Perú - Sistema de martillos de molino seco para producir harina de pescado

Hace varias décadas atrás, la economía del Perú ha ido creciendo gracias al aprovechamiento de sus recursos naturales, en donde se desarrollan diferentes actividades económicas, como por ejemplo la actividad pesquera. Según el INEI, el sector pesquero es el segundo mayor rubro extractivo e importante de la actividad económica nacional, representando el 12% de las exportaciones peruanas; por tal, es una fuente de ingreso muy importante, ya que a nivel mundial se consume más de 100 millones de toneladas de pescado al año, por lo cual, el Perú representa un porcentaje importante en cuanto a volumen de captura y procesamiento. En 2017, logró alcanzar una cuota de 4,29 millones de Tm en pesca de anchoveta, por ello el país actualmente se encuentra como líder mundial en diversos productos marítimos donde destacan la harina y aceite de pescado, los cuales representan tres-cuartos de los ingresos por exportación, principalmente por su alto valor proteico (entre 70 a 80%) que los vuelve un producto recurrente en la acuicultura y ganadería. 

Por tanto, el estudio del procesamiento del producto es muy importante para aumentar la calidad de producción en un mercado tan competitivo. Por ello, una de las etapas importantes de producción muy poco tomado en cuenta es el sistema de molienda, el cual influye mucho en la comercialización del producto, porque es una de las últimas etapas en donde se define la calidad y aspecto del producto.

En ese contexto, Alfonso Hipolito Jimenez Gandulias investigo sobre "Análisis del sistema de martillos de un molino seco en la producción de harina de pescado" como eje de su Tesis para optar el Título de Ingeniero Mecánico - Eléctrico en la Facultad de Ingeniería de la UNiversidad de Piura (Perú). El propósito de su investigación es contribuir a un mejor conocimiento en la gestión de la molienda en la fabricación de harina de pescado, para disminuir la tasa de fallas, reducir costos de materia prima, energía y mantenimiento, aumentar la calidad del producto y eficiencia.

En la investigación realizada se desarrollan distintos capítulos, como el capítulo uno donde se explica el contexto de la producción de harina de pescado en el Perú y se recopila los principales hechos históricos en la actividad pesquera peruana hasta la actualidad, así como el impacto producido en el país y su problemática a abordar en la investigación. En el capítulo dos, se enumeran y explican las características y funcionamiento de los tipos de molinos, así como las industrias donde se aplican a nivel mundial. En el capítulo tres, se explica y plantea el marco teórico de un caso de molino de harina de pescado. Así mismo, se calcula y definen los principales parámetros de los componentes de un molino de martillos para harina de pescado como los bastidores o martillos, ejes secundarios y principales, discos y separadores.

El análisis realizado fue a partir de los datos de un molino de la empresa Copeinca. A partir de los datos técnicos mencionados, se hizo una retro inspección para analizar las fuerzas mecánicas y dinámicas interactuadas en pleno funcionamiento del molino. Para el cálculo de los martillos se planteó usar materiales como SS316, SS304, AISI 1045 y ASTM A36. Por otro  lado, para el eje principal se planteó usar Acero VCL-V320, AISI 4340, AISI 304, AISI 316 INOX y Acero H-V945, utilizados para componentes de equipos de industrias alimentarias. Los valores obtenidos, permitieron plantear una relación respecto a dimensiones entre las componentes de acuerdo con una potencia predeterminada.
Finalmente, en el capítulo cuatro, se realizó un análisis estático y de fatiga, además se verificó los datos analíticos y se analizó la deformación y zonas de falla por el método de elementos finitos usado en el software SolidWorks, sustentado los valores esperados para el óptimo funcionamiento del equipo.

^{Diseño final del molino de martillos sin y con eje principal instalado}

Entre las conclusiones el autor destaca que el análisis de las partículas de trabajo en un molino permitió encontrar una relación entre su tamaño y la potencia del equipo. A menor tamaño de la partícula de salida, mayor potencia se requería.

Se identificaron los problemas principales en un molino de martillos, como el atascamiento del molino por filtración de partículas externas de gran tamaño, desalineamiento del eje principal y el desgaste superficial de los martillos.

La selección de material de los componentes internos es muy importante en un molino. 

En el caso de la investigación realizada, el material debía ser resistente e inoxidable para evitar la contaminación del producto.

Se realizó una comparación entre los materiales y parámetros de diseño de los elementos internos del sistema a partir de investigaciones similares.

Se determinó la influencia del producto procesado en los parámetros del motor y del molino. En la investigación se tomó como base el procesamiento de harina de pescado, sin embargo, es posible aplicarlo a otros procedimientos, de acuerdo con la composición de la materia prima.

Se realizó una comparación entre los resultados teóricos y por simulación para verificar parámetros como fatiga, deformación y esfuerzos máximos en los elementos. Además, se obtuvo los puntos críticos de los elementos de acuerdo con los materiales y diseños planteados.

Alfonso Hipolito Jimenez Gandulias tuvo como Asesor de su tesis a Mgtr. Ing. Jorge Javier Machacuay Arévalo y su trabajo de investigación se compone de cinco capítulos, 166 páginas con 61 tablas y 114 figuras.

Para acceder a la tesis completa en el Repositorio Institucional de la Universidad de Piura haga CLICK  en la imagen del plano del Molino seco de martillos estudiado: