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DETECTOR ELECTRONICO
DE ARRASTRES MTS-95 D
La solución definitiva para los arrastres de azúcar
Control
continuo de
los vapores
condensados
para las
fábricas
de azúcar
☞ Confiable
☞ Operación
económica
☞ Completamente
automático
➧ Máxima protección para sus calderas
➧ Mayor eficiencia en el control
de recuperación de condensados
➧ Significativo ahorro de combustible
SOLER VALLS J.M. Electrónica
Corrientes 556 - C.P. (4000) - Tucumán - Argentina - Tel./Fax: 54 - 381 - 4 217946
E-mail: [email protected] - Website: www.solervalls.com.ar
SOLER VALLS
SOLER VALLS
SISTEMA DETECTOR
ELECTRONICO DE ARRASTRES
(S.D.E.D.A.)
MODELO MTS-95 D
El S.D.E.D.A. es un sistema diseñado exclusivamente para uso en la Industria Azucarera. Su aplicación
específica es el control continuo y automático de los condensados de recuperación que se utilizan para alimentar las calderas.
El S.D.E.D.A. fue concebido ante la necesidad de disponer de un control simple, práctico y confiable, que
protegiese a las calderas del peligro latente que significaban los arrastres de azúcar y por ende que permitiese
utilizar los condensados sin riesgo.
Hasta la llegada del S.D.E.D.A. en el año 1960, se utilizaba el método manual de análisis con AlphaNaphtol. Desafortunadamente, este método no es muy seguro porque su eficacia depende de la frecuencia
con que se realicen los análisis y de la habilidad del operador. Además, como es imposible conocer con exactitud el momento en que se inicia y termina un arrastre, es posible que a pesar de este control, se contaminen
igualmente las calderas o se pierda condensado recuperable por mantener el caudal desviado innecesariamente. Como consecuencia de ello se producían graves trastornos en las calderas y en las instalaciones del
sistema de vapor.
Para evitar estos trastornos, el S.D.E.D.A. asegura una respuesta instantánea ante la presencia de un arrastre, característica de suma importancia para la protección de las calderas. Esto se hace relevante cuando, por
ejemplo, se produce la rotura de la calandria de un calentador de jugo; aquí, el arrastre será tan rápido y violento que resultará imposible evitar la contaminación sin la intervención de este Sistema Automático.
Cuando no se dispone de un sistema de control eficiente y seguro, las fábricas de azúcar limitan el uso de
los condensados, con las consiguientes pérdidas económicas.
Si se toma en consideración que aproximadamente el 70% del peso de la caña de azúcar es agua y si se
contabiliza este peso, desde el campo hasta el trapiche, y el costo de la energía necesaria para separar esta agua
del azúcar, se establece que el agua caliente obtenida después de la evaporación representa un valioso sub-producto de muy importante valor económico. Por lo tanto, su recuperación y utilización en las calderas aporta una
importantísima economía de agua y de combustible y, por ende, una significativa reducción en el costo de la
generación de energía.
Sin embargo, por el hecho de que el azúcar está separado del condensado solamente por un “tabique metálico” (tabique equivalente a los tubos y placas que conforman la calandria de los calentadores y evaporadores),
el condensado configura un factor de riesgo, porque está latente la posibilidad de que, por causa de un accidente
mecánico, se produzca un arrastre. Además, también existe la posibilidad de que se produzcan fugas de azúcar
a través de la salida de vapor vegetal de los evaporadores, configurando otra posibilidad de contaminación.
En consecuencia para aprovechar el “caudal económico” contenido en el condensado, es necesario el uso
del S.D.E.D.A. para poder controlar permanentemente el flujo de condensado antes que éste ingrese al circuito de alimentación de las calderas.
El S.D.E.D.A. no evita que se produzcan los arrastres, pero sí que estos contaminen a las calderas. Cuando
el Sensor del Detector de Arrastres detecta la presencia de un vestigio de azúcar impuro disuelto, el Detector
envía una señal a la Válvula de tres vías para que desvie inmediatamente el condensado contaminado. En la
misma forma, pero a la inversa, se restablece la circulación normal, cuando el condensado es nuevamente puro.
En base a este procedimiento, podemos considerar al S.D.E.D.A. como un “filtro” que permite el paso a las calderas solamente del condensado puro.
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Se ha comprobado que la presencia de azúcar en las diferentes cañerías de condensado es más o menos
constante. Esto se evidencia al observar que los distintos Detectores de Arrastres, que conforman la instalación
de control, se activan en forma aleatoria, por períodos que van desde unos pocos segundos hasta varios minutos. Pero como cada Detector de Arrastres maneja su propia válvula de desvío en forma automática, todos los
vestigios de azúcar impuro son desviados, y así las calderas se mantienen “limpias” de la presencia de arrastres.
Con la incorporación del S.D.E.D.A. las fábricas utilizarán cada vez más el condensado, hasta superar el
100% del necesario para alimentar las calderas. Con este Sistema se recuperan sin riesgo los condensados de
vapor directo o de escape del primer efecto, de los tachos, calentadores, condensado vegetal del segundo y tercer efecto.
Esta mayor recuperación permite, además, almacenar sobrantes de condensado para ser usados después de
las paradas de la molienda, cuando todavía no hay evaporación.
Como consecuencia de este mayor aprovechamiento de condensado caliente, se disminuye significativamente el uso de agua fría de reposición, lo que significa una importantísima economía de combustible. Esta economía es evidenciada por el hecho de que por cada 6° C. que el S.D.E.D.A. posibilita recuperar del condensado, se economiza el 1% de combustible.
Para conocer el resultado económico después de la instalación del S.D.E.D.A., una importante fábrica del
norte argentino efectuó un estudio en planta. Esta fábrica instaló nueve equipos Detectores de Arrastres en su
planta que muele 7.000 toneladas de caña por día y quema en sus calderas principalmente gas natural. Este estudio se detalla en forma resumida a continuación (ver Anexo 1 en página 6 para los datos completos):
Antes de la instalación del S.D.E.D.A.
Sobre un total de 37 días de molienda:
Total de gas natural consumido = 5.541.100 m3
Total de caña molida =210.769 ton.
Consumo específico de gas por tonelada de caña molida = 26,29 m3 x tonelada
Después de la instalación del S.D.E.D.A.
Sobre un total de 24 días de molienda:
Total de gas natural consumido = 4.057.100 m3
Total de caña molida = 173.055 ton.
Consumo especifico de gas por tonelada de caña molida = 23,44 m3 x tonelada
El consumo de gas natural disminuyó en:
26,29 - 23,44 = 2,85 m3 por cada tonelada de caña molida
En un promedio de 7.000 toneladas por día se tiene:
7.000 x 2,85 x 30 = 589.500 m3 de gas natural economizados en treinta días.
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De este estudio, surgió que con la incorporación del S.D.E.D.A. la fábrica economiza aproximadamente,
600.000 m3 de gas natural por cada 30 días, lo que equivale a un ahorro de combustible del 10,8%. A la vez,
según los partes del laboratorio, se comprobó además que los gastos generales de la planta de tratamiento de
agua fría de reposición se redujeron en un 68%, debido a que las calderas se pudieron alimentar mayormente
con condensado caliente. Todo esto significó que la inversión necesaria para instalar el S.D.E.D.A. se amortizó
en aproximadamente 30 días.
De estos cálculos se puede establecer, con bastante exactitud, que el S.D.E.D.A. representa para la
Industria Azucarera una economía estimada en 3.000 kg. de petróleo o su equivalente en otro combustible, por
cada 1.000 toneladas de caña molida.
La mencionada economía es válida tanto para los combustibles gaseosos como líquidos y sólidos, incluyendo al bagazo, cuya industrialización es cada día más rentable.
Caben destacar otras formas de economía que se obtienen con el S.D.E.D.A., de capitalización menos
inmediata pero igualmente de gran importancia:
● Se eliminan las costosas paradas de la fábrica por causa de grandes arrastres los que, según su magnitud, no tan solo afectan a las calderas sino también a las máquinas alimentadas por el vapor.
● Se economiza en reactivos, especialmente los usados para corregir el pH. en las calderas, porque el
S.D.E.D.A. evita que ingresen a las mismas los pequeños arrastres que algunos evaporadores dejan escapar a
través de la salida de vapor vegetal.
● Se economiza en mantenimiento porque, con su uso, se reducen significativamente los accidentes causados por los arrastres.
● Se reduce la posibilidad de incrustaciones en los tubos y domos, prolongando la vida útil tanto de las
calderas como de todo el equipamiento asociado a ellas.
● Se preserva el medio ambiente debido a la menor cantidad de combustible que es necesario quemar.
El S.D.E.D.A. es un auxiliar indispensable para las fábricas de azúcar porque proporciona:
◆ MAXIMA PROTECCION PARA LAS CALDERAS
◆ SIGNIFICATIVA REDUCCION EN EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE
◆ ECONOMIA EN EL MANTENIMIENTO DE LAS CALDERAS
◆ PROLONGACION DE LA VIDA UTIL DE TODO EL EQUIPO GENERADOR DE ENERGIA.
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El S.D.E.D.A. se basa en el hecho de que el condensado es un mal conductor de la electricidad, a no ser,
que por causa de un arrastre de mezcle con materiales azucarados en proceso de fabricación, que son muy buenos conductores.
En consecuencia el cambio en la conducción eléctrica que se produce en el seno del condensado es el parámetro de donde el S.D.E.D.A. toma la información. Esta información es procesada por el Detector Electrónico
de Arrastres para obtener las señales necesarias para accionar la válvula que desvía el condensado contaminado
y el sistema de Auto-Control incorporado.
El Sistema de Auto-Control mantiene protegidas las calderas aún en el caso que se presente algún problema
técnico que afecte total o parcialmente el normal funcionamiento del S.D.E.D.A. Este circuito de Auto-Control
tiene la función de accionar una alarma y la válvula de desvío, ante la presencia de problemas técnicos tales como:
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●
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Defectos en el circuito electrónico del Detector.
Problemas mecánicos o electro-mecánicos en la válvula de desvío.
Suciedad o defectos en el Sensor.
Deterioro del conductor múltiple que conduce la señal desde el Sensor hasta el Detector Electrónico
Interrupción del suministro de aire comprimido a la Válvula de desvío.
Ante la manifestación de cualquiera de estos problemas, la Válvula de tres vías se activa y desvía el condensado del circuito de alimentación. Esto evita que las calderas puedan contaminarse si ocurriese un arrastre
durante el tiempo en que el S.D.E.D.A. se encuentra fuera de servicio.
El S.D.E.D.A. actúa en definitiva como una llave electrónica que se abre o cierra de acuerdo con la magnitud del arrastre para dejar pasar al circuito de alimentación de calderas solamente el condensado puro.
El S.D.E.D.A. se aparta del concepto de los conductómetros convencionales. Como ya se ha mencionado
éste es un Sistema que ha sido diseñado para usarse exclusivamente en la Industria Azucarera, por lo tanto se ha
dotado de las funciones necesarias para proteger a las calderas permanentemente:
☛ Su funcionamiento no se afecta por causa de variaciones de tensión de línea, parásitos eléctricos, campos electromagnéticos intensos o arcos de soldadura eléctrica.
☛ Está equipado con un sistema de Auto-Control, ya descripto, que acciona la válvula para desviar el
condensado en caso de defectos en el propio mecanismo del S.D.E.D.A.
☛ Tiene incorporado un sistema que evita la interferencia causada por las burbujas de vapor o aire que
puedan estar presentes en el condensado, para que la válvula de Desvío no accione indebidamente.
☛ Está dotado de un sistema de “escurrimiento” temporizado que permite que la presencia de un arrastre sea detectada inmediatamente. Pero cuando el arrastre concluye, el temporizador mantiene el condensado desviado un tiempo adicional, suficiente, para que el tramo de cañería que separa el Sensor
de la válvula de desvío se “escurra” del condensado contaminado que todavía contiene, para evitar de
este modo que este vestigio contamine las calderas.
☛ Todo el S.D.E.D.A. está constuido con la robustez necesaria para soportar las exigencias de esta
industria.
☛ Se ha tenido en cuenta el aspecto del service. Este puede ser realizado por personal no especializado,
ya que se limita, en caso necesario, a reemplazar el módulo enchufable que conforma el circuito electrónico.
☛ Con relación al service del Sensor, ya se trate de limpieza o atención técnica, el mismo se realiza en
forma rápida y sencilla. Esto es posible porque el Sensor está montado en una válvula especial con
una vaina que permite que sea retirado sin interrumpir el flujo de condensado de la cañería donde está
instalado.
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En la figura n°1 se muestra una instalación clasica del S.D.E.D.A. a título de orientación. La experiencia
de 40 años que tiene nuestra empresa en este tema nos ha demostrado que el principio técnico en que se basa el
S.D.E.D.A. es el más práctico para una fábrica de azúcar, porque responde en forma instantánea, no necesita
reactivos, no necesita técnicos especializados para su mantenimiento y su acción de control es permanente.
MULTIPLE EFECTO
CALENTADORES
TACHOS DE COCIMIENTO
I
II
III
IV
SENSOR
MTS
95
MTS
95
MTS
95
DETECTOR
MTS
95
MTS
95
VALVULA
CONDENSADO
PURO
MTS
95
MTS
95
CONDENSADO
CONTAMINADO
A CALDERAS
FIGURA 1
Como conclusión, podemos decir que el condensado es un elemento de gran valor económico para la
Industria Azucarera, en primer lugar por la gran cantidad de calor que tiene almacenado y en segundo lugar porque es agua de alta calidad obtenida por destilación, por lo tanto su uso en calderas tiene un enorme significado económico:
● ECONOMIZA COMBUSTIBLE
● ECONOMIZA BAGAZO QUE PUEDE SER USADO EN INDUSTRIAS MAS RENTABLES
● DISMINUYE LOS COSTOS DE LOS TRATAMIENTOS DE AGUA DE POZO O DE RIO
● REDUCE LAS INCRUSTACIONES EN LAS CALDERAS
● AUMENTA EL RENDIMIENTO TERMICO
● REDUCE EL MANTENIMIENTO DE CALDERAS
● AUMENTA LA VIDA UTIL DE LAS CALDERAS
● PRESERVA EL MEDIO AMBIENTE
Todas estas ventajas redundan en una mayor reducción de los costos de fabricación del azúcar, y por ende
en una mayor rentabilidad industrial. Esto es posible gracias al perfecto control de los condensados que brinda
el SISTEMA DETECTOR ELECTRONICO DE ARRASTRES SOLER VALLS.
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ANEXO 1
Como se indica en la página 2, adjuntamos los facsímiles del estudio económico realizado por una importante fábrica de azúcar del noroeste argentino. Dicho estudio se llevó a cabo durante la zafra de 1973 utilizando 9 S.D.E.D.A. de la primera generación.
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