¿Cómo resolver los fallos comunes de una máquina para astillas de madera en una empresa de biomasa?

Control de humedad: la causa n.º 1 de las averías en la máquina para astillas de madera

Por qué una humedad excesiva o insuficiente provoca obstrucciones y baja producción

Lograr el contenido de humedad adecuado es absolutamente crítico para mantener el funcionamiento fluido de las máquinas de astillado de madera. Cuando hay demasiada agua, las partículas comienzan a hincharse y a adherirse entre sí, lo que provoca rápidamente obstrucciones en las tolvas de alimentación y detiene por completo las operaciones. Por otro lado, si el material se seca por debajo de aproximadamente un 10 %, ocurre otro problema. La lignina natural, que actúa como una especie de pegamento en la biomasa, empieza a desaparecer, por lo que la compactación no se produce correctamente. Los pellets se desintegran a mitad del proceso, generando todo tipo de problemas. Estos inconvenientes provocan paradas imprevistas de la maquinaria en general. Un importante fabricante de equipos analizó este fenómeno y descubrió que sus clientes experimentaban casi el doble de atascos siempre que los niveles de humedad se alejaban de los rangos ideales. Mantener una hidratación adecuada no es simplemente una buena práctica: es prácticamente esencial para la operación continua.

El rango óptimo de humedad del 10–15 % para la durabilidad de las matrices y una densidad constante de los gránulos

Mantener el contenido de humedad entre el 10 y el 15 % tampoco es una cuestión de mera casualidad. A estos niveles, la lignina se ablanda efectivamente al exponerse al calor y a la presión, lo que facilita considerablemente empujar el material a través de las matrices sin generar demasiada fricción en el proceso. Cuando las operaciones se mantienen dentro de este margen ideal, el desgaste en las caras de las matrices permanece controlable (la fricción se mantiene por debajo de 0,4 MPa), mientras que los gránulos resultantes alcanzan una densidad suficiente, normalmente superior a 650 kg por metro cúbico. Esto supera ligeramente el requisito establecido por la norma ISO 17225-2 para sus gránulos industriales de categoría superior A1. Las plantas que respetan este rango de humedad suelen observar que la vida útil de sus matrices se prolonga aproximadamente un 40 % respecto a lo habitual. Un equipo más duradero implica menores costos de reemplazo a largo plazo, lo que supone una diferencia significativa en los presupuestos de mantenimiento con el paso del tiempo.

Solución práctica en la industria: cómo los sensores de humedad en línea redujeron el tiempo de inactividad un 37 % en una planta de biomasa escandinava

Una planta de biomasa en Escandinavia eliminó esos constantes problemas de paradas tras instalar unos sensores de humedad en línea basados en microondas que escanean la materia prima aproximadamente cada 0,8 segundos. Siempre que las lecturas superaban o caían por debajo del valor deseado en más de un 0,7 %, las mezcladoras automáticas añadían agua adicional o activaban el sistema de presecado. ¿El resultado? Lograron mantener el nivel medio de humedad establecido en torno al 12,2 % durante todos sus turnos. En el transcurso de tan solo 11 meses, el tiempo de inactividad imprevisto disminuyó casi un 37 %, mientras que la producción aumentó casi 290 toneladas métricas cada mes. La conclusión es clara: ejercer un control preciso sobre los niveles de humedad reporta beneficios mucho más rápidamente que esperar a que los equipos fallen para luego proceder a su reparación.

Protocolo sistemático de resolución de fallos en máquinas para astillas de madera

Paso 1: Descartar primero la humedad — Por qué debe preceder a las comprobaciones de parámetros o de hardware

Comience la resolución de problemas comprobando primero los niveles de humedad. Estudios del sector indican que aproximadamente dos tercios de los problemas con las picadoras de madera se deben, en realidad, a desequilibrios de humedad, según una investigación publicada el año pasado en la revista Biomass Engineering Journal. Cuando los operarios observan material aglomerado, densidades irregulares o tasas de producción fluctuantes, suelen atribuirlos directamente a fallos mecánicos o a disfunciones del sistema de control. Sin embargo, este enfoque generalmente no conduce a resultados rápidos y, además, desperdicia valiosas horas de mantenimiento. El verdadero problema suele hallarse aguas arriba, donde un contenido de humedad inadecuado genera estos síntomas. Al medir la humedad de inmediato, los técnicos pueden evitar perseguir pistas falsas, como motores sobrecargados o patrones anormales de desgaste en las matrices, que se habrían evitado si el problema de humedad se hubiera abordado antes.

Paso 2: Validar los parámetros de funcionamiento (presión, temperatura y caudal de alimentación) frente a los perfiles de referencia

Después de confirmar que los niveles de humedad son estables, es importante comparar las lecturas de presión en tiempo real con los valores especificados por el fabricante (normalmente entre 120 y 180 bar). Las comprobaciones de temperatura también son relevantes: durante las etapas de acondicionamiento buscamos temperaturas de aproximadamente 70 a 90 grados Celsius, mientras que en la zona real del troquel las temperaturas deben situarse entre 130 y 160 grados. Asimismo, las velocidades de alimentación deben coincidir con esos valores de referencia. Cuando cualquiera de estos valores se desvía más del 15 %, normalmente indica un problema en el sistema de control o, posiblemente, que los sensores ya no están calibrados correctamente. No obstante, esto no implica necesariamente una rotura de piezas. Por ejemplo, si la presión permanece alta pero la temperatura sigue baja, ello suele indicar problemas con los calentadores; y cuando estos fallan de esta manera, causan daños en los troqueles mucho más rápidamente que bajo condiciones normales.

Paso 3: Inspeccionar la integridad mecánica — troquel, rodillos, rodamientos y calibración del juego

Una vez que hayamos comprobado los niveles de humedad y confirmado que todos los parámetros están dentro del rango aceptable, es momento de trabajar directamente con las piezas físicas. Inspeccione las matrices para detectar cualquier desgaste irregular y examine también los rodillos: si presentan rayaduras, esto suele indicar que algo no está correctamente alineado o que la lubricación ha comenzado a fallar. Cuando los rodamientos operan a temperaturas superiores a aproximadamente 85 grados Celsius, esto suele ser señal de que la grasa se está degradando o de que los propios rodamientos están desgastándose. No obstante, la calibración de la holgura entre matrices requiere una atención especial. Si esta medida varía más de 0,3 mm, los gránulos pierden significativamente densidad (una reducción de aproximadamente un 30 %) y las máquinas consumen mucho más energía (un 22 % adicional, según indica Renewable Energy Focus en su informe de 2024). No confíe en estimaciones aproximadas, colegas: invierta en galgas digitales adecuadas, en lugar de intentar juzgar visualmente las medidas. La precisión es fundamental, ya que estas pequeñas mediciones se traducen directamente en costos operativos importantes.

Mantenimiento crítico de los componentes principales de la máquina de astillas de madera

El mantenimiento proactivo de las matrices, los rodillos y los ajustes de holgura evita fallos catastróficos y preserva la calidad de los gránulos. La negligencia en estos elementos contribuye a pérdidas anuales de producción de hasta 740 000 USD por línea (Instituto Ponemon, 2023), costes que se acumulan con cada parada no planificada.

Patrones de desgaste de la matriz y del rodillo de presión: signos tempranos e intervalos preventivos de calibración

Cuando escuchamos ese chirrido metálico proveniente de la máquina, observamos gránulos que no son uniformes en longitud o detectamos esos molestos hoyuelos en las superficies, normalmente es momento de verificar si nuestros rodillos o matrices están desgastándose. Estas pequeñas grietas comienzan a aparecer tras aproximadamente 200 a 300 horas de operación, mucho antes de que se observe algún daño evidente. Van reduciendo progresivamente la eficacia de la compresión. Una buena práctica consiste en realizar pruebas de alineación láser cada dos semanas para monitorear de cerca la erosión superficial. Y no espere a que los componentes fallen por completo. Somete a rectificado matrices y rodillos cuando el desgaste alcance unos 0,5 mm de profundidad. Realizar este mantenimiento de forma anticipada prolonga su vida útil aproximadamente un 40 % en comparación con esperar pasivamente a que fallen por sí solos.

Deriva en el ajuste de la separación > 0,3 mm: cuantificación de su impacto en la densidad de los gránulos y la eficiencia energética

Cuando la holgura entre las piezas se desvía más de 0,3 mm, se altera la relación de compresión, lo que provoca una disminución de la densidad de los gránulos entre un 8 y un 12 %, además de afectar negativamente la calidad del combustible. En estas condiciones, los motores deben trabajar con mayor esfuerzo, consumiendo aproximadamente un 15 al 20 % más de potencia solo para mantener la misma tasa de producción. Esto incrementa el costo eléctrico por tonelada y somete a una tensión innecesaria los componentes de accionamiento con el paso del tiempo. Durante las revisiones mensuales habituales de mantenimiento, los técnicos deben realinear cuidadosamente dichas holguras mediante calibradores digitales y galgas de espesores debidamente calibradas. Volver a ajustar todo correctamente permite recuperar una densidad de gránulos de al menos 600 kg por metro cúbico, además de reducir el consumo energético desperdiciado hasta en un 18 %, según pruebas de campo.

Factor de mantenimiento	Umbral de impacto	Pérdida de rendimiento	Método de Corrección
Profundidad de desgaste del rodillo	>0,5 mm	-25 % de capacidad de producción	Reacondicionamiento guiado por láser
Desviación del ajuste de holgura	>0,3 mm	-12 % de densidad de gránulos	Calibración de calibradores digitales

El estricto cumplimiento de estos intervalos mantiene una producción constante y permite lograr ahorros energéticos cuantificables en operaciones continuas.

Optimización de parámetros para un funcionamiento estable y de alto rendimiento de la máquina de astillas de madera

Equilibrar la presión y la temperatura para prevenir la inestabilidad térmica y la obstrucción de la matriz

Cuando la temperatura en el interior de los equipos de procesamiento se vuelve demasiado elevada, hablamos de descontrol térmico, un fenómeno que básicamente ocurre cuando la fricción genera calor más rápidamente de lo que este puede disiparse. Si la presión se mantiene por encima de 180 bares mientras las zonas de las matrices alcanzan temperaturas superiores a 180 grados Celsius, comienzan a producirse problemas graves: la lignina se descompone, las partículas pequeñas se carbonizan y, finalmente, los orificios diminutos de las matrices se obstruyen. Por otro lado, si la presión cae por debajo de aproximadamente 100 bares, la lignina no se ablanda adecuadamente, lo que provoca problemas relacionados con la humedad y da lugar a la formación de grumos en la corriente de material. La mayoría de los operadores observan que mantener la presión entre 120 y 150 bares funciona mejor, especialmente cuando la materia prima ha sido previamente calentada a una temperatura comprendida entre 130 y 160 grados. Este rango favorece un flujo uniforme del material a través del sistema sin que se produzca su descomposición por exceso de calor. Las instalaciones que respetan estos parámetros experimentan, típicamente, aproximadamente la mitad de paradas imprevistas en comparación con aquellas que operan fuera de este margen.

Ajuste basado en datos: Uso de la retroalimentación en tiempo real del sistema SCADA para mantener ventanas de proceso óptimas

La integración de los sistemas SCADA cambia la forma en que se gestionan los parámetros, alejándose de esos ajustes manuales habituales hacia una optimización continua. Los sensores supervisan constantemente variables como las diferencias de presión a través de los equipos, los cambios de temperatura a lo largo del proceso y el caudal de material que pasa en cada momento. Estas mediciones se comparan de forma continua con los valores de referencia establecidos para un funcionamiento eficiente. Si las lecturas comienzan a desviarse más de aproximadamente un 5 % de los valores esperados, el sistema emite alertas para que los operadores intervengan y corrijan cualquier problema antes de que se vea afectada la calidad del producto. Las plantas que han adoptado este método suelen mantener la densidad de los gránulos dentro de un margen de aproximadamente ±3 % respecto al valor objetivo, y muchos operadores observan una reducción de cerca del 20 % en las paradas imprevistas de producción. Todos esos datos se traducen en un mayor control sobre las operaciones diarias y una mayor confianza para garantizar una producción constante.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es el contenido óptimo de humedad para las máquinas de astillado de madera?
R: El contenido óptimo de humedad para las máquinas de astillado de madera es del 10 al 15 %. Este rango es ideal para reducir la fricción, prolongar la vida útil de la matriz y mantener la densidad de los gránulos.

P: ¿Cómo ayudan los sensores de humedad en línea en la producción de astillas de madera?
R: Los sensores de humedad en línea, especialmente los basados en microondas, monitorizan los niveles de humedad de la materia prima cada pocos segundos. Permiten automatizar los ajustes (adición de agua o presecado) para mantener los niveles de humedad deseados, reduciendo el tiempo de inactividad y aumentando la producción.

P: ¿Cuáles son los pasos clave para solucionar fallos en las máquinas de astillado de madera?
R: Los pasos clave para la solución de problemas incluyen: verificar primero los niveles de humedad, validar los parámetros operativos, como la presión, la temperatura y la velocidad de alimentación, e inspeccionar la integridad mecánica, incluidas la matriz, los rodillos, los rodamientos y la calibración del juego.

P: ¿Qué importancia tiene el mantenimiento de la matriz y los rodillos?
A: El mantenimiento regular de las matrices y los rodillos previene el desgaste y prolonga la vida útil hasta en un 40 %. Se recomiendan medidas preventivas, como el rectificado cuando la profundidad del desgaste alcanza los 0,5 mm, para evitar fallos catastróficos.