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• Ana Karina Nutrera Yepez

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Conductores de bagazo Los conductores de bagazo ofrecen alternativa más económica y eficiente de manejar el bagazo para introducirlo directamente a las calderas, almacenarlo como excedente o someterlo a procesos adicionales. Están compuestos de tablillas de acero, aluminio o madera acopladas a hileras de cadenas paralelas y se ofrecen en una amplia variedad de montajes. • Sus pernos especiales de acero aleado son termo tratados para hacerlos resistentes al desgaste y evitar la fatiga por corrosión y reducir así los costos de mantenimiento. • Las aletas 2-C han sido mejoradas con una base más gruesa para prolongar su vida útil. • Sus barras laterales de gran resistencia soportan el severo choque de las cargas de alto impacto. • Cuenta con rodillos y bujes de acero termo tratado especiales para máxima resistencia al desgaste. Las cadenas Unión de U.S. Tsubaki continúan rodando mucho después de haberse desgastado las demás Capacidad En la literatura azucarera clásica existen varios autores que presentan ecuaciones que pretenden calcular, de forma directa y única la capacidad de una Planta Moledora. Existen opiniones que ese no es el enfoque más correcto del problema, ya que una Planta Moledora es una instalación muy flexible en cuanto a su capacidad, y que esta representa un valor de compromiso entre la cantidad de caña a moler y la extracción de pol. Esto quiere decir que una misma Planta Moledora puede alcanzar comparativamente altos valores de molida, sacrificando la extracción, y a la inversa, puede optimizarse la extracción sacrificando el volumen de la molida. Por tanto, la solución óptima del problema estaría en determinar el valor de compromiso donde la planta moledora pueda asimilar el mayor volumen posible de caña con valores razonables de extracción de sacarosa, teniendo como premisa fundamental la eficiencia económica. Es opinión de muchos que el camino correcto a seguir es analizar todos los elementos que tienen incidencia en el trabajo de la Planta Moledora (variables de estado, ajustes mecánicos,etc.) que se esté analizando en específico y obtener el nivel de capacidad óptimo de acuerdo a sus posibilidades, para compararlo posteriormente con el grado de explotación real a que está sometida. Vamos a utilizar para este analisis el "Factor de Grueso del Colchón"(G) que es el indicador de la carga con que opera cada molino de un tandem, y que relaciona su razón de molida con la velocidad tangencial de las mazas. Se expresa en:

- (Tm fibra/hora)/(m2 maza/minuto) - (@fibra/hora)/(pie2 maza/minuto) (1 @ = 25 lbs.) Capacidad y mantenimiento, almacenamiento de bagazo y compactado Mayor extracción Menor Mantenimiento Mayor continuidad de operaciones Menor desgaste Menor costo de operación Mayor eficiencia mecánica Menores costos de inversión y de instalación Mayor Extracción El proceso de extracción en el difusor es hecho de tres maneras: Lixiviación Difusión Presión 1. Mayor extracción Lixiviación Lixiviación es un proceso de lavado de la caña desfibrada. Por lixiviación el jugo de la caña es retirado del bagazo a través de sucesivas lavadas mecánicas. Estas lavadas son iguales a la imbibición compuesta en un sistema de molienda. En realidad, las lavadas son efectuadas sometiendo la caña a líquidos con contenido de sacarosa siempre inferiores al contenido en el jugo de la caña. Esto es hecho sucesivamente hasta que el líquido tenga cero por ciento de sacarosa (agua) Como la caña está saturada en líquidos, el exceso de éste (conteniendo el azúcar extraído) es separado de la masa de la caña por gravedad. La mayor parte del azúcar extraída en el difusor se obtiene por lavado simple (lixiviación) Para que este lavado sea posible se hace necesario que las células conteniendo el jugo con sacarosa estén rotas, para que el líquido de imbibición tenga acceso a él. Por eso, es necesaria una buena preparación de la caña. Esta preparación debe ser

hecha con un desfibrador que rompa la mayor cantidad de células posibles. Desfibradores de alto índice de preparación ya son equipos comunes en los molinos. Para dar un ejemplo de la ventaja que el difusor tiene con relación a la extracción, podemos decir que un molino trabajando muy bien (que no es el caso en la mayoría de los ingenios) puede llegar hasta el 97% de extracción, mientras que un difusor trabajando mal difícilmente baja de 97% de extracción. Si consideramos que la media de extracción por ejemplo en Brasil es de alrededor del 92%, y que la media con difusores sería alrededor del 98%, la ganancia real sería en torno del 6,5%. Esto significa un aumento (si todos los ingenios tuvieran difusores) de +/- 700.000.000 de litros de alcohol y +/- 12.000.000 de sacos de azúcar, o sea +/- US$ 300.000.000 (valores del mercado nacional) Este valor, que es anual, es alrededor de 60% del costo de las inversiones (Sin contar los ahorros producto de un menor mantenimiento y menores costos de operaciones.) Difusión La difusión propiamente dicha acontece en las células que no son rotas por el sistema de reparación. En condiciones normales, las paredes de las células no son permables al jugo que ellas contienen. Esto se debe a una película de proteína que recubre la pared interna, sin embargo a temperaturas elevadas (+/-70oC), la proteína es coagulada, dejando de esta manera la pared permeable. Por la diferencia de concentración entre el jugo en la célula y el líquido de imbibición, hay una presión de adentro para afuera, liberando así el jugo. Presión Como el difusor libera solamente el jugo que está en exceso por la saturación, el bagazo, cuando llega al final del difusor, está saturado de jugo. Este jugo debe ser retirado por un sistema de presión. Algunos difusores tienen un tambor interno que retira una buena cantidad de este jugo. Además del tambor es necesaria la utilización de otra etapa de presión, que normalmente es hecha a través de una molienda común. 2 Menor Mantenimiento El difusor es en realidad una gran estera de caña, hecha de cadenas y rodillos, colocados encima de un fondo perforado (semejante a un transportador de bagazo). Algunos tipos tienen una estera semejante a una estera caña. Por lo tanto el mantenimiento es el de una estera. Sin embargo el mantenimiento llega a ser menos que el de una estera de bagazo debido a su construcción. Las cadenas son hechas para durar varios años, y el fondo perforado es hecho de acero inoxidable. El efecto positivo de un mantenimiento menor se puede apreciar en el periodo de reparaciones (tanto en la mano de obra como en los costos) 3 Mayor continuidad de operaciones

Es casi imposible pasar una zafra entera sin tener alguna parada debido al difusor, hazaña extremadamente difícil. Sin embargo las paradas del difusor por roturas son mucho menos frecuentes que las paradas de un molino. No es necesario decir cuales son los trastornos enfrentados cada vez que la molienda para. 4 Desgaste menor En un conjunto de moliendas hay, desde el inicio de la zafra, desgastes en las mazas, raspadores, cuchilla central, etc. Este desgaste se refleja directamente en el desempeño de la molienda, ya que el adecuado trabajo de estas piezas depende de sus dimensiones físicas. En el difusor no hay este tipo de problema. Está claro que también hay en el difusor desgastes en las partes metálicas, solo que este desgaste no afecta su desempeño (extracción) El desgaste de las partes metálicas es menor en el difusor por el hecho de que él trabaja en un PH más elevado. 5 Costos de operación menor Solo el hecho de tener menos paradas, torna el costo de operación menor. En difusión hay un menor número de maquinarias y equipos a ser vigilados. La maquinaria en sí es limpia, no siendo necesario tener a alguien haciendo siempre limpieza. Por otra parte los costos de mantenimiento también son mucho menores 6 Mayor eficiencia mecánica Para accionar la estera en un difusor se necesitan motores de una potencia menor que en el caso de los molinos, por otra parte el sistema de transmisión requerido es menor y por tanto el consumo de potencia es menor y a la eficiencia mecánica es mayor. 7 Menores costos de inversión y de instalación En países como Sudáfrica, el menor costo de inversión ya se ha hecho bastante evidente. En el Brasil, esta evidencia no es tan pronunciada, estando camuflageada por las grandes moliendas realizadas con molinos. De tal manera, una comparación entre un difusor y un molino de la misma capacidad en relación a la caña a procesar, muestra que un difusor cuesta más o menos el mismo precio. Pero si esta comparación es hecha en relación a las toneladas de sacarosa extraídas por hora, el difusor tiene ventajas incalculables En cuanto a su instalación. El difusor tiene la ventaja de no necesitar grandes y caros cimientos y anclajes. No obstante hay que apuntar que es posible hoy día alcanzar extracciones con molinos semejantes a las conseguidas con los difusores. En Sudáfrica, la media de extracción en los ingenios con molinos es superior a 97%. Solo que es conseguida con 7 juegos de molinos y a velocidades mucho más bajas las comúnmente usadas (entre 2 y 4 rpm). Es necesario recordar que para conseguir esos valores de extracción el molino debe estar óptimo en todos los aspectos, ya sea mecánicamente u operacionalmente.

Es claro que no es viable para un ingenio convencional (funcionando bien) simplemente descartar los molinos para instalar un difusor. Pero, por lo menos, se debería pensar en difusión a la hora de hacer una ampliación, y sin duda alguna en instalaciones nuevas. Tipos de Difusores. El desarrollo de los procesos de difusión para la caña de azúcar originó dos tipos de difusores. Inicialmente las fabricas de azúcar, las cuales usaban como proceso de extracción de jugo el tradicional mediante molinos de caña, admitió solamente el uso de un difusor de bagazo. Estas restricciones se debieron esencialmente al tradicionalismo de muchos empresarios. En una estación de molida de caña de cinco molinos, por ejemplo, este difusor de bagazo fue para remplazar los tres molinos intermedios. Así, permanecieron como estilo un molino antes del difusor y uno o dos después del difusor. Difusores de bagazo. El difusor de bagazo es empleado para procesar bagazo procedente del molino de caña que extrae la mayoría del jugo contenido en la caña. En general, un difusor de bagazo se emplea solamente cuando los molinos existentes son reusados, dando esto un diseño corto y estrecho, siendo la inversión total requerida para un difusor de bagazo menor que la requerida para una planta de difusión de caña. En la actualidad plantas de difusión de bagazo BMA son utilizadas en la primera línea en diferentes países del mundo, donde la caña de azúcar es pagada sobre la base de un análisis del jugo extraído en el primer molino. En la actualidad plantas de difusión de bagazo BMA son utilizadas en la primera línea en diferentes países del mundo, donde la caña de azúcar es pagada sobre la base de un análisis del jugo extraído en el primer molino. 2 Difusores de caña El difusor de caña es empleado para procesar caña de azúcar preparada de manera de favorecer el proceso de difusión. En el año 1996, los difusores de bagazo y los difusores de caña ejecutaron extracciones entre 97.5 % y del 98 %.

Los dos tipos de difusores son idénticos en los que respecta a la técnica. La diferencia está en el número de pasos de jugo intermedio, esto es, 12 pasos en el difusor de caña (Figura.3) y pocos pasos en el difusor de bagazo (Figura 2) lo cual significa diferentes tiempo de difusión para una velocidad lineal similar (aproximadamente 1 m/mim) de la camada de bagazo en el difusor.

En general, el tiempo de difusión es de 48 minutos en el difusor de caña y de 36 a 44 minutos en el difusor de bagazo. Los difusores de caña y bagazo tiene un ancho estándar, sujeto a la relación de trituración y a la fibra en la caña. La línea de suministro estándar de la BMA incluye anchos de difusor en el rango de 1.6 m a 12 m para relaciones de trituración de 1000 t a 12000 t por día para difusores de caña y de 1500 t a 18000 t por día para difusores de bagazo.

Agua de alimentación desaireador planta de tratamiento recuperación y manejo del condensado en una caldera se refiere al estanque desaireador de alimentación de esta. Este estanque tiene 3 funciones principales en una caldera: Extraer el oxígeno disuelto: no está demás hacer un análisis del daño que provoca instalaciones que trabajan con el vital elemento (agua). Calentar el agua de alimentación: el agua de alimentación es calentada, para que al entrar a la caldera no sea necesaria tanta energía para llegar a una temperatura de utilización. Almacenar agua de alimentación: la palabra lo indica, el desaireador es un estanque que está a continuación del estanque cisterna. Controlar los niveles de gas en los sistemas de agua de alimentación de plantas de energía y calderas es fundamental para el funcionamiento de la planta. Es importante extraer tanto el CO2 como el O2 del agua. Ambos gases son corrosivos y pueden tener un impacto negativo en el rendimiento de la caldera, corroyendo los metales que toman contacto con el agua de alimentación de la caldera. Históricamente, la inyección de sustancias químicas, las torres de vacío y los desaireadores se utilizan para extraer el oxígeno y el dióxido de carbono del agua de alimentación de la caldera. Sin embargo, los contactores de membrana Liqui-Cel ofrecen muchas ventajas con respecto a estas tecnologías obsoletas, y actualmente muchas plantas escogen los sistemas de membrana debido a que son económicos y compactos. La inyección de sustancias químicas, utilizada con frecuencia en el mantenimiento de calderas, genera un exceso de depósitos en las superficies de metal. También es necesario manipular las sustancias químicas, lo que constituye un riesgo potencial para la salud de los empleados. A medida que se acumulan los depósitos de sustancias químicas en las superficies de la caldera, ésta debe detenerse y limpiarse en un proceso conocido como purga. La frecuencia de los períodos de purga aumenta si se inyectan sustancias químicas al agua de alimentación. A medida que aumentan las purgas, también lo hacen los costos operativos debido a que ellas generan una pérdida de agua y de calor en el sistema que se debe restablecer una vez completa la purga.

Los contactores de membrana resultan muy atractivos para muchas industrias que utilizan calderas para generar energía. Los contactores de membrana tienen una superficie 10 veces mayor comparada con las torres de vacío y sistemas de tiro forzado, lo que significa que son muy pequeños y compactos, y que se pueden instalar en interiores. La instalación en interiores cerca de la caldera requiere menos tuberías, y su costo es menor. Los contactores de membrana pueden funcionar en línea y bajo presión. Debido a que aún hay presión positiva en la salida de un sistema de membrana, las bombas de re presurización también se pueden aliviar. Con los contactores de membrana, se puede llegar fácilmente a una extracción de oxígeno de 1 ppb. Compare esto con una torre de vacío común, que sólo alcanza 7 ppb. Del mismo modo, el CO2 disuelto también se puede extraer a 1 ppm, lo que también es más bajo de lo que un desaireador de tiro forzado común puede producir. El control de la corrosión en las industrias de agua de alimentación de caldera y de energía también es una etapa muy importante para proteger las tuberías y el equipo. Para obtener más información técnica acerca de la desgasificación del agua de alimentación de caldera con sustancias químicas, revise los resúmenes técnicos ubicados a la derecha. Purgas de calderas Vapor limpio y seco El agua de alimentación de caldera contiene sólidos disueltos, procedentes de la propia agua y de los productos químicos para su tratamiento. Durante la evaporación, la concentración de total de sólidos disueltos (TDS) en la caldera aumenta. Si no se controlan, se producirá espuma en el espacio vapor. Que causan arrastres y la contaminación del vapor transportado por el sistema. Estos productos se depositan en las superficies de calentamiento y en equipo auxiliar afectando la eficiencia y productividad de la planta. Se puede solucionar el problema manteniendo el nivel de TDS cercano al recomendado por el fabricante de la caldera, (normalmente entre 2 500 y 3 000 ppm parauna caldera mediana), esto se puede conseguir con un control constante de TDS a través de un equipo automático. Seguridad Los sólidos en suspensión también pueden causar problemas ya que se depositan en el fondo de la caldera. Si no se controlan, eventualmente se acumularían hasta un nivel peligroso. Todas las calderas de vapor incorporan una salida en el punto más bajo para eliminar periódicamente los sólidos precipitados, conocida como purga de fondo. Se requiere una descarga breve y subita para una eliminación eficiente, que se consigue abriendo una válvula de gran paso que elimina grandes cantidades de agua de caldera. Esta es una solución ideal para la purga de fondo y no se debe confundir con la necesidad de control de TDS.

La necesidad de purga de fondo Existe una clara necesidad para la purga de fondo y el control de TDS, y existen diferentes soluciones para conseguir los mejores resultados para cada uno de ellos. Se pueden malgastar grandes cantidades de energía si la purga de fondo es utilizada para controlar los niveles TDS sin el control adecuado. Control óptimo Un control automático de TDS proporciona un control constante, reduciendo la purga de fondo, y asegurando unos costes mínimos de funcionamiento, mientras mantiene las condiciones óptimas en la caldera y en el sistema de vapor Purga de fondo Se consigue abriendo una válvula de gran paso situada en la parte inferior de la caldera durante unos pocos segundos. Esto permite la eliminación de una gran cantidad de agua y de sólidos bajo la presión de la caldera e introducirla en un tanque de purga, especialmente diseñado para permitir que la mezcla se enfríe antes de drenar. Control TDS El mejor sistema de control de TDS será un sistema que se vaya adaptando al cambio gradual del nivel de TDS en la caldera. El control automático se puede conseguir por varios métodos para satisfacer los requerimientos de la caldera y siempre dará mejor servicio que la operación sobre una válvula manual. Se dispone de sistemas para calderas en las que la sonda puede estar montada directamente en la caldera, o en los que la sonda se monta en la línea de purga. Se considera que el punto óptimo para la colocación del control TDS esta en el lateral de la caldera por debajo del nivel mínimo de agua y lo más alejado de la entrada de agua de alimentación. Alternativamente, es posible tomar agua de una conexión en 'T' desde el fondo de la línea de purga. Sistemas de control Spirax Sarco ha desarrollado sistemas adaptados a todas las aplicaciones de purga de fondo y control de TDS. Los sistemas pueden trabajar i n d e p e n d i e n t e m e n t e o e n l a z a d o s a s i s t e m a s de gestión central. Recuperación de calor

La acción del control de TDS es apropiada para la recuperación de energía de la purga. Spirax Sarco dispone de sistemas para optimizar el ahorro de energía en cada aplicación. Su ingeniero de ventas de Spirax Sarco le podrá aconsejar en el mejor sistema para sus necesidades.