Citrosuco se vale de los cañones de aire Typhoon Martin®

29 de junio de 2016

Citrosuco descubrió que las partículas de sílice se acumulaban en el conducto. Allí se licuaban y se depositaban en la base.

Citrosuco descubrió que las partículas de sílice se acumulaban en el conducto. Allí se licuaban y se depositaban en la base.

El sílice tapó el 90 % del conducto. Esto creó presión en el sistema y generó riesgos potenciales.

Los cañones se configuraron para dispararse rápidamente uno detrás del otro y fomentar el flujo constante de las partículas y el gas.

Los paneles neumáticos contienen las válvulas solenoides que reciben la señal del Controlador Lógico Programable (PLC, por sus siglas en inglés) para disparar los cañones de aire.


Los cañones de aire controlan la acumulación de sílice que produce el generador de gas impulsado a biomasa

[São Paulo, Brasil] – Uno de los líderes mundiales en el manejo de materiales a granel ha utilizado la innovadora tecnología de los cañones de aire para ayudar al mayor productor de jugo de naranja a nivel mundial a solucionar sus problemas de acumulación de material provocados por el sobrecalentamiento del sílice que fluye del generador térmico de la empresa. En 2009, Citrosuco, la empresa con sede en Matão, Brasil, dejó de usar aceite brasilero (BPF, por sus siglas en inglés) para utilizar un generador de gas impulsado por la combustión de bagazo o "gerador de gás quente" (GGQ). La acumulación excesiva de las partículas de sílice en los conductos amenazaba con contrarrestar el rendimiento económico del cambio, ya que ralentizaba la producción y generaba riesgos potenciales para los trabajadores. Martin Brasil desarrolló una solución innovadora para el flujo de material con los cañones de aire Typhoon Martin® que se encargó de las extremas altas temperaturas, redujo la acumulación de material, mejoró la seguridad y bajó el costo de operación.

"La temporada de cosecha anual de Citrosuco dura solo 7 meses, y durante ese periodo, deben operar las 24 horas para satisfacer la demanda", explicó Rafael Torres Junqueira, especialista en productos de promoción de flujo de Martin Brasil. "El problema de acumulación de sílice necesitó 10 días de limpieza y obligó a quemar aceite BPF costoso durante el proceso de reparación, lo que afectó severamente a los ingresos". 

Solución de la acumulación
"Durante nuestro periodo de producción, quemaremos alrededor de 420 toneladas de bagazo a diario para el proceso", explicó Leonardo César Bolato, ingeniero de proyectos sénior de Citrosuco. 

"La dosis de bagazo a quemar se controla de acuerdo con la demanda de calor por los secadores del proceso". El bagazo es un comprimido denso hecho de la hoja seca remanente de la caña de azúcar, la cual se cultiva en suelo rico en sílice. Una vez que se quema en el GGQ, las partículas de sílice y las cenizas volátiles viajan a través de un conducto invertido en forma de U. Si bien las cenizas volátiles desembocan correctamente en puntos de recolección, las partículas de sílice son muy pesadas para que el flujo de calor presurizado las transporte y, por lo tanto, se acumulan en el techo de la primera curva del conducto.  

Luego de haber sido expuesto a temperaturas extremadamente altas durante largos periodos, el sílice se licuó y obstruyó el 90 % del conducto, lo que causó una presión intensa en el sistema y planteó un peligroso riesgo de explosión. Esto requirió que la operación se cambiara a la quema de aceite BPF en su lugar, cuyo costo es más de 14 veces el costo del bagazo.

Para quitar la obstrucción, el incinerador de bagazo tuvo que permanecer inactivo durante 4 días mientras el sílice fundido se enfriaba y endurecía. Luego, los trabajadores ingresaron al conducto a través de una trampilla, utilizando trajes reflectantes de calor especializados que le permitieron eliminar la masa dura con martillos neumáticos. Este proceso duró casi 4 días porque los trabajadores solo podían pasar un tiempo limitado en el conducto. El calor que emanaba a medida que los trabajadores martillaban más cerca del núcleo de la masa y descubrían más sílice fundido obligó a los miembros del equipo a alternar el trabajo en turnos para mantener un entorno de trabajo seguro y saludable. Todo este tiempo de inactividad, más el tiempo necesario para volver a calentar el sistema y que este alcance el máximo de eficiencia, le costó a la empresa aproximadamente seis semanas del total de los 7 meses con los que cuenta para su producción.  

En busca de nuevas soluciones 
Los representantes de la empresa visitaron varios establecimientos de producción de cemento que necesitaban soluciones similares para sus procesos de calcinación y descubrieron que casi todos ellos utilizaban cañones de aire Martin®. Aunque los cañones se empleaban para direccionar el flujo de cenizas volátiles en aplicaciones específicas, el equipo de investigación dedujo que tal vez se podrían adaptar esas soluciones para resolver el problema de sílice de GGQ en Citrosuco, por lo que se comunicaron con Martin Brasil.

"Cuando escuché sus necesidades, me di cuenta de que probablemente esta sería la primera vez que se usaría un cañón de aire en este tipo de aplicación", remarcó Junqueira. El equipo de Martin descubrió que las partículas de sílice, aunque más pesadas, solo se convertían en líquido una vez depositadas, por lo que si se lograba mantenerlas en movimiento a través del sistema junto a las cenizas volátiles, el sílice eventualmente se depositaría en las áreas de recolección designadas.

Así, idearon un plan que combinaba doce cañones de aire Typhoon Martin® de 70 litros (88 lb/40 kg) y 150 litros (124 lb/56 kg).. "Los colocamos en un patrón escalonado junto al conducto horizontal", explicó Brad Pronschinske, Gerente de productos globales de productos de promotores de flujo de Martin Engineering. "Los cañones se configuraron para dispararse uno detrás del otro rápidamente desde el codo, para promover el flujo constante de partículas y gas a través del sistema".

El diseño híbrido de los cañones de aire Typhoon Martin® mejora los sistemas de disparo de presión negativa al combinar las conexiones simples de una línea, del diseño de válvula tradicional, con la potencia, la eficiencia y el fácil mantenimiento de una válvula interna avanzada. Estos cañones no solo proporcionan más fuerza con menos consumo de aire que los cañones de aire tradicionales, sino que, además, el reemplazo de la válvula completa se puede realizar en un solo paso rápidamente. Todo desde un solo lado del tanque y sin la necesidad de quitarlo del contenedor para su mantenimiento. 

Resultados
"Debido a que era la primera vez que utilizábamos los cañones para esta aplicación, debimos formarnos un poco con respecto a los cañones de aire al principio", destacó Bolato. "Hoy en día, los cañones de aire disparan el máximo de ráfagas permitidas", afirmó. "Después de que se dispara el último cañón, solo hay 1 minuto de demora hasta que todos los contenedores de depósito alcanzan los 7.0 bar (101 psi) de presión necesaria para descargar nuevamente".

El cronograma se mantiene 24 horas por día durante la ventana completa de producción de Citrosuco. En medio de la tercera temporada de uso, los operadores no han informado tiempo de inactividad no programado, no hay necesidad de utilizar aceite combustible y solo hay una acumulación mínima de sílice posterior a la temporada debido a la conclusión del proyecto. 

Archivos para descargar
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