Justo en el punto: La bomba de membrana permite una dilución precisa de emulsionantes y reduce los costos logísticos mediante un almacenamiento compacto

Los medidores de flujo del sistema verifican continuamente el grado de dilución requerido. Las mezclas incorrectas pueden ajustarse rápidamente según sea necesario gracias al corto tiempo de estabilización del sistema de control. (Fuente: LEWA GmbH)

Con la bomba dosificadora de membrana de la serie ecodos, el emulsionante altamente concentrado pudo ser diluido hasta una concentración de uso del 20 por ciento. (Fuente: LEWA GmbH) / Utilizando la bomba dosificadora de membrana de la serie ecodos, el emulsificante altamente concentrado puede ser diluido a una intensidad de trabajo del 20 por ciento. (Fuente: LEWA GmbH)

«La mezcla de emulsionantes no debía desviarse más del 1 por ciento de los 20 por ciento requeridos», explica Volker Kirschbauer, ingeniero de ventas en LEWA GmbH. «Gracias a la optimización del sistema de control y a la colocación de los medidores de flujo en puntos estratégicamente relevantes, podemos cumplir con este requisito sin problemas.» (Fuente: LEWA GmbH)

Debido a su propiedad de ser soluble en diferentes sustancias, los emulsionantes se utilizan con frecuencia cuando se desean mezclar componentes que no son miscibles entre sí. Para obtener una mezcla adecuada, por ejemplo, en la producción de alimentos, el emulsionante puro y altamente concentrado se diluye previamente a la concentración de uso. Los sistemas de mezcla para la fabricación de un emulsionante adecuado deben, sobre todo, tener una alta precisión de dosificación para garantizar un grado de dilución exacto y evitar mezclas incorrectas o fluctuaciones en los lotes individuales. Como el proceso manual anterior no podía garantizar esto en suficiente medida, una empresa química operando internacionalmente se dirigió a los expertos de LEWA GmbH. Sus sistemas de dosificación están equipados con medidores de flujo que verifican continuamente el grado de dilución requerido del 20 %; en caso de desviaciones, se pueden evitar mezclas incorrectas gracias al corto tiempo de corrección y a la rápida reacción del control. Además, el uso del módulo de mezcla LEWA permite minimizar los costos logísticos: mediante la reserva de emulsionante altamente concentrado, que solo se diluye con agua más tarde, se puede prescindir del uso de camiones-tanque adicionales que entregan mezclas concentradas ya diluidas.

“En la dilución del emulsionante, en lo que respecta a la dosificación correcta, se requiere principalmente precisión y cumplimiento de estándares de seguridad técnica”, explica Volker Kirschbauer, ingeniero de ventas en LEWA GmbH. Dado que los aditivos se utilizan principalmente en el sector alimentario, los sistemas de dilución utilizados deben cumplir con altos requisitos operativos. “Esto incluye, entre otras cosas, que los módulos deben estar fabricados de manera robusta y resistente al desgaste para prevenir fugas y, en el caso de una bomba hidráulicamente operada, evitar una posible contaminación del emulsionante con lubricantes”, señala el experto. Al mismo tiempo, la planta debe trabajar con la mayor precisión posible para cumplir sin desviaciones los niveles de dilución requeridos por el cliente.

Las bombas de pistón convencionales, como las que utilizaba la empresa química para diluir sus emulsionantes, no eran ideales para este propósito. “En un primer paso, el líquido concentrado del emulsionante se dirigía manualmente al tanque. Cuando se alcanzaba la cantidad requerida, se cerraba la válvula y se abría otra para agregar agua de proceso para la dilución”, relata Kirschbauer. “Luego, se debía poner en marcha un sistema de agitación durante media hora para obtener una mezcla homogénea.” Este proceso, que requiere mucho tiempo y personal, afectaba negativamente la eficiencia de producción del cliente y, al mismo tiempo, provocaba que en ocasiones la mezcla correcta solo se lograra de manera limitada. “El margen de error humano es alto debido a influencias como el estrés o la distracción”, explica Kirschbauer. “Por ejemplo, si se detiene la bomba demasiado tarde, la concentración de la mezcla de emulsionante puede cambiar significativamente, lo que puede requerir agregar más agua para restablecer la concentración originalmente solicitada. Esto, a su vez, implica un gasto adicional de tiempo.”

Alta precisión de dosificación gracias a un control optimizado

Por ello, la gran empresa, cuyo sede se encuentra en el Reino Unido, contactó con el fabricante de bombas LEWA GmbH y encargó a la empresa de Leonberg la construcción de un sistema de bombas para diluir un emulsionante al 70 %. Tras visitar las instalaciones del grupo y elaborar una oferta a medida considerando las condiciones espaciales y logísticas específicas, el cliente finalmente optó por adquirir un sistema de dosificación LEWA con bombas de membrana ecodos, con las que se pretendía diluir el emulsionante hasta un 20 %.

“El sistema consta de dos líneas de bombas: una que transporta el emulsionante y otra que suministra agua de dilución”, explica Kirschbauer sobre la estructura. “En ambas hay un medidor de flujo que supervisa el caudal volumétrico actual antes de que las dos sustancias fluyan a un mezclador estático, donde se mezclan.” Un tercer medidor en el tanque muestra, para control, la suma de los dos caudales y proporciona al cliente una seguridad redundante: la suma de las partes debe ser igual al valor medido por el sensor. “Si los caudales medidos no corresponden a la proporción de mezcla deseada, el control integrado en el sistema ajusta automáticamente la dosificación. El operador solo necesita establecer previamente la proporción de mezcla deseada”, explica Kirschbauer. Es útil que la tecnología de control LEWA smart control requiera solo un corto tiempo de corrección, permitiendo reaccionar de manera más rápida y precisa que los controles convencionales, reduciendo notablemente los tiempos de transición con mezclas no precisas. “Según las especificaciones del cliente, la mezcla de emulsionante solo podía desviarse en un 1 % del 20 % requerido”, añade Kirschbauer. “Con la optimización del control, podemos cumplir fácilmente con este requisito.”

Almacenamiento compacto mediante el uso del sistema de dosificación

Otra especificación del cliente británico fue que, en la planificación del sistema de dosificación, se utilizaran componentes con las mismas dimensiones que en un proyecto anterior. “En caso de necesidad, las piezas individuales deben poder intercambiarse rápida y fácilmente entre las unidades de mezcla para evitar cuellos de botella en la producción”, explica Kirschbauer. Como las membranas y válvulas son del mismo tipo en ambos sistemas, también se facilita la adquisición y el almacenamiento de piezas de desgaste.

Además, el módulo de dilución LEWA asegura un almacenamiento más eficiente y compacto. Si el cliente desea procesar el emulsionante en tres concentraciones diferentes, con el método convencional se requerirían tres camiones-tanque que suministren las cantidades necesarias en los grados de dilución deseados. Gracias a la posibilidad de mezclar el emulsionante de forma continua en un amplio rango de concentraciones, solo es necesario un camión-tanque lleno de alta concentración.

El sistema de dilución, que procesa 20.000 kg de mezcla por día, está en operación desde verano de 2018. “El cliente no ha pedido repetidamente sin motivo: principalmente, la producción ha mejorado significativamente gracias a un proceso más rápido y automatizado”, informa Kirschbauer. Debido a los resultados positivos, no hay impedimentos para una futura colaboración.