Bombas de engranajes a favor de la sostenibilidad

Las bombas de engranajes le permiten a la industria de extrusión satisfacer las crecientes demandas de sostenibilidad, reduciendo el consumo energético, de material y favoreciendo la incorporación de material molido.

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Contribución editorial de PSI-Polymer Systems Inc.

Las bombas de engranajes son una tecnología probada y lista para usar que puede brindar importantes beneficios de sostenibilidad, ayudando a los procesadores a reducir su huella de carbono y al mismo tiempo mejorar la eficiencia y la productividad, según PSI-Polymer Systems Inc.

La huella de carbono de una empresa es profunda e incluye todo, desde la producción y transporte de las materias primas, pasando por el almacenamiento en la planta y el transporte de materiales, hasta la energía utilizada para convertir las materias primas en un producto final. En muchos casos, los procesadores que buscan reducir su huella de carbono pueden utilizar tecnologías fácilmente disponibles para reducir el consumo de energía y materiales.

"A medida que los procesadores luchan por satisfacer las demandas de sostenibilidad actuales, la bomba de engranajes ha surgido como una solución ecológica y de referencia que ha demostrado reducir la carga de energía general para la línea de extrusión y, al mismo tiempo, minimizar la cantidad de material requerido para el producto", dijo Don Macnamara, gerente general de PSI-Polymer Systems Inc.

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"Esto permite el uso del 100% del material triturado sin comprometer la consistencia de la producción y minimizando los desechos desde el inicio o las dimensiones fuera de las especificaciones. Los plásticos no van a desaparecer, y nos corresponde a nosotros como participantes de la industria producir de manera más responsable. La bomba de engranajes nos ayuda a lograrlo".

¿Cómo funciona?

Al asumir la función de generación de presión para el cabezal, la bomba de engranajes permite que la extrusora procese el mismo volumen, o a menudo más, a menores RPM. Esto se traduce en menos energía necesaria para producir un volumen específico de producción. Si bien se puede decir que esta cantidad de energía es pequeña, suma, dice Macnamara. Considere una extrusora funcionando a 100 RPM, 24 horas al día, 5 días a la semana, 50 semanas al año. Esto equivale a 36 millones de RPM/año y una ganancia en el rendimiento del 10% al 25% a unas RPM más bajas y una caída en los correspondientes amperios del extrusor, lo que ayuda significativamente a la huella energética del producto.

Otro beneficio ecológico de reducir la presión del cabezal es la reducción de la carga del motor del extrusor, lo que genera importantes ahorros de energía a largo plazo. La menor presión en el cabezal también minimiza el desgaste del tornillo y el cilindro. También se reduce la carga sobre el cojinete de empuje y la transmisión, lo que aumenta la vida útil del cojinete y reduce la necesidad de reconstruir la caja de engranajes. Un menor desgaste conduce a menos reconstrucciones, cada una con su huella de carbono aditiva. Por esta razón, PSI dice que muchos fabricantes de equipos originales especifican bombas de engranajes grandes para aplicaciones de alta presión para aliviar la carga del extrusor.

El enfoque actual en la sostenibilidad también implica la inclusión de material recuperado, según PSI. Muchos procesadores limitan el porcentaje de molido en la extrusora debido al aumento de presión que resulta de las velocidades variables de alimentación y fusión de las diferentes densidades aparentes de la materia prima. Las estrechas holguras en la bomba de engranajes amortiguan eficazmente el aumento repentino del extrusor en la entrada de la bomba hasta en 50:1. En muchos casos, esto da como resultado un control de presión de +/- 0,25%. La presión constante del cabezal mantiene la variación de pared/calibre dentro de una tolerancia estricta. Trabajar hacia al extremo inferior de la especificación dimensional elimina los desechos causados ​​por una producción fuera de las especificaciones (por encima o por debajo).

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Reducir el desperdicio ahorra energía al producir el producto una vez y evitar el impacto energético del reprocesamiento. Tener una tolerancia más estricta también significa usar menos polímero por longitud del producto. Por ejemplo, un productor de conductos que extruía tubos de 1,5” tenía un peso promedio de 151 gramos por longitud. Agregar una bomba de engranajes minimizó el exceso y dio como resultado un peso constante por longitud de 145 gramos. A 65 pies/min, 20 horas/día, 5 días/semana y 50 días/año, el ahorro de 6 gramos eliminó 257,940 lb de la huella del producto. Esto equivale aproximadamente a un millón de libras retiradas de producción en cuatro años, mientras se fabrican constantemente tuberías de alta calidad.

PSI también señala que una bomba de engranajes puede reducir la demanda de enfriamiento adicional durante el proceso de extrusión al reducir el calentamiento por corte inducido por la contrapresión. Esto puede conducir a mayores ahorros de energía al reducir la carga en el sistema de refrigeración.

Según PSI, el grado en que una bomba de engranajes de polímero puede reducir el consumo de energía depende del proceso y equipo específico que se utilice. Al igual que con cualquier actualización o modificación de un equipo, se requiere un análisis exhaustivo de la aplicación y el proceso específicos para determinar los posibles ahorros de energía y el retorno de la inversión.