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En la fabricación moderna de papel y cartón hay innumerables tareas de dosificación para las que son especialmente importantes la precisión y la alta fiabilidad. El fabricante europeo de cartón Moritz J Weig GmbH, consciente de estos factores, está pasándose gradualmente a las bombas peristálticas Qdos de Watson-Marlow Fuid Technology Group (WMFTG), ya que estas bombas facilitan el mantenimiento en cuestión de minutos.
Moritz J Weig es un proveedor respetado de cartón plegable y cartón yeso hecho de papel recuperado. En la sede de la compañía trabajan unos 600 empleados en dos máquinas para cartón con una capacidad total de 630.000 toneladas al año. Para una producción moderna y eficiente de papel es inevitable dosificar diferentes sustancias químicas como aditivos de papel o ayudas de procesado. En ambas máquinas para cartón de Weig se producen muchas tareas de bombeo para las que la compañía confía en diferentes tipos de bombas. No obstante, para las tareas de dosificación difíciles que exigen precisión y fiabilidad Weig está cambiando gradualmente su foco hacia las bombas peristálticas Qdos de WMFTG.
El primer campo de pruebas de una bomba Qdos en Weig fue en la sección húmeda de la KM3, una máquina plegadora de cartón de cajas. Durante la creación de la hoja para la capa superficial se dosifica un agente químico antiespumante en el agua corriente. Hasta hace poco se utilizaban bombas de diafragma magnéticas pero no eran capaces de garantizar la precisión necesaria a largo plazo. "Las bombas de diafragma realizaban tareas de dosificación con un fuerte caudal pulsante", informa Peter Molitor, ingeniero de Proyecto y responsable de tratamiento de materiales y agua en ambas máquinas para cartón en Weig. "Utilizamos un caudalímetro para controlar la dosificación, pero debido a la elevada pulsación el registro de la dosificación era difícil y no fiable."
Cuando la dosificación no es exacta puede producirse un impacto negativo en la calidad del producto, y a veces produce incluso el rechazo del stock. Los altos requisitos de mantenimiento y reparación de las bombas de diafragma demostraron ser problemáticos para el proceso de producción y su diseño implica la necesidad de tener una válvula esférica en la entrada y otra en la salida. "Estas válvulas tendían a atascarse generando nuevos problemas causados por membranas rotas", dice Molitor. "La sustitución de una membrana es una tarea muy laboriosa y, por ende, cara, así que en muchos casos simplemente sustituíamos toda la bomba para minimizar la parada de la producción". La compañía empezó a buscar alternativas y encontró lo que estaba buscando en la bomba de dosificación Qdos de WMFTG.
Diseño innovador
Las bombas Qdos no tienen membranas, válvulas ni juntas. Además, utilizan un principio especialmente innovador de diseño: la única pieza de desgaste es el cabezal de bombeo patentado ReNu que se puede sustituir rápidamente sin herramientas. Dado que el cabezal de bombeo está completamente sellado se evita la fuga de líquido, impidiendo que el operario entre en contacto con las sustancias químicas.
Weig optó por el modelo Qdos 60 que dosifica hasta 1.000 mL/min con una precisión de ±1%. Las pruebas realizadas con la bomba peristáltica Qdos fueron un éxito total desde el principio, dice Molitor: "Gracias a la menor pulsación, el registro de la dosificación en el caudalímetro ahora se realiza sin problema. Siendo rigurosos, la bomba es tan precisa que en teoría podremos dispensar utilizando un caudalímetro adicional en el futuro." Y respecto al mantenimiento, la bomba Qdos cumplió lo prometido, como confirma Molitor: "Llevamos dosificando antiespumante aproximadamente un año y, a pesar de funcionar las 24 horas sin descanso, todavía sigue con el primer cabezal."
Seis bombas más
Tras esta experiencia, lo sensato fue utilizar bombas Qdos en otras aplicaciones de la máquina KM3. Desde el otoño de 2017 hay seis bombas más que dosifican agente de retención. "El uso de bombas Qdos ha impedido que se pierdan por el desagüe fibras preciosas, rellenos y sustancias puras", explica Molitor. "Las bombas suministran de 33 a 38 L/h cada una del ligeramente viscoso agente de retención en diferentes puntos de dosificación en la línea de agua de disolución, con una contrapresión de unos 5 bares".
En términos de costes de inversión las bombas Qdos son muy superiores a las bombas de tornillo PC utilizadas anteriormente para esta tarea y que fallaron repetidamente. Un problema importante fue la protección insuficiente contra el funcionamiento en seco. La bomba se dañaba incluso después de un periodo corto de tiempo funcionando en seco. "Los estátores y los rotores de las bombas PC apenas duraban dos años de media antes de tener que sustituirlas", añade Molitor. "Además, la sustitución era muy laboriosa y cara".
Las bombas Qdos son autocebantes y funcionan en seco, así que en el caso de que se produzca una interrupción del flujo el bombeo se reanuda sin necesidad de un cebado manual. De media, los cabezales ReNu de la Qdos duran unos ocho meses en esta exigente aplicación. Aunque esto es menos que en las anteriores bombas PC, el cambio ha permitido un aumento importante del tiempo de funcionamiento y una reducción del mantenimiento.
"En comparación con las cuatro horas necesarias para sustituir el estátor o rotor de las bombas PC, el cabezal ReNu de la Qdos se puede sustituir en cuestión de minutos y por una fracción de los costes de las piezas de recambio", afirma Molitor. "Es más, desde que cambiamos a las bombas Qdos no ha bajado la calidad de producto por culpa de las averías de las bombas de dosificación".
Animada por el éxito de la Qdos en la KM3, Weig está probando en la actualidad otras posibles aplicaciones en ambas máquinas para cartón: "Es muy probable que la Qdos se utilice en nuestra KM6", concluye Molitor. "Las pruebas iniciales de dosificación de floculantes están siendo un éxito total".
