadores ó autómatas que a su vez actúan sobre la puesta en marcha ó paro del proceso. Los más adecuados proporcionan entre 10 y 100 pulsos por litro dosificado.

- Controles de nivel de muy bajo amperaje para evitar electrólisis en las sondas, que deberán ser de acero inox. 304 ó 316 .

- Protectores térmicos de motores de calidad, con el rango de amperaje adecuado al motor a proteger.

- Construcción de elementos plásticos ( vasos medidores, básculas etc. ) en PVC, polipropileno ó poliester

- Los vasos medidores transparentes serán de policarbonato ó metracrilato, preferiblemente de fabricación por centrífugado. Normalmente son preferidos a los de vidrio Pyrex ó similar.

- Válvulas de cierre de bronce ó inox., con estanqueidad de teflón del tipo de pistón con accionamiento neumático a 7 bars y amplia relación de diafragma para que no se queden “pegados” los asientos.

- Tuberías de polietileno, goma ó de PVC flexibles, de min. 10 atm. y con unos diámetros calculados conservadoramente, en función del caudal y viscosidad del aditivo.

- Las electroválvulas de aire, especialmente si el sistema de llenado ó vaciado es neumático deberán tener un paso suficiente para permitir el caudal necesario en estas operaciones, con suficiente velocidad.

- Los equipos electrónicos es conveniente que sean de circuitos fácilmente intercambiables y disponer siempre de repuestos de los mismos .

Es una alternativa a la medición de volumen, en este caso una célula de carga extensiometrica emite una señal proporcional al peso del producto recogido en una tolva.

El principio de funcionamiento de la célula de carga es la variación de corriente producida por la tensión o deformación que sufre el material al cargarle una determinada masa.

Tienen la ventaja sobre los contadores de no tener piezas móviles y no estar en contacto con el líquido , en su contra la dificultad de calibración en ambientes con vibraciones ó viento y la rotura del circuito por un esfuerzo excesivo.

En zonas de interior ó frías donde la viscosidad de los aditivos puede llegar a ser muy elevada a causa de las bajas temperaturas se deberán prever sistemas de calefacción y de aislamiento de tanques y tuberías.

Téngase en cuenta que el equipo de mayor precisión controlada en banco de pruebas puede perder sus características si la instalación en planta no se realiza con los suficientes criterios técnicos y de calidad.

Lo mismo puede decirse respecto al mantenimiento y conservación , si a los operadores de planta no se les instruye convenientemente ( y se les dan los medios y facilidades para ello) un buen equipo dosificador puede verse arruinado en poco tiempo, con constantes averías y problemas.

Algunos de los sistemas que se llegaron a utilizar de forma más o menos extensa, y que aunque actualmente muchos siguen en servicio, se consideran obsoletos, por lo limitado de sus prestaciones ó falta de seguridad. Algunos de ellos son :

1 .- Bomba especial para líquidos de alta viscosidad ( 1000 cp. ó superior), puede ser del tipo de engranajes, lóbulos, helicoidal, etc.

La mejor relación servicio-precio está en las de tipo de engranajes de construcción especial, con motores sobredimensionados y de alto par de arranque.

También puede emplearse cualquier otro tipo de bomba de características adecuadas al líquido de trasiego, son preferibles las de funcionamiento volumétrico, por su regularidad.

2 .- Contador volumétrico, deberá ser del tipo de pistón rotativo , ruedas ovaladas, ó pistón oscilante, ya que los electromagnéticos ó los másicos son de coste muy elevado, y por otro lado los de turbina no dan una precisión suficiente por las variaciones de viscosidad.

3.- Predeterminador o cuenta litros, donde se preselecciona manualmente ó a través de una señal de ordenador la cantidad a dosificar. Puede ser de cualquier tipo del mercado, de una calidad y garantía comprobada, con elemento divisor de impulsos y corrector de error.

Los equipos de última generación incorporan circuitos electrónicos con un amplio nivel de alarmas que chequean cualquier avería o anormalidad.

4.- Válvulas de cierre neumáticas, de pistón con alta relación de diafragma para evitar que queden atascadas.

- Sencilla automatización, los impulsos emitidos por el contador son recogidos directamente en los ordenadores que suelen tener programa preparado para ello.

- Falta control de funcionamiento visual, al no existir un elemento donde se pueda comprobar el aditivo y la cantidad dosificada.

Es un equipo similar al descrito anteriormente, en el que se añade un vaso medidor de policarbonato ó PYREX, donde se puede controlar visualmente la cantidad dosificada, sirve además de control de seguridad, al incorporar un control de nivel.

Aprovecha las propiedades conductivas de las soluciones acuosas para controlar el nivel mediante una sonda metálica, de altura regulable manualmente.

Como en las anteriores se debe tener en cuenta que la construcción de la bomba de impulsión, así como el resto de los materiales deben ser los adecuados para el aditivo, sobre todo Ph, viscosidad, densidad, etc.

- Es difícil llegar a precisiones que superen ± 4%, por ello se deben calcular los vasos medidores en función del volumen de aditivo a dosificar.

- La adaptación a equipos informatizados es parcial, ya que únicamente admiten una sola señal para la carga y otra para el vaciado, debiéndose variar la dosificación de forma manual.

Es una evolución de los equipos de varilla, se basa en el control por un sistema transmisor de presión, proporcional a :la altura del líquido en el vaso.

Es conveniente que los vasos sean transparentes para seguir teniendo el control visual de la operación.

Con este sistema se eliminan las engorrosas calibraciones en obra de las varillas múltiples , y la señal de salida puede ser proporcional en mA, por lo que son fácilmente adaptables a los equipos informatizados.

-Requiere limpiezas frecuentes para evitar que los restos de aditivos interfieran en la sensibilidad del transmisor.

Es un concepto totalmente diferente a los vistos hasta ahora, todos ellos de control volumétrico, ya que en los de báscula por propio concepto se controlan pesos.

Las electrónicas más evolucionadas disponen de sistema de corrección de error y tarado antes de cada pesada, con lo que se consiguen buenas precisiones.

Es conveniente que los vasos ó tolvas de líquido sean transparentes para permitir el control visual.La mayoría de estos equipos funcionan por pesada de la dosis seleccionada, en otros se opta por la medición en negativo, es decir partir de tolva llena y extraer la cantidad a dosificar.

En estos equipos priman la simplicidad de instalación y sencillez sobre cualquier otra consideración.

Aunque cualquier instalación se podría realizar de forma compacta y transportable, no es la que incluimos en este apartado.

Están construidos formando un conjunto compacto de bomba y vaso medidor, que por su ligereza se puede montar sobre un bidón o container.

Las características de la bomba de reversibilidad y autoaspirante permite actuar sobre un inversor de marcha carga-descarga, de la cantidad que se desea dosificar.

No esta previsto ningún automatismo, el operador debe comprobar en el vaso medidor graduando la cantidad a dosificar.

Algunos aditivos por sus características necesitan ser dosificados sobre la masa de hormigón pocos minutos antes de su puesta en obra, esto crea la necesidad de que el camión-hormigonera transporte su reserva de producto y el sistema para su descarga controlada.

En esta caso el equipo suele ser muy simple, se basa en un calderín con un nivel graduado y la descarga se realiza por desplazamiento con aire comprimido producido por el propio camión.

Normalmente es el conductor la persona que se hace cargo de esta utilización, por lo que se le debe asesorar convenientemente.

Hasta ahora han hecho referencia siempre a instalaciones realizadas para la dosificación por ciclos ó amasadas ( batches ).

Entendemos por dosificador en continuo , la que se realiza a caudal constante prefijado, se emplean principalmente para alimentar máquinas de hormigón proyectado, en túneles, taludes, piscinas, depósitos etc.

La característica principal que deben reunir es la regularidad en el funcionamiento, ofreciendo un caudal ajustable y constante en todo momento.

Se pueden utilizar bombas dosificadoras, de pistón o membrana, a la que se les regula el caudal por variación de carrera.

Por su seguridad y robustez las más conocidas son las de tipo peristáltico o de tubo, ofrecen una capacidad de trasiego de casi cualquier líquido ó pasta y su mantenimiento es sencillo. La cantidad bombeada se regula por un variador de velocidad mecánico o eléctrico, por tratarse de una bomba volumétrica la curva de utilización es prácticamente plana, y el caudal esta en función de la velocidad de giro.

Los productos pulverulentos deben ser dosificados por pesaje. La solución más habitual es transportar el aditivo almacenado en una tolva de capacidad reducida ( hasta 100 ¸ 150 lts.) mediante bandeja vibrante ó tornillo sin fin, de Arquímedes, hasta una tolva receptora provista de células de carga. El proceso se detiene al llegar a la cantidad prefijada, efectuando a continuación la descarga, normalmente por gravedad, abriendo una compuerta ó válvula de mariposa.

Debido a que muchos productos tienen tendencia a apelmazarse, adherirse a las paredes, o formar terrones, especialmente si son absorbentes de humedad, los equipos deben ir provistos de paletas removedoras y vibradores que facilitan el transporte.

La dosificación de fibras metálicas ó plásticas ofrece una especial dificultad, por su ligereza y difícil transporte, normalmente a nivel de usuario se utilizan unas bolsas con una cantidad establecida, que además son disgregables y se echan manualmente sobre la amasadora si se precisa automatizar su transporte y pesaje se realiza con bandejas vibrantes.