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¿Porqué Acondicionar con Vapor?

AMS Steam Technology • 29 de junio de 2020
El pellet cuesta dinero y un buen pellet cuesta aún más dinero.

Los granuladores tienen el desafío constante de maximizar la producción y mejorar la calidad del producto. La formulación de alimentos, el tamaño de partícula, la selección de matrices, el enfriamiento, etc. pueden ayudarlos a enfrentar este desafío, pero controlar el sistema de acondicionamiento es un requisito previo para la producción de gránulos de calidad y optimizar la producción.
El proceso de acondicionamiento es el componente más importante de cualquier sistema de granulación de piensos, en lo que respecta a la calidad del granulado. En el proceso de acondicionamiento, se debe prestar mucha atención al contenido de humedad, cantidad y control de vapor, tiempo de retención y acción de mezcla dentro del acondicionador.

Los objetivos principales del acondicionamiento son:

1.  MEZCLAR

2.  HIDRATAR

3.  CALENTAR

Durante el proceso de acondicionamiento, la humedad y el calor penetran la superficie hasta el núcleo de cada partícula en los ingredientes de la fórmula, lo que altera la estructura del almidón. Al alterar la estructura del almidón, las enzimas digestivas pueden descomponer el almidón de manera más efectiva para ser utilizado directamente, mejorando la digestibilidad del alimento. La gelatinización de los almidones es una función de la temperatura, la humedad y el tiempo.

Se requieren temperatura y humedad para activar el almidón y las proteínas (aglutinantes naturales) para hacer gránulos de alta calidad. Otro beneficio del acondicionamiento a altas temperaturas y durante la cantidad de tiempo adecuada es minimizar la contaminación por patógenos y microorganismos en descomposición en el alimento. Otros beneficios son reducir el requerimiento de energía (consumo específico de energía) y disminuir el desgaste de la matriz. La humedad actúa como lubricante, disminuyendo la cantidad de fricción (índice de abrasión) creada por la alimentación que pasa a través del orificio de la matriz, haciendo menos trabajo para formar los gránulos. Se puede aumentar la eficiencia de producción y reducir los finos.

Utilizamos vapor en el acondicionamiento por estos dos motivos:

CALOR

• Gelatinización de los almidones
• Plastificación de la proteína
• Minimizar los organismos patógenos

HUMEDAD

• Gelatinización
• Lubrificación
• Ablandamiento
• Reducir factores de compresión

El vapor puede ser inyectado al acondicionador de tres formas distintas:

1. Húmedo – Alta proporción de humedad en forma de agua condensada y micro-gotas en suspensión

2. Saturado seco – Toda la humedad ha sido evaporada (Vapor de Título 1)

3. Sobrecalentado – Vapor saturado el cual se encuentra a una temperatura superior a la del vapor saturado



El medio más efectivo de adición de humedad y calor a la fórmula es usar vapor saturado seco, porque maximiza la relación entre la temperatura de la masa y el porcentaje de humedad. El vapor húmedo produce menos temperatura y transferencia térmica de la masa debido a los límites de humedad. El vapor sobrecalentado maximiza la temperatura de alimentación con una cantidad limitada de agua añadida por condensación, ya que primero debe enfriarse. Por lo tanto, el vapor saturado seco es un requisito previo para un acondicionamiento adecuado.

Una vez que se produce la condensación en la superficie de las partículas de la mezcla, tanto el calor como la humedad comienzan a migrar hacia el interior debido a la diferencia entre la temperatura de la superficie y la temperatura interior de la partícula. Esto ocurre gracias al principio de difusión: donde hay movimiento de calor y humedad de áreas de alta concentración a áreas de baja concentración. El calor suministrado por el vapor condensado proporciona la energía para impulsar la migración de energía o calor.

Los ingredientes de las fórmulas suelen tener bajos coeficientes de transferencia de calor, por lo que el proceso de migración de calor y humedad es relativamente lento. Esto hace que nos centremos en los problemas relacionados con el tamaño de las partículas, los tiempos de retención y el acondicionamiento óptimo. Cuanto más pequeño es el tamaño de partícula, más profundo puede penetrar el calor y la humedad en el núcleo de las partículas de la masa de en una cantidad de tiempo dada, lo que resulta en un núcleo de partículas suave y húmedo más elástico facilitando el acondicionamiento y la formación de un pellet duro y compacto.


La velocidad a la que pasa la fórmula a través del acondicionador está controlada por dos factores que pueden ajustarse para obtener el tiempo de retención deseado. Estos dos factores están interrelacionados, no son independientes:

1. Ángulo y orientación de las palas

2. Velocidad del eje

Un sistema de vapor correctamente diseñado y dimensionado maximizará las temperaturas de acondicionamiento de las fórmulas para diferentes contenidos de humedad.

Un sistema de vapor correctamente diseñado y dimensionado debe perseguir los siguientes objetivos:

1. Componentes debidamente dimensionados (tuberías, válvulas, etc.) y un aislamiento adecuado que permita disponer de vapor de Título 1 a baja presión.

2. Correcta selección de los componentes (válvulas, purgadores, etc.) para garantizar el máximo rendimiento. El control preciso de la presión del vapor, el control del flujo y la eliminación efectiva de los condensados son fundamentales en la inyección de vapor al acondicionador de harina.


3. Componentes del sistema de vapor que proporcionen información precisa a los operarios y al sistema de control, para poder realizar ajustes rápidos y precisos.

4. Un sistema de tratamiento de vapor adecuado el cual proporcione la máxima calidad de vapor constante, eliminando toda el agua condensada no deseada en el vapor.

Una de las mayores preocupaciones a la hora de hacer el estudio de inversión para un nuevo sistema de tratamiento de vapor es el retorno de dicha inversión. La recuperación de la inversión viene dada por:

1. Incrementos productivos de las granuladoras

2. Reducciones de clavadas de máquina

3. Mayor dureza y durabilidad del pellet

4. Mayor digestibilidad del pienso por parte del animal (mejores tasas de conversión). La inyección de un vapor saturado seco reduce los patógenos y hace que los almidones sean más digeribles.
Por AMS Steam Technology 22 de octubre de 2020
Si alguna vez has sufrido alguno de estos problemas, es muy probable que el efecto Stall haya aparecido en tu instalación: • Ruptura de intercambiadores • Golpe de Ariete • Temperaturas de Calentamiento Desiguales ¿Qué es el efecto Stall? El Stall ocurre cuando la presión diferencial necesaria a través de un purgador de vapor se vuelve negativa, ocasionando que el condensado no sea descargado por el purgador y este se acumule dentro del intercambiador de calor. Los purgadores de vapor no tienen la capacidad para descargar el condensado por si solos, sino que el condensado es descargado mediante la diferencia de presiones entre la presión a la entrada y la presión de salida del purgador. La presión de entrada del purgador , por lo tanto, debe ser superior a la presión de salida para permitir la descarga apropiada del condensado. Existen varios factores que pueden interferir en la presión diferencial de un purgador. Uno de ellos, por ejemplo, es el uso de una válvula de control, que puede originar una reversión en la presión diferencial de operación del purgador. Normalmente, los intercambiadores de calor son diseñados para alcanzar la carga máxima. El área de transferencia de calor de un intercambiador de calor es fija y no se puede cambiar, pero la carga puede fluctuar dependiendo de las condiciones de operación. Por ejemplo, si el flujo de aire en un calentador de aire caliente se reduce, la única manera de mantener la temperatura actual del aire caliente es reduciendo la temperatura (presión) del vapor, que se utiliza como la fuente de calor. Si la apertura de la válvula de control se encuentra más cerrada, la presión dentro del intercambiador de calor sufrirá una caída. Como resultado, caerá la presión a la entrada del purgador y puede que esta sea menor a la presión en la salida, por lo que el condensado no será descargado, si no que se almacenara dentro del equipo. Aun que el condensado que está almacenado puede ser eliminado al restaurar la presión de entrada del purgador, aun se pueden presentar problemas durante el tiempo que le tome recuperarse a la presión de entrada y poder descargar el condensado. Cuando el vapor entra en contacto con el condensado acumulado y se condensa instantáneamente , debido a la diferencia de temperatura, es muy probable que ocurran golpes de ariete. En equipos como intercambiadores tubulares o de placas, el impacto de los golpes de ariete puede causar ruptura de los tubos y placas interiores.
Por AMS Steam Technology 21 de septiembre de 2020
El golpe de ariete en la tubería de recuperación de condensado normalmente es ocasionado debido a la interacción de el condensado de baja temperatura y el vapor de alta temperatura. Generalmente este se forma de la presencia dual del condensado y el vapor flash en la tubería. En la mayoría de instalaciones de vapor, es muy común escuchar un “golpeteo” constante en el depósito de retorno de condensados pero, ¿es normal este ruido? En tanques atmosféricos de recuperación de condensado, es muy común que se forme vapor flash al descargar condensado a alta temperatura, el cual entra en contacto con el condensado de baja temperatura dentro del depósito. Si el salto térmico no es muy elevado las bolsas de vapor que se generan son pequeñas, por lo que el vapor se condensará rápidamente y escucharemos impactos pequeños y cíclicos a gran velocidad conocidos como “golpeteo”. Por lo tanto, es completamente normal escuchar este famoso “golpeteo”. No obstante, existen soluciones para minimizar este ruido como por ejemplo realizar pequeños agujeros en el tubo de descarga de condensado o instalar un silenciador en el extremo del tubo de descarga. Al realizar esto, conseguimos que el vapor forme pequeñas burbujas que se mezclan con el condensado.
Por AMS Steam Technology 6 de septiembre de 2020
¿Por qué instalar una Bomba de Condesado Mecánica en lugar de una Bomba de Condensado Eléctrica (Centrífuga)? La fiabilidad es el objetivo principal para seleccionar una PMP (pressure motive pump) de tipo mecánica en lugar de las bombas de condensado eléctricas. Las bombas eléctricas requieren un sello mecánico para evitar la fuga del líquido ya que el líquido que se bombea actúa como lubricante, por lo que las caras del sello mecánico pueden girar libremente una contra la otra, mientras el líquido permanezca relativamente frío, el sello mecánico puede durar muchos años. Sin embargo, el condensado caliente puede convertirse en vapor entre las caras del sello y provocar una falla. Una bomba centrífuga crea una zona de baja presión en el ojo del impulsor, el condensado caliente puede convertirse en vapor en la zona de baja presión, causando cavitación y erosión del impulsor y carcaza de la bomba como consecuencia.
Por AMS Steam Technology 31 de agosto de 2020
El vapor ha sido una valiosa fuente de energía desde la revolución industrial. Al contrario de lo que la gente cree, el vapor sigue siendo una de las formas más eficientes y convenientes de distribuir energía térmica de alta calidad ; sin embargo, si las instalaciones de vapor no se mantienen adecuadamente, pueden incurrir en gastos energéticos elevados, pueden ser ineficientes y poco seguras. Con los ciclos interminables de desperdicio de vapor, la mayoría de las empresas no se dan cuenta de que las pruebas y el mantenimiento adecuados de los purgadores de vapor pueden reducir sus facturas de combustible en un 10-30%. De forma muy resumida, a medida que el vapor viaja a través de las tuberías y puntos de consumo, pierde energía y se condensa. Es muy importante que este condensado sea eliminado sin fugas de vapor vivo para mantener la planta en plena eficiencia. "Alrededor del 10% de las trampas de vapor fallan cada año debido al desgaste de las piezas mecánicas" Para obtener la máxima eficiencia de la planta, los purgadores de vapor deben revisarse de manera adecuada y regular. Para una planta la cual trabaja las 24 horas del día los 365 días del año, es recomentable realizar una auditoría cada 6 meses. Para las demás indústrias, las cuales paran su actividad en fines de semana o de vez en cuando, es recomendable realizar una auditoría al año. Si quieres reducir tu consumo energético al mismo tiempo que incrementas la eficiencia de tu instalación de vapor, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.
Por AMS Steam Technology 24 de agosto de 2020
A menudo, muchos de nuestros clientes nos comentan que algunas de sus válvulas de seguridad disparan antes de lo esperado. Sin embargo, tras inspeccionar y revisar las válvulas, comprobamos que no están abriendo antes de tiempo, sino existe un concepto erróneo sobre la presión de disparo (tarado) de la válvula.
Por AMS Steam Technology 17 de agosto de 2020
Cliente: Indústria Quimica Objetivo: Reducir el consumo energético y mejorar el rendimiento global de la planta Resultados: Ahorro energético anual de 120.000€, retorno de la inversión en menos de 6 meses
Por AMS Steam Technology 10 de agosto de 2020
Todos sabemos que cualquier fuga de vapor representa un gasto energético pero, ¿sabemos realmente cuanto cuestan las fugas de vapor? Generalmente, existen dos tipos de fugas de vapor: - Fugas en purgadores de vapor - Fugas en equipos y tuberías (orificios) En este artículo explicamos como calcular cuanto cuesta una fuga de vapor, sea del tipo que sea. Empezamos por las fugas en los purgadores de vapor. La fórmula que debemos utilizar para calcular el coste de una fuga de vapor es la siguiente:
Por AMS Steam Technology 3 de agosto de 2020
¿Qué factores se deben tener en cuenta al seleccionar una válvula de control para servicio de vapor industrial?
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