ARTICULOS DE CASOS
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Mover Material a Granel Cuando se pasa de ser Bodeguero a Minorista
Con más de 8.000 cervecerías artesanales e independientes ahora en los EE. UU. Y macrocerveceros que intentan proteger su participación en el mercado, el crecimiento de la competencia en marcas de cerveza ha superado el crecimiento en dólares disponibles de los consumidores para comprar. Las presiones financieras resultantes, exacerbadas por los efectos del COVID-19 y la mengua en la novedad de las cervezas artesanales, han obligado a cerrar muchas microcervecerías.Sin embargo, más minoristas ahora ofrecen cervezas artesanales a sus clientes similar a los de cervezas macro, lo que brinda a las microcervecerías inteligentes la oportunidad de ingresar a las ventas minoristas. El éxito de estas expansiones dependerá no solo de su talento como maestro cervecero, sino también de su destreza de marketing de la gerencia y la capacidad de aumentar la capacidad para ordenes de magnitud sin sacrificar la calidad. El proceso que produce cien barriles requerirá una mejora radical para producir miles de barriles, incluidos nuevos métodos para mover ingredientes a granel hacia y desde cada paso del proceso de elaboración.
Transferir grandes volúmenes de ingredientes a granel de manera eficiente
Afortunadamente para los cerveceros, la cebada, el grano, la malta, las especias y los azúcares se almacenan y envían fácilmente en supersacos, también conocidas como "bolsones", bolsas Supersack y contenedores intermedios flexibles a granel (FIBC), que pueden contener hasta 1,8 toneladas de material. La compra de ingredientes en supersacos puede reducir los costos de material y, con el equipo de descarga y transporte adecuado, permite una dispensación controlada en recipientes de procesamiento con mayor velocidad, mayor precisión y menos personal que los métodos manuales.
No siempre es evidente cual tecnología de transporte es la más adecuada para las cervecerías en crecimiento debido a la amplia gama de características de flujo de los ingredientes y la tendencia de cada uno a empaquetarse, apelmazarse, untarse, aglomerarse o emitir polvo cuando se ponen en movimiento.
Evaluar las opciones de transportadores
Estos son los métodos comúnmente utilizados que emplean los cerveceros para transportar materiales sólidos secos a granel:
- Transportadores neumáticos: este método mueve materiales que están suspendidos en una corriente de aire dentro del tubo de transporte. La corriente de aire se genera mediante un soplador de presión positiva localizado antes de los puntos de entrada del material o una bomba de vacío al final del transportador. Luego, el material se separa de la corriente de aire en los puntos de destino mediante varios métodos.
- Transportadores de tornillo: este tipo de transportador común puede referirse a transportadores de tornillo flexible o transportadores de tornillo rígido. Estos métodos emplean un motor eléctrico que impulsa una espiral helicoidal giratoria para transportar material.
- Transportadores de cable tubular: este diseño utiliza discos de polímero de baja fricción unidos a un cable de acero inoxidable para deslizar el material a través de la línea de transporte. El cable generalmente es impulsado por una rueda motorizada cerca del extremo de descarga del sistema mientras se mantiene en tensión adecuada mediante una rueda flotante en el extremo opuesto del transportador.
- Elevadores de cangilones: estos transportadores consisten en un circuito continuo de cadena o correa, que puede estar parcial o totalmente encerrado. Hay cubos o cangilones espaciados uniformemente sujetos al circuito que transportan el material. Hay dos tipos de elevadores de cangilones: centrífugos, que "excavan" en una pila de material; y continuos, en el cual el material es alimentado en ellos.
- Transportadores de banda: en su configuración más básica, un transportador de banda utiliza una banda de material termoplástico flexible de ciclo cerrado accionada por al menos dos poleas.
Debido a las amplias variaciones de rendimiento de cada sistema de transporte y de los ingredientes individuales a transportar, es ventajoso trabajar con un fabricante de transportadores que ofrezca varios estilos diferentes para poder realizar una comparación objetiva.
El transporte neumático ofrece la ventaja de poder mover grandes cantidades de material a largas distancias. El enrutamiento de la línea de transporte puede ser menos directo, lo que brinda muchas opciones al diseñar su nuevo proceso. Otra ventaja es que estos transportadores evacuarán casi todo el material al final de un lote, dejando el transportador prácticamente vacío. Sin embargo, los transportadores neumáticos conllevan los costos de inversión iniciales más altos y pueden ser más complejos que algunos otros tipos de transportadores. Esta complejidad requiere el mantenimiento de una mayor cantidad de componentes, como ventiladores, receptores de filtro y dispositivos de alimentación de material. Para obtener resultados óptimos, es fundamental un equilibrio adecuado entre el tamaño de la línea de transporte y el enrutamiento, el tamaño y la velocidad del soplador y el diseño de separación de materiales. Por lo tanto, es fundamental contar con un proveedor con experiencia en el diseño de sistemas de transporte neumático.
Los transportadores de tornillo son comúnmente empleados por las cervecerías debido a su menor costo y relativa simplicidad. Aunque tanto los transportadores de tornillo rígido como los transportadores de tornillo flexible funcionan con un principio similar, los tipos de materiales utilizados en la industria cervecera son muy adecuados para aprovechar las ventajas de diseño inherentes al transportador de tornillo flexible. Debido a que el diseño flexible no utiliza un núcleo de acero pesado, no se requieren cojinetes internos. La ausencia de estos cojinetes internos da como resultado no solo una reducción en el mantenimiento, sino que también permite el enrutamiento del transportador en pendientes más pronunciadas, preservando un valioso espacio en el piso. Además, como su nombre lo indica, el transportador de tornillo flexible se puede curvar, aumentando las opciones para el diseño de la cervecería. Cabe señalar que estos no son los "sinfines agrícolas" que se utilizan para alimentar al ganado, sino que son transportadores duraderos de grado industrial que consisten en una espiral de acero inoxidable encerrada dentro de un tubo de polímero, accionada por un motor eléctrico. El material viaja en una pendiente hacia arriba de la línea de transporte y sale en un punto antes de que pueda entrar en contacto con los cojinetes o sellos del motor. El tornillo es la única pieza móvil que entra en contacto con el material, lo que minimiza el mantenimiento.
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Los transportadores de tornillo flexible pueden arrancar y detenerse con cargas completas, lo que los hace ideales para el procesamiento por lotes. Manejan fácilmente materiales comprimibles y de forma irregular como el grano. Están completamente cerrados, libres de polvo, fáciles de limpiar a fondo y se pueden configurar en un marco montado sobre ruedas para la movilidad dentro de la planta. Se debe tener cuidado de especificar la geometría adecuada de la espiral para lograr la máxima eficiencia. Al final de un ciclo de transporte, los transportadores de tornillo flexible no evacuarán completamente el material, por lo que no son adecuados para transportar pequeñas cantidades de material que deben introducirse por completo en un lote, como un ingrediente aromatizante previamente pesado.
Los transportadores de cadena o cable tubular consisten en un circuito de línea de transporte, generalmente un cable de acero o una cadena, con discos de polímero unidos a intervalos uniformemente espaciados. El circuito está encerrado dentro de un tubo de acero, por lo que funciona sin polvo ni contaminación. Se utilizan dos "ruedas", una para impulsar el circuito y la otra para mantener la tensión del cable o cadena. El material viaja a velocidades lineales relativamente lentas dentro de las cavidades creadas por el espacio entre los discos. Estos transportadores destacan por su suave manipulación del material, factor clave a la hora de considerar la manipulación del lúpulo en particular. Las líneas de transporte se pueden enrutar en múltiples direcciones y cuentan con un proceso integrado de limpieza en el lugar, que reduce el tiempo de inactividad. Pueden tener un punto de entrada y descarga, o varios. Desde el punto de vista del costo, un transportador de cadena o cable tubular generalmente se ubicará entre el transportador de tornillo y el transportador neumático. Monitorear el desgaste del disco y mantener la tensión adecuada del cable o la cadena se encuentran en la parte superior de la lista para esta clase de transportador.
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Los elevadores de cangilones también son adecuados para transportar productos muy frágiles, ya que esencialmente transportan cangilones individuales de material, como lo indica el nombre, sin impartir energía o cizallamiento directamente al material. También pueden mover grandes volúmenes de material muy rápidamente en distancias cortas y son muy adecuados para transportar material verticalmente. Sin embargo, si el control del polvo es crítico, se debe especificar un diseño completamente cerrado. Los elevadores de cangilones pueden manejar una amplia gama de productos, incluidos materiales mojados o húmedos que pueden causar problemas con las tecnologías mencionadas anteriormente. Sin embargo, estas ventajas tienen un costo, ya que los elevadores de cangilones utilizan una gran cantidad de componentes móviles, lo que aumenta la dificultad de limpieza y el mantenimiento. Los cubos o cangilones individuales, las correas de transmisión y las cadenas deben ser monitoreados para ver si se desgastan y reemplazan. El costo puede variar ampliamente dependiendo de las características requeridas, pero generalmente este tipo de transportador excederá el costo de los transportadores de tornillo y banda.
Los transportadores de banda proporcionan un método de bajo costo operativo para mover material en distancias largas o cortas. Pueden manipular una amplia gama de materiales a granel, desde polvos hasta grumos, y pueden cargarse en casi cualquier punto en el que se pueda acceder a la banda. La acción suave no provoca prácticamente ninguna degradación del producto. Las paredes laterales de la línea de transporte evitan el desperdicio de material y el diseño abierto permite una inspección visual. Los transportadores de banda pueden operar en posición horizontal o inclinada, aunque pueden surgir deslizamientos de material si la línea de transporte excede una inclinación de 15 °. Se necesita material de correa de mayor fricción y / o alguna combinación con elevadores de cangilones para pendientes pronunciadas. El diseño abierto de estos sistemas los hace menos adecuados para el manejo de materiales sensibles a la contaminación o para cumplir con algunas regulaciones para el procesamiento de alimentos y bebidas. El polvo no está contenido y la limpieza de la banda puede resultar difícil si se transportan materiales húmedos o pegajosos. Además, los materiales pegajosos pueden adherirse a la correa en el lado de retorno, ensuciando las poleas y los rodillos y finalmente impactando la trayectoria de la correa. Los transportadores de banda brindan opciones de enrutamiento limitadas y requieren una planificación cuidadosa para un funcionamiento confiable.
Haga coincidir un descargador de supersacos con su aplicación
El cambio de bolsas, sacos y otros envases de mano más pequeños a supersacos significa que los métodos manuales de alimentación de la línea de transporte y / o el tanque de preparación deben ceder el paso al equipo mecánico.
Los supersacos han revolucionado la forma en que se envían, almacenan y manipulan los materiales a granel. Hechas de fibras de polipropileno tejidas con cuatro correas de elevación reforzadas, estos supersacos se pueden levantar con una carretilla elevadora o montacargas sobre el equipo de procesamiento. Su contenido se puede vaciar a través de una manga de descarga en el fondo del montacargas. Idealmente, se debe usar algún tipo de marco permanente para mantener el supersaco en su lugar.
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Debido a las características de muchos de los materiales utilizados en la elaboración de la cerveza, estos marcos deben estar equipados con accesorios adicionales para vaciar completamente el contenido del supersacos. Esto incluye características como marcos con resorte que estirarán los supersacos a medida que se vacían y aligeran, para minimizar el material residual en el saco. Las partículas de grano grueso pueden potencialmente entrelazarse, impidiendo su flujo hacia el equipo de procesamiento posterior. Los dispositivos de activación de supersacos suelen ser eficaces para agitar el material, evitar espacios acumulados con material y promover el flujo.
El polvo generado durante el procesamiento de cebada, grano, malta, especias y azúcar se ha identificado como un material fino que, en cantidades concentradas, tiene la capacidad de causar una explosión cuando se mezcla con aire en un espacio cerrado y se expone a una fuente de ignición. La exposición repetida a estas partículas finas a lo largo del tiempo puede potencialmente causar problemas respiratorios a los trabajadores. Esto hace que los métodos de contención de polvo sean una característica crucial a considerar al manipular estos materiales.
La mayoría de los métodos para descargar material de un supersaco incluyen una tolva receptora intermedia que alimenta un transportador. Una vez que el supersaco se ha conectado a la tolva receptora y el material comienza a fluir, se desplaza el aire dentro de la tolva. A menos que este aire pase a través de un filtro, las partículas de polvo en el aire pueden escapar a la atmósfera circundante. Un colector de polvo montado en el bastidor del descargador contendrá polvo dentro del sistema sellado. En algunos casos, el polvo atrapado en el medio filtrante se puede devolver a la tolva receptora mediante pulsaciones neumáticas a través del filtro. Esto reduce el desperdicio y el tiempo necesario para realizar la limpieza y el saneamiento de rutina que normalmente se requieren en la mayoría de los entornos de procesamiento de bebidas.
Agregue una estación de descarga manual de bolsas para ingredientes menores
La mayoría de las cervezas involucran una mezcla de materiales. En el caso de que se agreguen cantidades menores de material a la mezcla de bolsas más pequeñas, se recomienda una estación de descarga manual de bolsas con campana antipolvo, dispositivos de filtración y un limpiador con pulsaciones neumáticas. Una criba de tolva sobre el recipiente receptor ayudará a prevenir la introducción de objetos extraños y protegerá a los operadores del contacto con partes móviles, como agitadores o componentes de transportadores en movimiento.
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La pandemia y más allá
La pandemia COVID-19 ha cambiado la forma en que operan la mayoría de los procesadores de materiales a granel. Los cerveceros no son inmunes a estos cambios, ya que están, o podrían verse pronto, obligados a trabajar con personal reducido debido a requisitos de distanciamiento social o presiones financieras, lo que aumenta la necesidad de equipos semiautomatizados que puedan mover ingredientes a granel a tasas más altas con menos personal, reduciendo costos y distanciando a los operadores entre sí.
Para lograr automáticamente los pesos de dosificación adecuados, se puede utilizar un sistema de ganancia o pérdida de peso. Los fabricantes de equipos de servicio completo pueden incluir un sistema de controles programables que puede automatizar todo el proceso, incluida la apertura / cierre de válvulas, el arranque / parada de mezcladores y el funcionamiento del transportador, deteniéndo este cuando se alcanza el peso exacto del ingrediente. Los métodos manuales son reducidos a que un operador coloque y desamarre las mangas de descarga de los supersacos.
Conclusión
Un sistema de manipulación de graneles eficiente tendrá en cuenta el diseño de la planta, los equipos existentes que se integrarán con los nuevos, las características de flujo de cada material manipulado y el volumen de cada uno a entregar o retirar de cada punto del proceso.
En aras de la objetividad, es fundamental revisar estos requisitos con un fabricante que ofrezca varios tipos de equipos de manipulación a granel, lo que permite realizar pruebas en paralelo. También es imperativo que el fabricante ofrezca experiencia comprobada en la resolución de problemas de manipulación a granel en aplicaciones como la suya.
Si bien el costo de inversión inicial siempre es una preocupación, debe compensarse con los beneficios de propiedad. Los equipos de bajo costo y para todo uso pueden resultar en tiempo de inactividad, desperdicio de material, polvo y posibles lesiones. Los fabricantes de equipos de manipulación de materiales a granel ofrecen experiencia en el procesamiento, por lo que quienes compran por primera vez pueden obtener asesoramiento gratuito de expertos en la materia. Invierta el tiempo necesario para equipar su cervecería con un sistema de manipulación a granel que ofrezca la mayor eficiencia, la mayor limpieza, el menor mantenimiento y la mayor rentabilidad, ventajas de mayor importancia durante la pandemia actual o eventos de fuerza mayor en el futuro.
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Un transportador de tornillo flexible Flexicon® de 6.5 m de largo mueve el grano malteado desde la sala de molienda hasta el tanque de elaboración de la cerveza en la cervecería artesanal Cervecera Peninsula.
II-0970