Plantas de Azúcar y Alcohol

La Importancia de la Conservación de Vapor en las Plantas

De todas las industrias, el sector de las fábricas azucareras y producción de alcohol, son dos consumidores muy intensivos de vapor, tanto para el proceso de producción en la propria planta, como para la generación de energía mecánica y eléctrica. La fibra residual de la caña de azúcar resultante del proceso de trituración/molienda, es muy importante para la planta industrial, ya que es el combustible natural para la generación de vapor y todo el proceso de producción, ya que hace posible la generación de vapor a un bajo costo. El resto de este residuo también puede ser vendido a otras industrias, generando beneficios extras para la planta.

En Brasil, las plantas de procesamiento de caña de azúcar tienen un consumo de vapor para los procesos de aproximadamente 360 a 400 kg / tonelada de caña procesada. En estas condiciones, todo el residuo disponible se consume en la caldera, para producción de energía mecánica, térmica y eléctrica requerida por la industria. En otros países, donde las plantas que producen azúcar es a partir de remolachas y las destilerías que producen etanol a partir de la base del maíz, estas industrias son más eficientes en la generación y uso de energía, porque no tienen el residuo como generador de combustible, consumen combustible externo, como el carbón , gas natural, y aceites combustibles.

Por lo expuesto, se demuestra que existen medidas en la generación, distribución y uso de este vapor que, una vez adoptado, puede reducir mucho el consumo de energía.

Estas medidas incluyen todas las etapas de producción de la planta, que tenga un potencial de la conservación, con reducción directa del consumo o aumento de la eficiencia de producción. Estas medidas son: generación y utilización de vapor sobrecalentado, y aumento de la eficiencia de la turbina, de la caldera y de la presión de generación de vapor, la reducción en el consumo de vapor del processo y aumento de la recuperación de condensado.

Algunas consideraciones que se pueden adoptar para mejorar la eficiencia del sistema de vapor.

Aprovechamiento del Vapor Flash

La diferencia entre el calor sensible contenido en el condensado antes y después de pasar a través de la trampa puede ser utilizado para la reevaporación de parte de la masa de condensado. Esto se conoce como Vapor Flash y puede ser recogido en tanques, que posteriormente es enviado a las líneas de vapor de escape.

Accionamiento de una Turbina con Vapor

Problemas en la calidad de vapor, pueden causar la cavitación de las paletas de una turbina y provocar el desbalanceo de la misma. La cavitación es provocada por el exceso de gotitas en suspensión en el vapor y el desbalanceo debido a golpes de ariete causados por arrastre del agua de la caldera.

Para eliminar estos problemas, es necesario instalar separadores de humedad, situados lo más próximo posible al punto del consumo del vapor. También, en estos casos, se recomienda la instalación de trampas a flotador.

Drenaje de condensado de los cascos de turbinas

Algunos fabricantes adoptan como estándar la instalación de válvulas de compuerta o globo para drenar los puntos bajos de los cascos de las turbinas. Esta práctica ocasiona una pérdida significativa de vapor, ya que, para el drenaje de condensado, los operadores mantienen las válvulas abiertas más tiempo del necesario. Este desperdicio puede evitarse con la instalación de las trampas automáticas del tipo: termodinámicas o a flotador (para bajas presiones).

Drenaje de condensado y eliminación de aire en Evaporadores

Para el drenaje de condensado de las cajas evaporadoras que trabajan con presiones positivas es deseable la instalación de trampas debidamente dimensionadas y adecuadas para condiciones críticas de caudales y presión diferencial. Las más adecuadas para esta aplicación son del tipo a flotador para altos caudales.

Para garantizar un buen funcionamiento de todo el sistema, es recomendable instalar eliminadores de aire termostáticos en cada toma manual de desaireación. La trampa termostática también es indicada para la eliminación de gases no condensables en los calentadores y evaporadores.

Turbinas Centrifugas

Este proceso separa el azúcar del licor. Cuando el lavado de azúcar se hace con chorros de agua y de vapor, se utilizan válvulas de reducción y controladoras de presión. Cuando este lavado se realiza únicamente con agua sobrecalentada, es necesario acoplar a la válvula un piloto eléctrico, para el control exacto de la presión de vapor y la temperatura del agua sobrecalentada.

Secadores de Azúcar

El proceso del secado de azúcar, utiliza un sistema de radiadores de aire, que consumen aproximadamente 0,1 kg de vapor por kg de azúcar seco. Para lograr una mayor estandarización del producto final, se recomienda la instalación de válvulas de control de temperatura en la alimentación del vapor. Para el drenaje del condensado se recomienda instalar trampas a flotador con eliminador termostático de aire.