Cómo Dimensionar una Criba Vibratoria Inclinada — Guía Paso a Paso con Ejemplos Trabajados

Las 5 Entradas Que Necesita Antes del Dimensionado

Antes de poder dimensionar una criba vibratoria inclinada, necesita cinco datos sobre la alimentación y el producto objetivo. Si falta cualquiera de ellos, el cálculo de dimensionado es una conjetura.

• Caudal de alimentación (Q en t/h): Pico de alimentación a la criba, no promedio. Use siempre el pico — promediar subdimensiona las cribas.
• Distribución granulométrica (PSD): Un análisis por tamizado de la alimentación que muestre el % que pasa por cada tamaño. Crítico para los factores de corrección por mitad de tamaño y sobretamaño.
• Densidad aparente (ρ en t/m³) y contenido de humedad: La caliza es 1,5–1,6 t/m³ en seco; el mineral de hierro puede llegar a 2,5 t/m³. La humedad por encima del 5 % requiere una corrección separada.
• Número de fracciones de producto necesarias: Determina el número de cubiertas. Tres productos → 2 cubiertas. Cuatro productos → 3 cubiertas. Cinco productos → 4 cubiertas.
• Porcentaje de área abierta del medio de cribado seleccionado: La malla de alambre tejido va del 50–65 %, los paneles de poliuretano del 25–45 % y los de caucho del 30–40 %. Use el valor real del panel que especifica, no un valor genérico.

La Fórmula de Capacidad de la Criba Inclinada

La fórmula estándar de capacidad de criba inclinada calcula el área de criba requerida en metros cuadrados:

Capacidad básica (B)

La capacidad básica es el caudal que un metro cuadrado de malla de alambre limpio manejaría sobre material seco y de flujo libre a nivel del mar con la abertura de referencia estándar de 25 mm. A medida que aumenta el tamaño de la abertura, la capacidad básica aumenta casi linealmente. Valores típicos:

Los factores K (multiplicadores de corrección)

• K — factor de mitad de tamaño: 1,0 si el 25 % de la alimentación es la mitad del tamaño de abertura; hasta 2,0 si el 60 % es de mitad de tamaño. El material de mitad de tamaño pasa fácilmente.
• E — factor de eficiencia: 1,0 a 95 % de eficiencia de cribado; 0,8 a 90 %; 0,6 a 80 %. La mayoría de plantas de áridos apuntan a 90–95 %.
• D — factor de posición de cubierta: 1,0 para cubierta superior; 0,9 para segunda cubierta; 0,8 para tercera cubierta (porque cada cubierta maneja una PSD más pequeña).
• F — factor de sobretamaño: 1,0 si el 25 % de la alimentación es sobretamaño; cae a 0,6 si es 80 %+ sobretamaño.
• S — forma de ranura/abertura: 1,0 para cuadrada; 1,15 para ranurada (las aberturas más largas pasan el material más rápido).
• O — factor de área abierta: Área abierta / 50 %. Así, 60 % de área abierta = 1,2; 35 % (panel PU) = 0,7.

Ejemplo Trabajado #1 — 300 t/h de Caliza Triturada, 3 Productos

Datos: 300 t/h de caliza triturada, alimentación de 0–80 mm, 4 % de humedad, densidad de 1,6 t/m³. Tres productos requeridos: 0/16 mm, 16/32 mm, 32+ mm. Dos puntos de corte → criba inclinada de 2 cubiertas.

Cubierta superior — corte de 32 mm

• Caudal en la cubierta superior = 300 t/h (alimentación completa)
• Abertura = 32 mm → B ≈ 14 t/h/m²
• K (mitad de tamaño, ~30 % bajo 16 mm) ≈ 1,1
• E (objetivo 92 %) ≈ 0,9
• D (cubierta superior) = 1,0
• F (sobretamaño ~25 %) = 1,0
• S (alambre cuadrado) = 1,0
• O (alambre 60 % de área abierta) = 1,2
• A = 300 / (14 × 1,1 × 0,9 × 1,0 × 1,0 × 1,0 × 1,2) ≈ 18,0 m²

Espere — eso es demasiado. Los factores de corrección aquí multiplican hacia abajo el requisito, no hacia arriba. La corrección combinada es 14 × 1,1 × 0,9 × 1,2 ≈ 16,6, así que A = 300 / 16,6 = 18 m². Eso son 18 metros cuadrados de área efectiva de cubierta superior. Una sola STE2470 es 2,4 m × 7,0 m = 16,8 m² por cubierta — cerca pero ligeramente subdimensionada. Suba a una STE2470 con margen O use un modelo ligeramente más grande. En la práctica, ambas funcionan porque los factores de corrección son conservadores.

Segunda cubierta — corte de 16 mm

• Caudal = 300 × (% que pasa 32 mm) ≈ 300 × 0,75 = 225 t/h
• Abertura = 16 mm → B ≈ 9 t/h/m²
• K ≈ 1,1, E ≈ 0,9, D = 0,9 (segunda cubierta), F ≈ 1,0, S = 1,0, O = 1,2
• A = 225 / (9 × 1,1 × 0,9 × 0,9 × 1,0 × 1,0 × 1,2) ≈ 23 m²

La segunda cubierta es la cubierta limitante — necesita más área que la superior porque el caudal por metro cuadrado cae rápido cuando el tamaño de corte es pequeño. Los 23 m² requeridos confirman que una STE2470 (16,8 m² por cubierta) está subdimensionada para esta aplicación. La decisión correcta es subir a un bastidor más grande o añadir una segunda máquina en paralelo, o aceptar una eficiencia de cribado menor en la cubierta inferior.

Ejemplo Trabajado #2 — 150 t/h de Granito, 4 Productos

Datos: 150 t/h de granito triturado, alimentación de 0–60 mm, 2 % de humedad, densidad de 1,55 t/m³. Cuatro productos requeridos: 0/4, 4/8, 8/16, 16+ mm. Tres puntos de corte → criba inclinada de 3 cubiertas.

• Cubierta superior (corte 16 mm): 150 t/h, abertura 16 mm. B = 9, K = 1,1, E = 0,9, D = 1,0, F = 1,0, O = 1,2. A = 150 / (9 × 1,1 × 0,9 × 1,2) = 14 m².
• Cubierta intermedia (corte 8 mm): ~110 t/h. B = 6, K = 1,1, E = 0,9, D = 0,9, F = 1,0, O = 1,2. A = 110 / (6 × 1,1 × 0,9 × 0,9 × 1,2) = 17 m².
• Cubierta inferior (corte 4 mm): ~70 t/h. B = 3,5, K = 1,0, E = 0,9, D = 0,8, F = 1,0, O = 1,0 (necesita un panel más fino — el área abierta cae). A = 70 / (3,5 × 1,0 × 0,9 × 0,8 × 1,0) = 28 m².

La cubierta inferior de 4 mm empuja el área requerida a 28 m². Esto es mayor que cualquier modelo STE individual. Las soluciones pragmáticas son: (1) aceptar una eficiencia de cribado del 85 % en la cubierta inferior (lo que eleva el factor E y reduce el requisito); (2) usar paneles de poliuretano en la cubierta inferior para extender el tiempo de funcionamiento (máquina más pequeña, cambios de medio más frecuentes); (3) dividir la operación entre dos cribas en paralelo; o (4) usar una criba horizontal (Serie ETE) para la operación de cubierta inferior fina, donde el movimiento elíptico ofrece una capacidad mucho mayor de cribado fino por m².

Tabla de Referencia Rápida de Dimensionado de la Serie STE

Capacidades aproximadas para la Serie GELEN STE en caliza triturada estándar (1,6 t/m³, seca, 50 % de mitad de tamaño, alambre tejido). Use esto como punto de partida — verifique siempre con la fórmula completa.

El amplio rango de capacidad refleja que el tipo de material, el tamaño de corte y el número de cubiertas pueden hacer variar el caudal realista en 2× o más. Para su aplicación específica, envíenos sus datos de alimentación — haremos el cálculo completo de dimensionado y le recomendaremos el modelo STE adecuado.

5 Errores Comunes de Dimensionado (Y Cómo Evitarlos)

• Dimensionar para alimentación promedio en lugar de pico. Las plantas de áridos a menudo ven sobrecargas del 20–40 % sobre el promedio. Use siempre el pico de alimentación, no el promedio.
• Ignorar el material de tamaño cercano. Si el 25 % o más de la alimentación está dentro del ±25 % del tamaño de corte, el factor de mitad de tamaño va en sentido contrario y necesita mucho más área de la que dice la fórmula básica.
• Subestimar la humedad. Incluso un 5–8 % de humedad reduce la capacidad efectiva de cribado en un 20–30 % en malla de alambre estándar. Por encima del 10 % debe cambiar a paneles de poliuretano o caucho y planificar el cribado en húmedo con barras rociadoras.
• Cifra de área abierta incorrecta. Los paneles de PU (35 %) tienen un área abierta muy diferente del alambre tejido (60 %). Usar la cifra incorrecta puede sobre o subdimensionar la criba en un 30 %.
• Dimensionar la cubierta superior en lugar de la inferior. El corte más pequeño casi siempre marca el área requerida. Dimensione para la cubierta inferior, no para la superior.

Preguntas Frecuentes

• ¿Debería usar la fórmula básica o un software de simulación? Para el 95 % de las plantas estándar de áridos, la fórmula básica con factores K es precisa dentro del 10–15 % — lo suficientemente cerca para especificar la clase de tamaño correcta. El software de simulación ayuda cuando la alimentación es inusual (muy húmeda, muy fina, muy caliente) o cuando necesita predecir el rendimiento de la criba en un rango de condiciones operativas.
• ¿Cuánto margen debo añadir? Dimensione para el 110–120 % de su pico de alimentación. Esto cubre la variación de granulometría, la humedad estacional y el desgaste progresivo del medio durante el ciclo de servicio.
• ¿La fórmula funciona para cribado en húmedo? Sí, pero el factor de mitad de tamaño cambia. El cribado en húmedo con barras rociadoras aumenta efectivamente la fracción de mitad de tamaño (el agua transporta los finos más rápido), lo que reduce el área requerida en un 20–30 %.
• ¿Y las cribas banana? Las cribas banana (multi-pendiente) tienen una capacidad mucho mayor por m² porque la sección superior empinada acelera el material, pero cuestan más y requieren más altura libre. Vea la comparación de banana vs inclinada.
• ¿Puedo usarlo para scalping de grizzly? Las cribas grizzly de scalping (como la Serie ITE) usan la misma fórmula pero con valores de capacidad básica diferentes para las aberturas muy grandes (típicamente 50–200 mm).

Obtenga un Cálculo Personalizado de Dimensionado

Envíenos su PSD de alimentación, tonelaje pico, contenido de humedad, densidad y fracciones de producto requeridas — haremos el cálculo completo y le recomendaremos el modelo de Serie STE adecuado, el número de cubiertas, los medios de cribado y los ajustes operativos para su aplicación.

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