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Hydraulic vs. Screw Press Palm Press Machine

Types of Palm Oil Press Machines: Hydraulic vs. Screw Press

El prensado es fundamental en cada molino de aceite de palma. Tras la esterilización y la trilla, el puré de fruta digerido debe prensarse para separar el aceite crudo de palma (ACP) de la fibra y las nueces. La elección de la prensa, generalmente hidráulica o de tornillo, influye en la eficiencia de la extracción, el costo operativo, la calidad del producto y la facilidad de escalado o automatización del molino. Esta guía explica cómo funciona cada prensa, dónde se adapta mejor y cómo elegir con confianza para nuevas construcciones o mejoras.

Dónde encaja la prensa en la línea

Un flujo típico es:

Recepción de RFF → Esterilización (vapor) → Trilla → Digestión (calentamiento + maceración mecánica) → Prensado → Clarificación y purificación → Almacenamiento.

La prensa debe aceptar un puré caliente y bien digerido (generalmente a ~90–100 °C), generar la compresión adecuada para extraer el aceite y descargar una torta de prensado lo suficientemente seca como para minimizar las pérdidas de aceite, pero que sea adecuada para la recuperación del grano posteriormente.

Palm Oil Press Machie

Prensas Hidráulicas

Cómo Funcionan

Las prensas hidráulicas aplican fuerza de forma intermitente mediante un cilindro hidráulico que actúa sobre un pistón. El puré se carga en una jaula o cesta (a menudo revestida con placas perforadas). El pistón comprime el puré, el aceite se drena a través de las perforaciones hacia un canal de recolección y el pistón se retrae para que los operadores puedan abrir la jaula y recargar para el siguiente ciclo. Algunos molinos utilizan configuraciones de múltiples pistones o carrusel para aumentar la producción.

Configuración típica

  • Operación por lotes (manual o semiautomática).
  • Hidráulica sencilla (bomba, depósito, válvulas de control), bastidor soldado, jaula perforada y canales de drenaje.
  • Motor de baja potencia instalada, pero la producción depende del tiempo de ciclo.
  • Ideal para producción a escala rural o artesanal, plantas piloto o líneas especializadas.

Ventajas

  • Alta presión unitaria en un espacio compacto.
  • Mecánica sencilla; fácil de entender y mantener.
  • Bajo costo de adquisición para pequeñas capacidades. Flexible: puede manejar características variables de alimentación sin controles complejos.

Limitaciones

  • El flujo de trabajo por lotes, con arranque y parada, limita la capacidad y aumenta la mano de obra por tonelada.
  • En la mayoría de los casos, la sequedad de la torta es inconsistente y el aceite residual es mayor que en las prensas de tornillo continuas.
  • Más difícil de integrar en líneas totalmente automatizadas; los operadores se encargan de la carga y descarga.
  • Si los tiempos de ciclo son largos, el contenido de grasa libre de ácidos grasos (FFA) puede aumentar debido a la conservación del puré en caliente antes del prensado y a una mayor exposición al aire.
  • El desgaste y la limpieza de las cestas perforadas pueden requerir mucha mano de obra.

Ideal para: molinos micro o artesanales; I+D; ubicaciones con suministro eléctrico intermitente; molinos que priorizan una inversión de capital baja sobre la recuperación máxima.

Prensas de Tornillo

Las prensas de tornillo son máquinas continuas que predominan en las plantas de aceite de palma industriales modernas. Se utilizan dos estilos principales:

Prensa de un solo tornillo (sinfín)

Prensa de doble tornillo (tornillo gemelo) con tornillos contrarrotativos entrelazados

Principio básico

Un tornillo (o tornillos) giratorio transporta el puré caliente a través de una jaula cilíndrica con ranuras o barras de drenaje. La geometría de las paletas, la reducción de paso y la holgura del cilindro comprimen progresivamente el puré. El aceite drena a través de la jaula; los sólidos salen como una torta compacta. Una digestión y una temperatura de alimentación adecuadas son fundamentales para reducir los picos de torque y mejorar la liberación de aceite.

Prensa de un solo tornillo

  • Un eje sinfín giratorio dentro de una jaula ranurada.
  • Rendimiento habitual: 5-10 t de RFF/h por unidad (existen variantes más pequeñas y más grandes).
  • Simplicidad mecánica, amplia disponibilidad de piezas, comprobada en miles de plantas.

Ventajas: económico, mantenimiento más sencillo, capacidad modular (añadir más unidades), buena integración con transportadores/PLC.

Desventajas: aceite residual ligeramente superior en comparación con un tornillo doble bien ajustado; una mayor concentración de par a lo largo de un eje exige una caja de engranajes robusta y un recargue periódico de las paletas y las barras de la jaula.

Prensa de doble tornillo (Twin-Tornillo)

  • Dos tornillos contrarrotativos engranados entre sí; el puré se comprime entre los tornillos y contra la jaula.
  • Capacidad por unidad a menudo de 10 a 25+ t FFB/h.
  • Corte/compresión más uniforme, generalmente una torta de prensado más seca (menor aceite residual).

Ventajas: alto rendimiento, mayor recuperación de aceite (menos residuos), operación estable a gran escala, sequedad favorable de la torta para la recuperación del grano.

Desventajas: mayor inversión de capital, mecánica más compleja (dos ejes, tren de engranajes), mayor potencia instalada, requiere mantenimiento especializado.

Comparación en paralelo

Modo de funcionamiento, rendimiento, energía y mantenimiento

Factor Prensa hidráulica Prensa de un solo tornillo Prensa de doble tornillo
Operación Lotes (intermitente) Continua Continua
Capacidad unitaria típica 0,3–3 t/h (dependiente del lote) 5–10 t/h 10–25+ t/h
Extracción / Aceite residual Variable; generalmente más residuos Buen desempeño si está bien ajustada Mejor, normalmente el residuo más bajo
Sequedad de la torta Variable; depende del control del ciclo Buena Muy buena
Energía (Potencia instalada) Baja por tonelada, varía según el ciclo ~20–50 kW por unidad ~60–100+ kW por unidad
Requisito de mano de obra Más alto (carga/descarga) Moderado Moderado
Mantenimiento Hidráulica + limpieza de la jaula Desgaste de los tornillos sin fin, barras de jaula y rodamientos Más piezas: dos tornillos, engranajes, rodamientos
Automatización Limitada; posible semi-automática Fácil de integrar con PLC/SCADA Fácil de integrar; enclavamientos más complejos
Capex Bajo (pequeña escala) Moderado Más alto
Mejor caso de uso Aldea / piloto Molinos pequeños–medianos Molinos medianos–grandes

Nota: Las capacidades reales y los valores nominales en kW dependen de la calidad de la fruta, la digestión, la geometría del tornillo, el espacio entre las jaulas y el diseño de la línea.

Impacto en la Calidad: Aceite, Frutos Secos y Clarificación

Calidad del Aceite (AGL, impurezas):

Las prensas continuas reducen la exposición del puré caliente al aire en comparación con las colas de lotes, lo que ayuda a limitar la acumulación de AGL. Un cribado y una dilución adecuados después del prensado también determinan la carga de clarificación. En general, las prensas de tornillo (especialmente las de doble tornillo) ofrecen un flujo de aceite más consistente con menos finos que los ciclos hidráulicos manuales.

Recuperación de Torta y Grano en la Prensa:

Una torta más seca mejora la separación de la fibra de la nuez y la eficiencia de la recuperación del grano. Las prensas de doble tornillo suelen producir la torta más seca, lo que facilita el despericarpio y los cascanueces posteriores.

Metales de Desgaste y Contaminación:

El desgaste de las paletas/jaulas puede desprender partículas. Especifique materiales endurecidos y aptos para el contacto con alimentos, mantenga las distancias entre las barras e instale trampas magnéticas o filtros antes de la clarificación.

Energía y Rendimiento

  • Las prensas hidráulicas suelen tener una potencia de motor instalada baja, pero el funcionamiento intermitente y los tiempos de permanencia en caliente más prolongados pueden aumentar la energía por tonelada (pérdidas por arranque y parada, calentamiento más prolongado).
  • Las unidades de un solo tornillo (aprox. 20–50 kW cada una) son ideales para líneas modulares; se pueden paralelizar las prensas para adaptarlas a la capacidad del esterilizador.
  • Las unidades de doble tornillo (aprox. 60–100+ kW) producen más toneladas por unidad, lo que a menudo reduce la energía por tonelada a un alto rendimiento a pesar de tener una potencia nominal mayor.

Repuestos y Fiabilidad

Prensa Hidráulica

  • Repuestos críticos: sellos de cilindros, bombas, válvulas, manómetros, revestimientos de jaula.
  • Tipos de fallo: fugas en sellos, pérdida de presión, desviación de la alineación del bastidor.
  • Tareas de mantenimiento preventivo (MP): comprobaciones de limpieza del aceite, inspección de sellos, verificación del par de apriete de los pernos, pruebas de alivio de seguridad.

Prensa de Tornillo

  • Repuestos críticos: sinfines (varias etapas), barras de jaula, cono de prensa, cojinetes, camisas de eje, componentes internos de la caja de engranajes, correas trapezoidales/acoplamientos.
  • Tipos de fallo: desgaste excesivo → aumento del consumo de potencia y pérdida de aceite; barras agrietadas; agarrotamiento del cono.
  • Tareas de mantenimiento preventivo (MP): limpieza diaria de ranuras, comprobaciones semanales del cono, sustitución programada de sinfines/barras, análisis del aceite de la caja de engranajes.

En ambos casos, las tablas del operador (par, temperatura, rendimiento, humedad de la torta) ayudan a detectar la desviación de forma temprana.

Consideraciones de Mantenimiento

Prensas hidráulicas:

Mantenga los sellos, mangueras y bombas en buen estado; evite fugas de aceite; limpie las perforaciones para mantener el drenaje. Los temporizadores de ciclo afectan la consistencia.

Prensas de un solo tornillo:

Se requiere un recargue periódico de las paletas del tornillo, la sustitución de las barras/revestimientos de la jaula, la atención a la lubricación y temperatura de la caja de engranajes y la revisión de los cojinetes del eje. Mantenga la temperatura de alimentación del digestor para evitar picos de torque.

Prensas de doble tornillo:

Todo lo anterior, además de la sincronización de dos tornillos, la alineación del tren de engranajes y la gestión equilibrada del desgaste entre los tornillos. La planificación de repuestos es fundamental.

Elección según el tamaño de la fábrica y la estrategia

Tipo de molino (capacidad FFB) Tipo de prensa recomendada Justificación
Micro (<5 t/h) Hidráulica o de un solo tornillo (pequeña) Bajo capex; operación sencilla; de un solo tornillo si se desea flujo continuo.
Pequeño (5–10 t/h) De un solo tornillo Probada, económica, fácil de mantener y escalable con unidades en paralelo.
Mediano (10–25 t/h) De un solo tornillo o de doble tornillo Elegir doble tornillo para mayor recuperación y torta más seca; de un solo tornillo si el capex es más ajustado.
Grande (25+ t/h) De doble tornillo Alta capacidad por unidad, menor aceite residual, plataforma sólida para automatización completa.

Vista de Costos y Ciclo de Vida

  • Capex: Hidráulico (el más bajo para microescala) < Monotornillo < Doble tornillo (el más alto).
  • Opex: El doble tornillo suele ser mejor a gran escala en recuperación de petróleo (menor pérdida de petróleo en la torta), mano de obra y energía por tonelada, lo que compensa su mayor precio de compra.
  • Repuestos y Disponibilidad: Las piezas de monotornillo están ampliamente disponibles en todos los mercados; las piezas de doble tornillo pueden requerir canales OEM y plazos de entrega planificados.
  • Impacto de las Paradas: Una sola parada importante de un doble tornillo puede detener una línea grande; muchos molinos mitigan el riesgo con redundancia N+1 o una prensa auxiliar más pequeña.

Integración y Automatización

  • Alimentación: Las prensas de tornillo se integran bien con los transportadores de tornillo o las bombas de los digestores. Mantienen la temperatura de la mezcla (≈90–100 °C) y la homogeneidad.
  • Control: Los variadores de frecuencia (VFD) en los motores de las prensas permiten la gestión del par y el ajuste del rendimiento. La integración con PLC monitorea la carga, la temperatura, la vibración y el flujo de aceite del motor para advertir sobre desgaste o obstrucción.
  • Seguridad: Los enclavamientos en las tapas de las tolvas, las puertas de las jaulas y los limitadores de par son esenciales. Proporcione piezas giratorias protegidas y procedimientos de bloqueo y etiquetado.
  • Saneamiento: Los lavados en caliente y los ciclos de limpieza programados previenen la acumulación de gomas o sólidos en las ranuras de drenaje.

Ventajas y desventajas prácticas de un vistazo

Prensa hidráulica

  • Inversión de capital mínima para molinos pequeños; mecánica sencilla; tolerante a la variabilidad de la alimentación
  • Mano de obra por lotes, ciclos más lentos, sequedad de la torta inconsistente, pérdidas de aceite generalmente mayores, más difícil de automatizar de principio a fin

Prensa de un solo tornillo

  • Escalado modular continuo, probado, con amplio soporte, buen equilibrio entre costo y rendimiento
  • Mayor pérdida de aceite que una prensa de doble tornillo bien ajustada; requiere recargue duro y mantenimiento regular de las barras

Prensa de doble tornillo

  • Máximo rendimiento por unidad, mejor sequedad de la torta, menor aceite residual, ideal para la automatización y la eficiencia en la recuperación de granos
  • Máximo gasto de capital y complejidad; requiere mantenimiento especializado y repuestos planificados

Consejos de instalación para obtener los mejores resultados

Digiera bien, presione fácilmente: Invierta en una digestión eficaz (tiempo de residencia, temperatura y acción mecánica correctos). Una digestión deficiente perjudica a cualquier prensa con un mayor torque y una menor recuperación.

Mantenga caliente: Mantenga el puré a ~90–100 °C hasta el prensado; aísle las tolvas y minimice las retenciones para evitar la acumulación de FFA.

Gestione los sólidos: Instale mallas/filtros adecuados debajo de la prensa para reducir el arrastre de fibra a la planta de clarificación.

Controle el desgaste y el torque: Controle la corriente/torque del motor y el flujo de aceite. Un torque creciente con un flujo de aceite descendente suele indicar suciedad en la jaula o desgaste de las paletas.

Planifique los repuestos: Mantenga repuestos críticos (paletas de sinfín, barras/revestimientos de la jaula, cojinetes, sellos, mangueras hidráulicas y aceites para engranajes) en el sitio.

Calibre la sequedad de la torta: Tome muestras periódicas de la torta para detectar aceite y humedad residuales; ajuste la separación de las barras de la jaula y la velocidad para optimizar la recuperación sin obstrucciones.

Seguridad ante todo: Proteja todos los componentes rotativos; Utilizar enclavamientos y paradas de emergencia cerca de tolvas de alimentación y puntos de descarga.

Las prensas de un solo tornillo ofrecen una estructura continua y versátil para molinos pequeños y medianos, con repuestos accesibles y escalabilidad modular. Las prensas de doble tornillo ofrecen alta capacidad, bajo nivel de aceite residual y torta seca, lo que las convierte en la opción preferida para molinos medianos y grandes que buscan eficiencia y automatización total.

Si está diseñando o modernizando un molino, comience por sus objetivos de producción y el rendimiento del digestor, y haga su selección basándose en los patrones de mano de obra, las capacidades de mantenimiento y las estrategias energéticas. En la mayoría de los escenarios comerciales, este proceso finalmente resulta en una prensa de tornillo, combinada con una redundancia bien pensada y un programa activo de repuestos para garantizar una alta eficiencia general del equipo (OEE) y un alto rendimiento de producción.

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