Limpieza de granos: zarandas, aire, mermas e imanes

Limpiar no consiste en hacer desaparecer una “merma”, sino en separar corrientes con propiedades y destinos distintos. Una prelimpiadora bien ajustada retira paja, polvo, finos y cuerpos extraños antes de que perjudiquen el secado o el almacenamiento, conservando el grano sano en la corriente útil.

Primero, lo básico

Cada principio físico responde una pregunta diferente:

La FAO explica la separación por tamaño, forma y velocidad terminal. Ninguna zaranda ni corriente de aire distingue “bueno” de “malo” por intención: solo separa según la propiedad física que recibe.

Prelimpieza, limpieza y clasificación

• Prelimpieza: retiro de la fracción más problemática para que transporte, secado y almacenamiento trabajen de forma estable.
• Limpieza: acondicionamiento para cumplir una especificación comercial o de proceso.
• Clasificación: división del producto útil en fracciones de tamaño, densidad u otra propiedad.

El mismo equipo puede participar en más de una función, pero el objetivo y la tolerancia de pérdida deben definirse antes de elegir perforación, inclinación, carrera, caudal de aire y alimentación.

¿Para qué limpiar antes de secar si el comprador descuenta merma?

Porque la deducción comercial y el comportamiento dentro de la secadora son problemas distintos. Si se introduce paja, polvo y finos:

• se calienta y mueve material que no forma parte del producto vendible;
• cambia la porosidad del lecho y aumenta la resistencia al paso del aire;
• aparecen zonas con distinto flujo, temperatura y velocidad de secado;
• se acumulan depósitos combustibles y puntos de obstrucción;
• se dificulta una descarga uniforme;
• el residuo queda mezclado y resulta más difícil medirlo o gestionarlo.

La FAO relaciona la presión necesaria con caudal de aire, profundidad, porosidad, características físicas e impurezas. El MGAP recomienda eliminar materias extrañas para facilitar y hacer más segura la conservación.

Lo que no debe prometerse

Prelimpiar no garantiza por sí solo:

• menor descuento comercial;
• mayor capacidad de secado en cualquier instalación;
• eliminación de hongos o micotoxinas;
• recuperación del grano ya quebrado;
• que todo el rechazo carezca de valor o pueda descartarse sin control.

El beneficio debe medirse con un balance por corrientes, consumo, capacidad, estabilidad y calidad final.

Ejemplo de pérdida y separación real

En una prueba representativa entran 100 kg y el rechazo pesa 3,0 kg. Al clasificar manualmente ese rechazo se encuentran 0,6 kg de grano sano y 2,4 kg de impurezas:

• impurezas efectivamente retiradas: 2,4 / 100 = 2,4%;
• grano sano perdido: 0,6 / 100 = 0,6%;
• pureza del rechazo respecto de su objetivo: 2,4 / 3,0 = 80%.

Decir “la máquina sacó 3% de basura” escondería 0,6% de producto bueno. El análisis debe repetirse por producto, humedad, origen, caudal y ajuste.

¿Cómo elegir una zaranda para sacar palo y chaucha?

No se elige por el nombre del cultivo solamente. Se elige comparando la distribución de tamaño y forma del grano con la de la impureza real.

En un esquema habitual:

• la zaranda superior retiene material más grande y deja pasar el grano;
• la zaranda inferior deja pasar finos y sostiene el grano;
• la aspiración retira una parte liviana que puede solaparse en tamaño.

Pero una chaucha puede tener orientación, flexibilidad y ancho variables. Una abertura que la retiene de frente puede dejarla pasar de canto. Por eso no existe una perforación universal para “palo y chaucha”.

Ensayo previo con la mercadería real

1. Tomar una muestra representativa de alimentación.
2. Separar manualmente grano sano, granos quebrados y tipos de impureza.
3. Medir largo, ancho y espesor de una cantidad suficiente de cada fracción.
4. Probar dos o más combinaciones de forma y abertura con una muestra conocida.
5. Pesar la alimentación y cada salida.
6. Clasificar cada salida para calcular recuperación y pérdida.
7. Repetir a los caudales previstos; una prueba lenta no representa una zaranda sobrecargada.

Dos indicadores útiles son:

recuperación de grano = grano sano en producto limpio / grano sano en alimentación

eficiencia de retiro = impureza objetivo en rechazo / impureza objetivo en alimentación

Ambos deben informarse juntos. Maximizar retiro sin controlar recuperación puede mandar producto sano al rechazo.

Señales de que la selección o el ajuste no funcionan

La decisión final debe respetar el manual de la máquina: área abierta, espesor, sentido de perforación, sujeción y masa de una chapa también afectan vibración y resistencia.

¿Por qué la aspiración se lleva grano sano?

El aire separa por la relación entre peso, forma, área expuesta y velocidad. La velocidad terminal es aquella en la que la fuerza aerodinámica equilibra el peso de una partícula. Si la velocidad local se aproxima o supera la necesaria para sostener un grano, ese grano puede viajar con la cáscara.

No alcanza con mirar la posición de una compuerta. Una misma apertura puede producir velocidades distintas si cambian:

• caudal o presión del ventilador;
• área libre del conducto;
• distribución y profundidad de la capa;
• filtros, ciclón o tubería obstruidos;
• entradas falsas de aire;
• humedad, densidad y forma del producto;
• proporción de granos vanos o quebrados.

Diagnóstico por balance

Durante un intervalo estable:

1. pesar alimentación, producto limpio, rechazo de zarandas y descarga de aspiración;
2. tomar muestras simultáneas de cada corriente;
3. separar grano entero, quebrado, paja, cáscara y polvo;
4. registrar posición de compuertas, caudal de alimentación y, si hay puntos previstos, presión estática;
5. modificar una sola variable y repetir.

Si la aspiración arrastra 40 kg/h y 12 kg/h son grano comercialmente sano, la pérdida no es 40 kg/h: es 12 kg/h. Los otros 28 kg/h también deben caracterizarse para conocer su destino y riesgo.

Causas frecuentes y corrección

• Capa desigual: redistribuir la alimentación antes de reducir aire.
• Caudal de aire excesivo: ajustar dentro del rango del fabricante y volver a muestrear.
• Sección local reducida: limpiar o reparar obstrucciones y conductos deformados.
• Producto de baja densidad o grano vano: definir si esa fracción debe quedar en producto según destino.
• Separación previa deficiente: evitar que terrones o paja alteren el canal de aire.
• Descarga del separador restringida: comprobar válvula rotativa, ciclón, filtro y retorno de presión.

Una cámara transparente o un punto de observación diseñado puede ayudar. No se abre un conducto ni se introduce la mano con ventiladores o válvulas en movimiento.

¿Para qué sirven los imanes?

Retienen material ferroso que responde al campo magnético: tornillos, fragmentos de alambre, escamas y partes de equipos. Su función puede ser proteger molinos, trituradores, rodillos y otros equipos, reducir chispas por impacto y mejorar la pureza física del producto.

No retienen de forma confiable piedras, vidrio, aluminio, acero inoxidable no magnético ni todo metal posible. Tampoco reemplazan mantenimiento: si una máquina pierde tornillos, el imán puede revelar la falla, pero no debe normalizarla.

Como referencia de seguridad, 29 CFR 1910.272 exige, dentro de su alcance estadounidense, retirar material ferroso antes de determinados molinos y equipos de reducción. La ubicación concreta en una planta uruguaya se define por evaluación de riesgos, proceso y documentación del equipo.

¿Qué pasa si no se limpian?

Una superficie cubierta de metal pierde área efectiva para captar nuevas piezas. También puede:

• liberar parte del material atrapado por vibración o acumulación;
• restringir la sección de paso;
• ocultar una fuente de contaminación creciente;
• llevar una masa de fragmentos al equipo siguiente durante una intervención incorrecta.

El fabricante Eriez describe rejillas que sostienen los contaminantes hasta su limpieza. En el manual del imán suspendido modelo TP, Eriez indica retiro diario del hierro atrapado para ese equipo y servicio. Eso demuestra la importancia de la frecuencia, pero no convierte “una vez por día” en regla universal para cualquier imán.

La frecuencia se establece a partir de:

• recomendación del fabricante;
• cantidad y tamaño de metal capturado;
• riesgo del equipo protegido;
• caudal y horas de operación;
• accesibilidad y método seguro de limpieza.

Conviene pesar o fotografiar de forma controlada el material capturado y registrar su origen probable. Un aumento súbito puede advertir desgaste interno antes de una avería mayor.

Seguridad durante la limpieza

1. detener alimentación y vaciar el tramo según el procedimiento;
2. aislar y bloquear transportadores, válvulas y equipos aguas arriba y abajo;
3. verificar que no pueda caer producto ni arrancar una limpieza automática;
4. usar la herramienta y bandeja indicadas por el fabricante;
5. mantener manos, relojes, herramientas ferrosas y dispositivos sensibles fuera de la zona de atrapamiento;
6. reinstalar resguardos y comprobar posición antes del arranque.

Un imán permanente sigue ejerciendo fuerza aunque se corte la electricidad. Personal con marcapasos u otros dispositivos médicos debe seguir la distancia y advertencias del fabricante y de su indicación médica.

Cómo validar un ajuste completo

Para cada corrida de prueba registrar:

El cierre básico es:

masa de entrada ≈ suma de todas las salidas + cambio de inventario interno

Una diferencia grande indica muestreo desincronizado, derrame, polvo no capturado, material retenido dentro de la máquina o error de pesaje. No se atribuye automáticamente a “merma”.

Relación con secado y almacenamiento

La limpieza cambia la resistencia al aire, pero también puede cambiar humedad media y densidad aparente. Después de ajustar:

• volver a medir humedad del producto limpio;
• comprobar capacidad y presión del ventilador;
• revisar temperatura y uniformidad de la secadora;
• evitar mezclar otra vez el rechazo con producto limpio;
• definir manejo de polvo y residuos conforme a su riesgo y destino.

El Código CXC 51-2003, disponible en el índice oficial de Codex integra limpieza, secado y almacenamiento dentro de la prevención de micotoxinas. Limpiar puede retirar una fracción contaminada, pero no demuestra que el lote restante sea inocuo; el análisis de riesgo y los ensayos aplicables siguen siendo necesarios.

Visualizar la etapa en GranoLab

El prototipo de recepción y prelimpieza ubica la limpiadora dentro del recorrido y permite observar el flujo principal en 2D y 3D. Los rechazos gruesos, finos y aspiración deben relevarse aparte: el modelo es conceptual y todavía no selecciona zarandas ni calcula eficiencia de separación.

El modelo no selecciona automáticamente una perforación, caudal de aire o imán. Para eso se necesitan muestras reales, curvas del fabricante, ensayo de separación y evaluación de seguridad del punto de instalación.

Información necesaria para seleccionar o corregir

• especie, variedad, humedad y destino;
• análisis de la alimentación por tipo y porcentaje de impureza;
• distribución de tamaño de grano e impurezas;
• caudal mínimo, medio y máximo;
• máquina, número de pisos, carrera, inclinación y área de zaranda;
• perforaciones actuales y sentido de montaje;
• ventilador, conductos, filtro o ciclón y puntos de medición;
• balances de masa y composición de cada salida;
• modelo, intensidad, ubicación y registro de limpieza de imanes;
• límites de exposición, polvo y bloqueo definidos por la planta.

Con esos datos, el ajuste deja de ser una secuencia de prueba y error basada en apariencia y pasa a ser una separación cuantificada.

Temas

PrelimpiezaZarandasAspiraciónSeparación magnética