Idioma:
heating of calendering rollers and paper drying

PROCESOS

Pirobloc ofrecemos soluciones personalizadas y eficientes para el aporte de calor a los procesos productivos de la industria papelera. Nuestras calderas de fluido térmico ofrecen una gran productividad y eficiencia en las siguientes etapas de la fabricación de papel y cartón:

Secado del papel

Secado del revestimiento

Calor en los rodillos de calandrado

Calor a licor verde


Las calderas de fluido térmico tienen varias aplicaciones en la fabricación de papel y cartón, entre las que destacan el aporte del calor necesario para los procesos de secado y calentamiento en diversas etapas de la producción.

En el proceso de fabricación de papel, después de que la pulpa de celulosa se forma en la máquina de papel, el agua presente en la hoja se elimina mediante secado. Las calderas de fluido térmico se utilizan para suministrar el calor necesario en las secciones de secado del proceso.

El principio de funcionamiento básico se basa en el fluido térmico caliente que circula a través de serpentines o intercambiadores de calor ubicados en los cilindros secadores, transfiriendo su calor al papel y permitiendo que el agua se evapore más rápidamente.

Además del secado, las calderas de fluido térmico también se utilizan en otras etapas del proceso de fabricación de papel y cartón, como por ejemplo:

  • Se utilizan para proporcionar calor en los tanques de licor verde, donde se realiza el proceso de cocción de la madera para extraer la celulosa.
  • Se utilizan en los procesos de calentamiento y secado del revestimiento aplicado al papel o cartón, mejorando sus propiedades físicas y acabado final.
  • Se utilizan para generar calor y mantener una temperatura constante en los rodillos de calandrado.

Debido a su alta eficiencia, las calderas de aceite térmico son una opción habitual en la industria de la fabricación de papel y cartón, donde se requiere un rendimiento fiable en los procesos de producción.

DISEÑO DE LA CALDERA DE FLUIDO TÉRMICO

A la hora de diseñar una caldera de fluido térmico para la industria papelera, es importante tener en cuenta los factores que contribuyen a garantizar su eficiencia, fiabilidad, productividad y seguridad. Un correcto diseño e instalación son fundamentales para aseguramos de que el sistema de fluido térmico cumple con los requisitos especificados por el cliente para cada aplicación.

A continuación, se presentan algunos de los factores clave a considerar:

  • Se debe determinar la capacidad de producción de la caldera, es decir, la potencia térmica requerida a transferir al proceso de secado de manera eficiente. Esto debe estar en línea con los requerimientos de producción de la planta de fabricación de papel.
  • Es necesario definir la temperatura requerida del fluido térmico para el proceso de secado. Esto dependerá del tipo de papel y los estándares de calidad requeridos. La caldera debe ser capaz de alcanzar y mantener la temperatura deseada de manera precisa y constante.
  • La eficiencia energética es un factor crítico a considerar, ya que una caldera eficiente ayudará a minimizar los costos operativos y reducir el impacto ambiental. Se deben evaluar aspectos como el diseño del intercambiador de calor, el aislamiento térmico y la recuperación de calor residual para maximizar la eficiencia.
  • La seguridad es fundamental en el diseño de la caldera. Deben implementarse medidas de seguridad adecuadas, como dispositivos de protección contra sobretemperatura, sistemas de alivio de presión, controles de llama y sistemas de monitoreo para garantizar un funcionamiento seguro y fiable.
  • Se deben seleccionar los materiales de construcción adecuados, siendo los más habituales el acero al carbono o el acero inoxidable, para garantizar la resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas. Además, el diseño de la caldera debe considerar la facilidad de mantenimiento y limpieza, así como la accesibilidad a los componentes clave.
  • Es esencial asegurarse de que la caldera cumpla con todas las regulaciones y normativas locales e internacionales aplicables. Esto incluye códigos de diseño, requisitos de emisiones, estándares de seguridad y cualquier otro requisito legal relevante.
  • La caldera de fluido térmico debe ser diseñada teniendo en cuenta la integración y el control del sistema completo de secado en la planta de fabricación de papel. Debe haber una coordinación efectiva con otros equipos, como los cilindros secadores, y un sistema de control que permita monitorear y ajustar de forma sencilla y efectiva la temperatura y la presión del fluido térmico.

Aunque estos son los factores principales a considerar, cada planta de fabricación de papel puede tener requisitos específicos adicionales en función de sus procesos y necesidades particulares.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ACEITE TÉRMICO PARA SECADO DE PAPEL

Un sistema de calentamiento industrial a base de calderas de fluido térmico consta de varios componentes clave.
En primer lugar, está la caldera en sí, que es el equipo principal encargado de calentar el fluido térmico. La caldera utiliza una fuente de energía, que puede ser un combustible gaseoso, un combustible líquido o electricidad, para calentar el fluido térmico contenido en su interior.

El fluido térmico utilizado en estas calderas es un aceite térmico especializado, con propiedades adecuadas para transferir eficientemente el calor. A menudo se utiliza un aceite mineral o sintético de alta temperatura, que puede alcanzar temperaturas superiores a los 300 °C sin degradarse.

Una vez que el fluido térmico ha sido calentado en la caldera, se bombea a través de un sistema de tuberías cerrado hacia los cilindros secadores de la máquina de papel. Estos cilindros secadores están dispuestos en una serie de secciones en las que se realiza el proceso de secado del papel.

Cada cilindro secador está equipado con serpentines o intercambiadores de calor. Estos serpentines están diseñados de tal manera que permiten que el fluido térmico caliente circule a su alrededor, transfiriendo calor al papel que se encuentra en contacto con el cilindro.

A medida que el papel se mueve a través de los cilindros secadores, el calor transferido desde el fluido térmico provoca la evaporación del agua presente en la hoja. El vapor de agua generado se extrae del sistema, mientras que el papel se va secando gradualmente.

Es importante destacar que un sistema de fluido térmico proporciona un control preciso de la temperatura y que los operadores pueden ajustar la temperatura del fluido térmico según los requerimientos específicos del proceso de secado, asegurando así un secado óptimo.

En resumen, el sistema de calderas de fluido térmico para el proceso de secado en la fabricación de papel utiliza un fluido térmico especializado que se calienta en una caldera y se bombea a través de serpentines en los cilindros secadores. El calor transferido desde el fluido térmico al papel permite la evaporación del agua, contribuyendo al secado eficiente del papel durante el proceso de fabricación.

Ventajas y beneficios

Las calderas de fluido térmico ofrecen varias ventajas significativas en comparación con otras soluciones para las operaciones de secado en la fabricación de papel. Algunas de estas ventajas incluyen:

  • Las calderas de fluido térmico son conocidas por su alta eficiencia energética. Debido a que el fluido térmico circula en un sistema cerrado, se minimizan las pérdidas de calor y se aprovecha al máximo la energía térmica generada. Esto resulta en un uso eficiente de la energía y en menores costos operativos.
  • Las calderas de fluido térmico permiten un control preciso de la temperatura durante el proceso de secado de papel. Los operadores pueden ajustar y mantener la temperatura del fluido térmico en un rango específico para adaptarse a las necesidades del papel en proceso. Esto garantiza una productividad uniforme y de alta calidad.
  • El fluido térmico utilizado en las calderas tiene una alta capacidad de transferencia de calor. Esto permite un rápido intercambio de calor entre el fluido térmico y el papel, lo que acelera el proceso de secado y aumenta la productividad de la planta.
  • Las calderas de fluido térmico tienen la capacidad de trabajar a temperaturas relativamente altas, superiores a los 300 °C. Esto es especialmente beneficioso en aplicaciones donde se requiere un secado rápido o en la producción de papeles especiales que necesitan temperaturas elevadas para eliminar el agua de forma eficiente.
  • El fluido térmico se distribuye de manera uniforme a través de los serpentines o intercambiadores de calor en los cilindros secadores. Esto garantiza una distribución uniforme del calor en todo el papel, evitando puntos fríos o calientes y mejorando la calidad de los procesos.
  • Bajo mantenimiento.

Soluciones alternativas a las calderas de aceite térmico

Las calderas de aceite térmico son la solución más comúnmente utilizada en la industria del papel gracias a su alta productividad y rendimiento. Son especialmente eficientes donde se requiere una capacidad de producción alta y constante, factores que van asociados a un control preciso y constante de la temperatura.

Sin embargo, existen otras soluciones que ofrecen un menor rendimiento, pero que también pueden ser utilizadas en plantas de producción de papel y cartón en las que sus necesidades específicas, o las características del papel producido, justifican el uso de estas otras tecnologías.

A parte de las calderas de fluido térmico, las tecnologías de secado de pape más recomendables son las siguientes: secado por aire, secado al vacío y secado por microondas.

La elección del sistema de secado depende de varios factores, como el tipo de papel, la capacidad de producción, la eficiencia energética y los requisitos de calidad del producto final. En muchos casos, se utilizan combinaciones de diferentes métodos de secado en diferentes etapas del proceso de fabricación de papel para optimizar los resultados.

SISTEMA DE FLUIDO TÉRMICO PARA EL CALENTAMIENTO DE LOS RODILLOS DE CALANDRADO

Un sistema de calentamiento mediante aceite térmico para aportar calor a los rodillos de calandrado utiliza un flujo controlado de aceite térmico que se calienta en una caldera y se distribuye a los rodillos para mantener una temperatura constante y uniforme en el proceso de calandrado. Este sistema garantiza que el papel o el material que pasa por los rodillos reciba el calor necesario para lograr los efectos deseados en su superficie.

Los elementos claves de este sistema son los siguientes:

  • Caldera de Aceite Térmico, donde se calienta el aceite a la temperatura deseada mediante la combustión de combustible, electricidad u otra fuente de calor.
  • Circuito de Distribución, que bombea el aceite térmico a través de un circuito cerrado de tuberías. Este circuito conecta la caldera con los rodillos de calandrado y está diseñado para garantizar un flujo continuo y controlado del aceite térmico.
  • Los rodillos de calandrado, que reciben el calor transferido por el aceite térmico, están diseñados para permitir una transferencia de calor eficiente y uniforme al papel o material que pasa por ellos.
  • Sistema de control de temperatura, que incluye sensores de temperatura ubicados en diferentes puntos, como la salida de la caldera, las tuberías y los rodillos, que monitorean constantemente la temperatura. Estos sensores envían señales al controlador, que ajusta la velocidad de la bomba y la potencia de la caldera para mantener la temperatura deseada de manera precisa.
  • Retorno y Recirculación del aceite, que vuelve a la caldera para ser calentado de nuevo, una vez que se ha enfriado al transferir el calor a los rodillos de calandrado.

Ventajas y beneficios

Las calderas de aceite térmico ofrecen un alto rendimiento en algunos aspectos que son claves para el correcto funcionamiento y productividad de los rodillos de calandrado:

  • Se aplican temperaturas precisas y controladas que permiten que los rodillos mantengan una temperatura constante y uniforme durante todo el proceso de calandrado.
  • La estabilidad en la temperatura, sin fluctuaciones bruscas, es esencial para obtener resultados consistentes en el calandrado.
  • Los operadores pueden ajustar y regular la temperatura según las necesidades específicas del papel y el efecto deseado en la superficie. Esto permite lograr resultados precisos y repetibles.
  • Se reduce el riesgo de quemado del papel, ya que el calor se transfiere de manera más uniforme y gradual a través de los rodillos.

Estas ventajas posicionan a los sistemas de fluido térmico como la opción preferida en la industria de fabricación de papel y cartón, donde mantener procesos de producción fiables y eficientes es esencial.



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