ingeniería de vació. bombas de vacío. características

RPISC 1

Ingeniería de vacío

Representaciones y Procesos Industriales, S. C.

nash_elmo, llc.

Albany International – Panel Tisú

RPISC 2

Que es el Vacío?

• Una Fuerza.

• Una Diferencial de Presión.

• Una Presión inferior a la atmosférica.

• Una Presión negativa

RPISC 3

¿Qué debemos saber para

entender el vacío?

El término “vacío” no existe, se trata de una

“diferencial de presión”.

La bomba de vacío no “hace” vacío, succiona

aire comprimiéndolo.

El equipo de succión no puede “corregir” los

errores de ingeniería y diseño.

El equipo de succión requiere cuidados y

mantenimiento.

RPISC 4

Para que sirve el Vacío?

El Vacío se utiliza para ayudar en la

separación del agua de la mezcla fibra-agua

que se alimenta a la máquina de papel.

RPISC 5

Como se Separa el Agua?

99.7 % Agua

0.3 % Fibra

0.3 a 22 % Cs

Sección de

Formación

de la

M.P.

22 a 40 % Cs

Sección de

Prensado

de la

M.P.

40 a 95 % Cs

Sección de

Secado

de la

M.P.

5 % Agua

95 % Fibra

98% 1.5%

0.5%

RPISC 6

Que es un Sistema de Vacío?

RPISC 7

Como Opera el Vacío?

Existen dos efectos o procesos relacionados con el “Vacío”

Mecánico - Exprimido del agua por la reducción del

volumen del medio (hoja, fieltro) - Zona húmeda.

Termodinámico - Captura de agua mediante la saturación

del aire a su paso por el medio (hoja, fieltro) - Zona Seca

RPISC 8

¿Problemas de vacío?

Definir los “problemas” de vacío

Problemas mecánicos.

Problemas termodinámicos.

Problemas con equipo de vacío.

Problemas con tuberías.

Problemas de humedad.

Problemas de formación.

Problemas de mantenimiento.

Problemas de ingeniería y diseño.

RPISC 9

¿Cómo encontrar las causas?

Se requiere un estudio completo de la

máquina de papel para entender el

porqué de un problema de vacío.

RPISC 10

Diferencial de presión vs.

presión absoluta

Medición Manométrica (Vacío)

Medición

Absoluta

(Presión)

Ambas se complementan

RPISC 11

Presión Atmosférica

Conforme subimos sobre el nivel del mar

disminuye la presión atmosférica. El aire

se torna enrarecido, mismo volumen

pero con menor contenido de moléculas.

¿Qué pasa entonces con la diferencial de

presión?

RPISC 12

(2,200 m)

Diferencia en la altitud sobre

el nivel del mar

Para reducir la presión a

250 mm Hg …

Al nivel del mar tenemos

que reducir la presión en

510 mm Hg.

Al nivel de 2,200 sólo en

336 mm Hg.

La Presión Absoluta es

la misma pero las

lecturas de “Vacío” no lo

son.

RPISC 13

(2,200 m)

¿Presión absoluta o

diferencial?

Aparentemente, el trabajo para reducir la presión al nivel del mar es mayor al necesario a 2,200 m ya que a 2,200 m existe un vacío de 174 mm Hg.

Lo anterior es cierto,

pero la relación no es

lineal!

RPISC 14

Conversión del nivel de vacío a

diferentes altitudes

Se calcula como una relación de compresión:

Ps0 / Pd0 = Ps1 / Pd1

¿ A 2,200 m.s.n.m. a cuantas “Hg equivalen

20”Hg de vacío al nivel de mar?

(29.92 - 20) / 29.92 = (22.7 - Vacío) / 22.7

Vacío a 2,200 m = 15.2”Hg equivalente a 20”Hg n/m

(factor de 0.7587)

RPISC 15

Conversión del nivel de vacío a

diferentes altitudes Condiciones 0 = Nivel de Mar

Condiciones 1 = Altitud

Ps1 = (Ps0 x Pd1) / Pd0

29.92 29.92 - 20 22.70 22.70 – 15.17 D.F.

29.92 29.92 - 20 25.80 25.80 – 17.24 Orizaba

29.92 29.92 - 20 24.10 24.10 – 16.11 Bajío

29.92 29.92 - 20 25.00 25.00 – 16.71 Ramos

29.92 29.92 - 20 23.60 23.60 – 17.77 Morelia

29.92 29.92 - 20 21.20 21.20 – 14.17 San Rafael

RPISC 16

Efecto mecánico

La hoja o fieltro

reduce su

volumen al

exprimirse en su

paso por la zona

de succión en

donde se aplica la

diferencial de

presión.

RPISC 17

Efecto termodinámico

El medio ya no contiene

suficiente cantidad de

agua libre y el exprimido

por diferencial de

presión ya no es

suficiente, un NIP lo

compensa.

El aire arrastra al agua

exprimida y se satura

con vapor de agua

robando humedad al

medio.

RPISC 18

Efecto mecánico vs.

Efecto termodinámico

¿Cuál efecto tiene mayor peso en la

reducción de la humedad del medio?

Ambos efectos suceden al mismo tiempo.

El efecto mecánico tiene mayor contribución

en la Sección Húmeda de la máquina de papel.

El efecto termodinámico tiene mayor

contribución en la Sección Seca de la máquina

de papel.

RPISC 19

Efecto mecánico - parámetros

Permeabilidad al paso del aire de la hoja en

formación y de la vestidura.

Tiempo de residencia en la zona de vacío.

Diferencial de presión entre la atmósfera y la zona

de vacío.

Fugas en sellos cubiertas y reglas.

Aire bombeado por la vestidura y/o rodillo.

Temperatura del aire y del medio.

RPISC 20

Permeabilidad

Facilidad que presenta el medio al paso

del aire.

En el caso de la hoja de papel se ve

afectada por:

Tipo de fibra celulósica.

– Densidad.

– Clasificación de fibras.

– Contenido de finos, cargas y/o productos

químicos.

– Nivel de refinación de las fibras.

Temperatura del medio.

RPISC 21

Permeabilidad

Facilidad que presenta el medio al paso

del aire.

En el caso de una vestidura se ve afectada

por:

Tipo de material.

– Peso base

– Trama

– No. de capas

Temperatura del medio.

RPISC 22

Tiempo de residencia

Tiempo de respuesta que requiere el agua para migrar ante el cambio de volumen del medio.

Se ve afectada por:

Velocidad de la máquina de papel.

• Area y geometría de la zona de exposición a la diferencial de presión.

En Cajas de Acondicionamiento de Fieltros se recomienda:

Tisú - de 1.2 a 1.7 milisegundos

Planos - de 2 a 4 milisegundos

RPISC 23


¿Es aditivo el tiempo de residencia?

No, porqué?

Una vez que el medio se expande, se pierde

el efecto y hay que comenzar de nuevo.

RPISC 24


Mismo tiempo de Residencia a todo lo ancho del fieltro !!

RPISC 25


Diferente tiempo de Residencia a lo ancho del fieltro

produciendo diferencia en el acondicionamiento y franjeado!!

RPISC 26


El tiempo de residencia total (dwell) se calcula cómo:

TR = TSW x 5 / PMS

TSW = TR x PMS / 5

TR = Tiempo de residencia al vacío (seg)

TSW = Ancho Total de ranura (plg)

PMS = Velocidad de máquina (ft/min)

Tisú: TSW = 0.00125 a 0.0020 x 6,000 / 5 = 1.5 a 2.4 in

Planos: TSW = 0.00200 a 0.0040 x 2,500 / 5 = 1.0 a 2.0 in

RPISC 27

Diferencial de presión

La fuerza creada por la diferencial de presión es

mayor a la de la arquitectura del medio.

El medio se colapsa al entrar a la zona de vacío

expulsando el agua libre.

El paso del aire arrastra al agua libre consigo y se

satura con vapor de agua.

El medio se recupera al salir de la zona de vacío.

Se ve afectada por:

• La relación de compresión del equipo de

succión.

• Densidad del medio (hoja, fieltro, etc.)

RPISC 28

Fugas

Es deseable que el aire, que desplaza el equipo

de succión, provenga en su totalidad del paso a

través de la hoja y/o vestidura.

Pueden existir fugas difíciles de observar:

Cubiertas desgastadas.

Regaderas de lubricación tapadas.

Sellos en mal estado o desalineados.

Cajas desalineadas.

Bridas o juntas en mal estado.

Tuberías corroídas.

RPISC 29

Aire de bombeo

Este es un fenómeno al cual se le da poca importancia y realmente tiene un impacto importante.

Se trata de una fuga inevitable.

Se refiere al aire que viene dentro de:

La vestidura.

La hoja de papel.

Las perforaciones de la carcaza y recubrimiento de los rodillos de succión.

El sistema de vacío tiene que extraer esta cantidad de aire también.

RPISC 30

Aire de bombeo

Aire Total succionado

Aire ocluido

Aire de Bombeo

Aire Atmosférico

Aire de Fugas

RPISC 31

Aire de bombeo (ejemplo)

Rodillo de Succión :

42” de diámetro x 220” de cara, velocidad de

6,000 ft/m, área abierta de 35%, espesor de

carcaza y recubrimiento 1.75”

Aire de Bombeo = Cara (ft) x velocidad (ft/min) x

ancho de carcaza (ft) + recubrimiento (ft) x % área

abierta

Aire de Bombeo = [220” / (12”/ft)] x [6,000 ft/min] x

[1.75” / (12”/ft)] x [0.35]

! Aire de Bombeo = 5,614 aCFM ¡

RPISC 32

Efecto termodinámico -

parámetros

Altitud sobre el nivel del mar.

Presión absoluta.

Capacidad de saturación del aire

con vapor de agua.

RPISC 33

Problemas termodinámicos

¿Dónde buscarlos?

– Suministro de agua de sello a bombas

de vacío

– Sistema de enfriamiento y

recirculación de agua de sello

– Válvulas manuales y de control

– Succiones o bombas combinadas

RPISC 34

Temperatura

El impacto de la temperatura está

directamente relacionado a la

viscosidad del agua líquida.

–A mayor temperatura menor

viscosidad del agua.

–A menor viscosidad mayor

facilidad para que el agua fluya

fuera del medio.

RPISC 35

Altitud - Presión absoluta -

Capacidad de saturación

Todo se resume a la relación Presión vs. Temperatura y su impacto en la capacidad del aire de saturarse con vapor de agua.

La temperatura del aire externo tiene poca influencia, la temperatura que domina siempre es la del agua, dada su muy superior capacidad calorífica.

Para motivos prácticos se supone siempre una expansión isotérmica.

RPISC 36

Capacidad de saturación

A mayor temperatura el aire podrá

saturarse con mayor cantidad de vapor

de agua.

A mayor altitud el aire podrá saturarse

con mayor cantidad de vapor de agua.

A menor presión absoluta de operación

(mayor vacío) el aire podrá saturarse con

mayor cantidad de vapor de agua.

RPISC 37

¿Condiciones ideales?

De acuerdo a lo anterior sería altamente

deseable operar a :

– La menor presión absoluta posible.

(mayor vacío)

– La mayor temperatura posible.

RPISC 38

¿Es lo anterior cierto?

¿Por qué?

Elevar la temperatura no es siempre económicamente

posible.

Bajar al presión puede resultar sumamente costoso.

Subir la temperatura y elevar la diferencial de presión :

– Se podría marcar o destruir la hoja de papel en

formación.

– Se aumentaría en forma importante la fricción

incrementándose la potencia necesaria para mover la

máquina de papel.

– Se incrementaría el desgaste por fricción de los

elementos de succión.

¡No!

RPISC 39

Niveles de diferencial de

presión adecuados

Cómo debe de establecerse el nivel de

diferencial de presión a ser aplicado sobre una

hoja de papel en formación?

En forma paulatina e incrementarse

gentilmente en forma proporcional al

contenido de humedad de la hoja.

RPISC 40

No existen reglas claras y definidas para

recomendar el nivel de vacío adecuado o su

escalonamiento a lo largo de la máquina de

papel.

Existen demasiadas variantes :

– Tipo de fibras

– Velocidad de máquina

– Temperatura y pH

– Tipo de papel


presión adecuados

– Tipo de máquina

– Gramaje

– Contenido de cargas

– Tipo de elementos

RPISC 41


presión adecuados

Históricamente TAPPI y NASH se reunían para dictaminar sobre los niveles de vacío más adecuados.

Debido a:

– al aumento en el tipo de fibras vírgenes y secundarias

– a las variantes en formulaciones

– a las diferentes configuraciones de máquinas de papel actuales

Estos valores recomendados se han convertido en “sugeridos” únicamente.

RPISC 42

Niveles de diferencial de presión

sugeridos (nivel del mar)

Foils de Vacío 0.5 a 3 ”Hg

Cajas Planas 4 a 18 “Hg

Cilindros de Succión 20 a 22 “Hg

Prensas de Succión 13 a 22 “Hg

Acondicionadores de fieltros 10 a 20 “Hg

Consultar antes de tomar una decisión!

RPISC 43

Puntos de Succión en Mesa

Cajas Planas Secas

20 a 40 ft3/min / in actuales

VacuFoils

200 a 400 ft3/min / in

actuales

Couch de Bajo Vacío

20 a 30 grd

1 a 2 ft3/min / in2 actuales

Couch de Alto Vacío

10 a 20 grd


Cajas Planas Húmedas

10 a 20 ft3/min / in actuales

RPISC 44

Puntos de Succión en Fourdrinier

Cajas Acondicionadoras

2.0 – 4.0 ms c/u

7-18 “Hg


4,000 @ 8,000 ft/min

Prensa de Succión Simple

30 a 45 grd


4,000 @ 10,000 ft/min

RPISC 45



2.0 – 4.0 ms c/u

7-18 “Hg


4,000 @ 8,000 ft/min

Prensa de Succión

Combinada

Alto Vacío: 15 a 30 grd


4,000 @ 8,000 ft/min

Bajo Vacío: 45 a 90 grd

0.5 a 1 ft3/min / in2 actuales

2,000 @ 6,000 ft/min

RPISC 46


Acondicionadores

Inferiores

Pre Separador de Piso

Vertical con

Bomba de Bajo NPSH

Prensa Alto

Vacío

Pre Separador de Techo o

Piso Horizontal con

Bomba de Bajo NPSH

Prensa Bajo

Vacío

Acondicionadores

Superiores

Pre Separador Tangencial

con Pierna Barométrica

Recta con Altura Libre

Suficiente

RPISC 47

Caja Invertida

1 – 2 ms

7-10 “Hg


3,000 @ 7,000 ft/min

Puntos de Succión en C/F


1.5 – 2.0 ms c/u

7-15 “Hg


3,000 @ 7,000 ft/min

Prensa de Succión

80 – 140 grd

+ 1 “Hg (Acondicionador)

0.5 a 4 ft3/min / in2 actuales

3,000 @ 7,000 ft/min

RPISC 48

Puntos de Succión en C/F

Acondicionadores

Caja Invertida Prensa

Pre Separador de Piso con

Bomba de Bajo NPSH

Pre Separador de Techo con

Bomba de Bajo NPSH

RPISC 49

Agua de sello de bombas de

vacío de anillo líquido

El agua de sello a las bombas de vacío se

calienta por los efectos de:

– La potencia transmitida por el motor

– La condensación del vapor de agua que satura

al aire succionado (cuando esta ocurre)

Delta-T (°F) =[(43.5 x bHp) + (1,045 x lb/minVH2Ocond)]

/ (8.35 x gpmSELLO)

RPISC 50

Problemas con el diseño de

tuberías

El agua extraída, y

aún no separada,

debe de fluir

siempre por

gravedad hacia la

fuente de vacío o

separador.

No se permiten los

arreglos mostrados

RPISC 51

Problemas con el diseño de tuberías

RPISC 52

Diámetro correcto de tuberías

Caso # 1 Flujo de aire saturado

5,000 a 5,500 ft/min

Caso # 2 Flujo a dos fases (aire-agua)

3,000 a 3,500 ft/min

Caso # 3 Separadores aire-agua

< 500 ft/min

RPISC 53

Problemas con el diseño de tuberías

Velocidad de MP 1,750 m/min 5,742 ft/min

Ancho de Fieltro 5,500 mm 216.54 in

Tiempo de residencia mín. 1.31 ms 0.00131 s

Tiempo de residencia máx. 1.74 ms 0.00174 s

Ancho total de ranura mín. 38.21 mm 1.50 in

Ancho total de ranura máx. 50.75 mm 2.00 in

Cantidad de Ranuras 2

Ancho de Cada Ranura mín. 19.11 mm 0.75 in

Ancho de Cada Ranura máx. 25.38 mm 1.00 in

Factor de Vacío en Caja 18.0 aCFM/in2

Factor de Vacío en Bomba 20.0 aCFM/in2

Seleccion de Bomba de Vacio Dimensiones de Tuberia y Caja

Demanda de Vacio min. en Caja 5,863 aCFM Dos Fases 17.5 in Una Fase 14.0 in

Demanda de Vacio max. en Caja 7,788 aCFM Dos Fases 20.2 in Una Fase 16.1 in

Demanda de Vacio min. en Bomba 6,515 aCFM Dos Fases 18.5 in Una Fase 14.7 in

Demanda de Vacio max. en Bomba 8,653 aCFM Dos Fases 21.3 in Una Fase 17.0 in

Flujo de Agua a ser Extraido por caja 820 lt/min 217 gpm

RPISC 54

Eficiencia Específica

Impactos de la eficiencia volumétrica en la eficiencia específica

La eficiencia específica se refiere a la capacidad real actual de

desplazamiento del sistema en el punto de succión por unidad de

potencia consumida.

EE = aCFM / bHp

Ejemplo : Una Bomba de 4,000 CFM nominales con un consumo

nominal de 155 bHp.

Cálculo erróneo : EE = 4,000 / 155 = 25.8 aCFM/bHp

Capacidad de desplazamiento real dadas las condiciones

termodinámicas de la aplicación : 4,725 aCFM y 148 bHp

Cálculo correcto : EE = 4,725 / 148 = 31.9 aCFM/bHp

RPISC 55

Factores que Impactan la Eficiencia Específica

y el Consumo de Energía y cómo Contrarestarlos

Velocidad de la Bomba de Vacío: A mayor velocidad periférica, menor Eficiencia

Específica. Seleccionar una Bomba de Vacío a la menor velocidad posible que

justifique su incremento en Tamaño.

Arrastre de Agua o Exceso de Agua de Sello: A mayor Flujo, menor Eficiencia Específica. Utilizar Pre-Separadores correctamente dimensionados y con la geometría interna adecuada, a la succión de cada equipo de vacío.

Temperatura del Gas Saturado Succionado: A mayor Temperatura, mayor Eficiencia Específica. La temperatura de los gases succionados es inherente al proceso y no es una variable manejable.

Temperatura del Agua de Sello: A mayor Temperatura, menor Eficiencia Específica. Utilizar agua de sello a la menor temperatura posible y de la mejor calidad disponible, utilizar circuitos recirculados con filtros finos y torres de enfriamiento abiertas.

Pérdida de Tolerancias Internas o Desgaste: A mayor Desgaste, menor Eficiencia Específica. Realizar pruebas de capacidad en campo, mantener el equipo desincrustado, utilizar agua de calidad y filtrada.

RPISC 56

Ejemplo de Bomba nash_elmo 904-P1 & 904-P2

RPISC 57

Bomba nash_elmo 904-P1: Capacidad vs. Vacío

RPISC 58

Bomba nash_elmo 904-P1: Eficiencia Específica vs. Vacío

RPISC 59

Bomba nash_elmo 904-P2: Capacidad vs. Vacío

RPISC 60

Bomba nash_elmo 904-P2: Eficiencia Específica vs. Vacío

RPISC 61

904-P1 & P2

3,000

5,000

7,000

9,000

11,000

13,000

15,000

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

Vacuum sea level (in Hg)

Cap

acit

y (

actu

al

CF

M)

904-P1 & P2

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

Vacuum sea level (in Hg)

Sp

ecif

ic E

nerg

y (

actu

al

CF

M /

bH

p)

Bomba nash_elmo 904-P1 & P2

RPISC 62

Efecto de la Temperatura del Agua de Sello en la

Capacidad de Bomba nash_elmo 904-P2

Efecto de la Temperatura del Agua de Sello en una Bomba 904-

P2 @ 400 rpm Succionando Aire Saturado @ 100 oF

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

Vacío (in Hg)

60oF 80oF 100oF 120oF 140oF Nominal

0

0.0

RPISC 63

Efecto de la Temperatura del Agua de Sello en la

Eficiencia Específica de Bomba nash_elmo 904-P2

RPISC 64

Efecto Termodinámico sobre el Volumen Desplazado

RPISC 65

Efecto Termodinámico de la Temperatura del Agua

de Sello en el Volumen Desplazado

Agua de Sello a

60 oF

RPISC 66

Agua de Sello a

80 oF



RPISC 67



Agua de Sello a

100 oF

RPISC 68



Agua de Sello a

120 oF

RPISC 69



Agua de Sello a

140 oF

RPISC 70

Efecto del Desgaste Interno de la Bomba

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

0 5 10 15 20 25 30

Vacio (in Hg)

Desp

lazam

ien

to (

aC

FM

)

Efecto del Desgaste Interno en la Capacidad y en el Vacío

RPISC 71

Efecto del Desgaste Interno de la Bomba

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

0 5 10 15 20 25 30

Vacio (in Hg)

Desp

lazam

ien

to (

aC

FM

)

Efecto del Desgaste Interno en la Curva del Proceso

RPISC 72

Impacto de una caída de presión

Bomba de vacío de 4,000 aCFM operando a 16”Hg a 2,200

m.s.n.m. Válvula 50% cerrada con una caída de presión de

5”Hg.

P0 x V0 = P1 x V1 (Isotérmico)

(22.7 - 16) x 4,000 = (22.7 - 16 + 5) x V1

V1 = 2,291 aCFM

! 43 % de pérdida de capacidad ¡

RPISC 73

Caídas de presión permitidas

Grosso Modo podemos generalizar que las caídas de presión en líneas de vacío no deben de exceder los siguientes valores de diseño:

CP = 0.10 “Hg 0.0 “HgNM < Vacío <= 4.0 “HgNM



RPISC 74

Bombas y succiones

combinadas

Cuestionamientos

Bombas Combinadas ¿Están en buen estado?

¿Son de la misma relación de

compresión?

¿Operan a la misma temperatura?

Puntos de succión combinados ¿Son del mismo nivel de vacío?

¿Alguno de ellos opera a vacío variable?

RPISC 75

Bombas combinadas

Al combinar dos o más bombas para un

mismo servicio estamos potencialmente

comprometiendo la eficiencia de todas.

Una baja de eficiencia (térmica o mecánica)

en una de ellas disminuye notablemente la

eficiencia del conjunto.

El mantenimiento predictivo y preventivo

cobran especial importancia.

RPISC 76

Succiones combinadas

Al combinarse dos servicios de niveles de vacío diferentes el equipo de vacío deberá de seleccionarse para el nivel de vacío más alto.

La demanda del servicio de menor vacío deberá de expandirse al nivel del servicio de mayor vacío.

Se deberá colocar una válvula de control para regular el vacío del servicio de menor nivel de vacío.

RPISC 77


Ejemplo # 1 : Equipo Nuevo

Servicio # 1 : 2,000 aCFM @ 16 “Hg a 2,200 m.s.n.m.


Demanda Total de Vacío : 4,000 aCFM

(a) Expandir los 2,000 aCFM de 8”Hg a 16”Hg


(22.7 - 8) x 2,000 = (22.7 - 16) x V1

V1 = 4,388 aCFM

(b) Sumar los desplazamientos a 16”Hg



Demanda Total de Vacío : 6,388 aCFM @ 16 “Hg

! 60% más capacidad de vacío requerida ¡

RPISC 78


Ejemplo # 2 : Equipo Existente


Servicio # 2 : 2,000 aCFM @ 8 “Hg a 2,200 m.s.n.m. Capacidad de Equipo de Vacío : 4,000 aCFM @ 16”Hg

(a) Comprimir los 2,000 aCFM de 16”Hg a 8”Hg


(22.7 - 16) x 2,000 = (22.7 - 8) x V1

V1 = 911 aCFM

(b) El servicio # 1 de 16” recibe 2,000 aCFM, pero el servicio #

2 de 8”Hg recibe solamente 911 aCFM

! Servicio # 2 : 55% corto en capacidad de vacío ¡

RPISC 79


Combinar succiones significa

automáticamente:

– Utilizar equipo de succión de mayor tamaño

– Utilizar más potencia

– Implementar un sistema más costoso

– Tener un sistema de vacío menos eficiente

RPISC 80

0.002.50

5.007.50

10.0012.50

15.0017.50

20.0022.50

25.0027.50

30.00

Vacío ("Hg)

20

30

40

50

60

Efic

ien

cia E

spe

cífic

a (

aC

FM

/bH

p)

L-8

H-10

CL-3001

CL-3002

904-L1

904-L2Aire Saturado @ 100 °F

Agua de Sello @ 80 °F

Eficiencia Específica de Bombas de Vacío Nash(Referida al Nivel de Mar)

L

CL-1

904-1

H

CL-2

904-2

Comparativo de eficiencias específicas

para modelos de bombas Nash

! Al adquirir ,

refaccionar o reparar

una bomba de vacío

siempre hay que

comparar la

eficiencia específica

de las alternativas ¡

PREMIER

RPISC 81

Comparativo de Eficiencias Específicas

! Al adquirir , refaccionar o reparar una bomba de vacío siempre hay que comparar la eficiencia específica de las alternativas ¡

Vacío

Efi

cie

ncia

Bomba Marca “A” Nueva

Bomba Marca “A” Usada

Bomba Marca “B” Nueva

Bomba Marca “B” Usada

RPISC 82

Geometría de un arreglo de

vacío Manejo racional de las aguas.

– Separar el agua de proceso antes de que alcance a las

bombas de vacío

– Recircular el agua de sellos

RPISC 83

Diseño de piernas

barométricas Diámetro : Velocidad de 9-11 ft/s

Longitud : 1.25 ft / in Hg de vacío

Recorrido : Perfectamente recto

Utilizar Vertedero para aforar

No se permiten :

Uniones

Codos

Recorridos horizontales

Inserciones

Inclinaciones a mas de 30° sobre la vertical

Pozo de sello con menos de 5 veces el volumen de la pierna

Material diferente a S/S

RPISC 84

¿Cuándo se utilizan separadores de piso con

bombas de extracción de bajo NPSH?

Cuando no se cuenta con la

altura libre entre la base del

separador barométrico y el

espejo de agua del pozo de

sello.

Cuando no hay espacio

para un separador elevado.

Cuando se desea un arreglo

funcional de recuperación

de agua.

RPISC 85

Calidad de agua de sello deseable

– Sólidos en suspensión: Libre de sólidos en

suspensión y equipar a las bombas con purgas

lobulares de sólidos.

– pH : En bombas de hierro colado de 6.5 a 8

– Conductividad : Menor a 750 mohms/cm

– Dureza : Se recomienda que el agua se mantenga

por debajo de los siguientes niveles de dureza:

– Dureza total : 200 ppm

– Cloruros : 100 ppm

– Sulfatos : 200 ppm

– Sólidos disueltos : 200 ppm

RPISC 86

Circuito cerrado de agua de sello

Arreglo con recirculación total

RPISC 87

Alto Vacío Bajo Vacío

Filtro

Torre de Enfriamiento


Arreglo con recirculación en Cascada

Agua Fría Agua Tibia

Agua Caliente

RPISC 88


Arreglo con control de temperatura

RPISC 89

nash_elmo Filtros de Agua de Sello

Filtro de Gravedad para Circuitos Cerrados

RPISC 90

nash_elmo Torres de Enfriamiento

Torre de Enfriamiento

Abierta tipo Splash

RPISC 91

nash_elmo – Cajas de Succión

RPISC 92

nash_elmo – Tipos de Cubiertas

Cubiertas nash: Polietileno UHMW, Cerámica o NiS

RPISC 93

nash_elmo Separadores Aire/Agua y

Bombas de extracción de bajo NPSH

RPISC 94

nash_elmo Osciladores para Regaderas

SRA-5000

RPISC 95

nash_elmo Osciladores para Regaderas

RPISC 96

nash_elmo Actuadores para Cepillos de limpieza

RPISC 97

nash_elmo Cepillos Manuales y Regaderas en tubo

RPISC 98

Dos tipos de regaderas:

Limpieza

Lubricación

Tipos de Regaderas de limpieza

RPISC 99

Mantenimiento

– Correctivo

– Preventivo

– Predictivo

RPISC 100

Mantenimiento correctivo

Mantener los juegos axiales nominales y todas

las dimensiones críticas de las partes internas.

– Refaccionar los equipos con partes originales.

– Realizar reparaciones completas, idealmente con

el fabricante.

Desincrustar química y mecánicamente.

Rectificar ejes y cajas de prensaestopa.

RPISC 101

Mantenimiento preventivo

Cambiar periódicamente las guarniciones de prensaestopa y mantener un goteo constante.

Mantener los rodamientos lubricados adecuadamente.

Mantener los retenes de agua funcionales.

Mantener el sistema de inyección de agua de sello funcional.

Verificar la operación a baja temperatura para evitar incrustación y cavitación.

RPISC 102

Mantenimiento predictivo

Realizar periódicamente:

Pruebas de capacidad

Análisis de vibraciones

Análisis de agua

Análisis de lubricantes

Monitorear temperatura de

rodamientos

Monitorear niveles de vacío y

temperaturas de proceso

RPISC 103

Reparación de bombas

Utilizar partes originales

Apoyarse en pruebas de capacidad y

de boroscopía

Solicitar apoyo técnico

Utilizar los servicios de reconstrucción

del fabricante

Programar oportunamente los servicios

RPISC 104

Pruebas de capacidad vs.

Análisis boroscópico

Prueba de capacidad en campo

– Permite una evaluación cuantitativa

del estado del equipo antes y después

del mantenimiento

Análisis Boroscópico

– Permite una evaluación cualitativa del

estado del equipo antes y después del

mantenimiento

– Requiere de técnico experimentado

RPISC 105

Prueba de capacidad con

placas de orificio en campo Reportar:

Barómetro

Modelo Bomba

RPM’s medidas

T aire (ambiente)

T agua (entrada)

T agua (salida)

bHp o amperaje

Vacío leído

# y F de orificios abiertos por lado

RPISC 106

Prueba de capacidad con

placas de orificio en campo 5,000

4,000

3,000

2,000

1,000

0

0 5 7.5 10 15 20 25 [“Hg]

aC

FM

3 x

2 x

1 x

0 x

Eficiencia Mecánica = 58%

RPISC 107

Principio de operación de una

Bomba e Anillo Líquido Nash Anillo Líquido

Eje fuera de centro

Impulsor

Cono

Succión

Descarga

RPISC 108


Bomba e Anillo Líquido Nash Interfase aire-agua

Claro entre

impulsor y cono

RPISC 109


Bomba e Anillo Líquido Nash

RPISC 110

•Vista de Corte de Una Bomba de Anillo Líquido Nash

Purgas de sólidos

abrasivos

Sistema anti-

incrustante

RPISC 111

Vista en corte expandido

RPISC 112

!GRACIAS POR SU ATENCION!

RPISC 113

Octubre 2003

Ingeniería de Refinación

Representaciones y Procesos Industriales, S. C.

J&L Fiber Services

GL&V USA

Ing. Andrés J. Ostos Rueda

Albany International – Panel Tisú

RPISC 114

Temario

Variables en el Refinado

Conceptos Importantes en el

Refinado

Efectos del Refinado en las

Propiedades del Papel

Refinación a Baja Intensidad

Reglas Básicas para un

Buen Refinado

Detalles sobre la Instalación

Mantenimiento Preventivo

Cuestionario

RPISC 115

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 116


Aleación de los Discos 4 x Variable del

Disco

Ancho de Cuchillas 6 x Variable del Disco

Separación entre Cuchillas 6 x Variable del Disco

Profundidad de las Cuchillas 3 x Variable del Disco

Angulo de Intersección 3 x Variable del

Disco (1,296 x)

Tipo de Refino 3 x Variable de Diseño

Velocidad Periférica 3 x Variable de

Diseño (9 x)

Flujo de Pasta 3 x Variable del

Sistema

Sistema de Control 3 x Variable del

Sistema

Geometría del Sistema 3 x Variable del

Sistema

Densidad de la Pasta 3 x Variable del

Sistema

Tipo de Pasta 4 x Variable del

Sistema

pH de la Pasta 3 x Variable del

Sistema

Temperatura de la Pasta 3 x Variable del

Sistema (2,916 x)

Presión entre los Discos 3 x Variable de

Operación (3 x)

Al menos 102,036,672 Combinaciones !

RPISC 117

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 118


Refinado

1. Desarrollo de la Fibra

2. Carga Muerta

3. Eficiencia de Refinado y del

Refinador

4. Número de Cruces

5. Intensidad de Refinado

6. Sensibilidad de la Pasta

7. Capacidad Hidráulica del

Refinador

8. Energía Máxima Aplicable a un

Refinador

9. Tipo de Refinador

10. Diseño y Aleación de los Discos

11. Control Automático de Refinado

12. Consistencia de Refinado

13. pH de la Pasta

RPISC 119


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 120


Fibrilación vs. Corte

RPISC 121


Estructura de la Fibra

RPISC 122


Fibrilación Pura

Mejor Resistencia

RPISC 123


Corte Puro

Mejor Formación

RPISC 124


Efecto de la Refinación

RPISC 125

Impacto del Refinado en las Propiedades de la Pulpa (Kraft Fibra Suave de Pino Blanqueada)

ERERGÍA DE EFINACIÓN (kWh/T)

Freeness

Estallido

Tensión

Rasgado

Longitud

de Fibra

Pro

pie

dad

es d

e la

Pu

lpa

1. Desarrollo de la Fibra -

Propiedades

RPISC 126

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Longitud de la Fibra

Co

nte

o d

e F

ibra

s

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

1. Desarrollo de la Fibra -

Freeness

RPISC 127


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 128

2. Carga Muerta

Consumo de Fuerza del Refino

al Bombear Pasta sin

comenzar aún a Refinar (*).

CM (kW) = D4.249 x N3 x 2.299 x 10-13

CM (Hp) = D4.249 x N3 x 3.083 x 10-13

CM = Carga Muerta

D = Diámetro de los Discos (in)

N = Velocidad del Refino (rpm)

(*) Utilizando Cuchillas Convencionales de 6.35 mm

+/- 0.5 mm de profundidad.

RPISC 129

2. Carga Muerta (Cont.)

RPISC 130


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 131


Refinador

Eficiencia de Refinado

(ER1)

ER1 =

CA / ( CA + CM )

Eficiencia del Refino (ER2)

ER2 =

( CT - CM ) / CT

CA = Carga Aplicada

CM = Carga Muerta

CT = Carga Total Disponible

RPISC 132


Refinador Ejemplo

No. 1

Refinador de 30”

514 rpm

CT = 450 kW

CM = 59 kW

CD = 391 kW

CA = 250 kW

ER1 = 80.91%

ER2 = 86.89 %

Ejemplo No. 2

Refinador de 30”

720 rpm

CT = 450 kW

CM = 162 kW

CD = 288 kW

CA = 250 kW

ER1 = 60.68 %

ER2 = 64.00 %

RPISC 133


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 134

4. Número de Cruces y Longitud

Activa Total

NC = No. de Cruces por rpm (dependiente del disco)

LAT = Longitud Total Activa de Filo de Cuchillas (dependiente

de la velocidad)

RPISC 135

Ejemplo # A

Discos de 30” f

Gruesos

Ancho = 4.8 mm

Sep. = 6.4 mm

Prof. = 7.9 mm

NC = 6.828

@ 514 rpm LAT

(Km/s) = 58.493

@ 720 rpm LAT

(Km/s) = 81.936

Ejemplo # B

Discos de 30” f

Finos

Ancho = 3.2 mm

Sep. = 3.2 mm

Prof. = 7.6 mm

NC = 21.378

@ 514 rpm LAT

(Km/s) = 183.138

@ 720 rpm LAT

(Km/s) = 256.536

4. Número de Cruces y Longitud

Activa Total

RPISC 136


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 137


Intensidad (Ws/m) =

Carga Neta Aplicada (CA)

en kW por unidad de

Longitud Total Activa

(LTA) en Km/s.

kW neto Aplicado = CA = (

CT - CM )

Intensidad (Ws/m) =

CA / LTA

RPISC 138


BAJA

INTENSIDAD ALTA

INTENSIDAD

RPISC 139

Alta Intensidad

Corte

Baja Intensidad

Fibrilación


RPISC 140


(Cont.)

Los valores típicos de

Intensidad de Refinado para

diferentes tipos de Pastas se

deciden en base a :

Sensibilidad de la Fibra

Tipo de Papel Elaborado

Fibra Intensidad (Ws/m)

Fibra Larga > 2.0

Fibra Corta 1.0 a 2.0

Fibra Secundaria 0.5 a 1.5

Fibra Mecánica < 0.5

RPISC 141

5. Intensidad de Refinado (Cont.)

Ejemplo #

A

Discos de 30” f

Gruesos

CA = 250 kW

@ 514 rpm LAT

(Km/s) = 58.493

@ 720 rpm LAT

(Km/s) = 81.936

@ 514 rpm Ws/m =

4.27

@ 720 rpm Ws/m =

3.05

Ejemplo # B

Discos de 30” f Finos

CA = 250 kW

@ 514 rpm LAT (Km/s) = 183.138

@ 720 rpm LAT (Km/s) = 256.536

@ 514 rpm Ws/m = 1.37

@ 720 rpm Ws/m = 0.97

RPISC 142

TE

NS

ILE

IND

EX

(N

m/g

)

FREENESS (ml)

20

30

40

50

60

70

80

0 100 200 300 400 500 600

FREENESS (ml)

TE

NS

ILE

IN

DE

X (

Nm

/g)

0.3 Ws/m MD

0.6 Ws/m DD

1.2 Ws/m DD

Efecto de la Intensidad en HBK

RPISC 143

TE

NS

ILE

IND

EX

(N

m/g

)

FREENESS (ml)

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

FREENESS (ml)

TE

NS

ILE

IN

DE

X (

Nm

/g)

1.8 Ws/m DD

2.8 Ws/m DD

Efecto de la Intensidad en SBK

RPISC 144

FR

EE

NE

SS

(m

l)

REFINING ENERGY (KWH/T)

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100 120 140

REFINING ENERGY (kWh/T)

FR

EE

NE

SS

(m

l)

0.3 Ws/m MD

0.6 Ws/m DD

1.2 Ws/m DD

Efecto de la Intensidad en HBK

RPISC 145

FR

EE

NE

SS

(m

l)

REFINING ENERGY (KWH/T)

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240


FR

EE

NE

SS

(m

l)

1.8 Ws/m DD

2.8 Ws/m DD

Efecto de la Intensidad en SBK

RPISC 146


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 147


Naturaleza Intrínseca de la Fibra

0

20

40

60

80

100

120

UBSWK BSWK UBHWK BHWK DKL OCC MIXWASTE DEINK

FIBRA CELULOSICA

(De

lta

ml C

SF

) x

(T

m/D

ía)

/ H

p N

eto

RPISC 148


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 149


Refinador

Cada Tamaño de Refino debe

de Operar con un Flujo de

Pasta Óptimo, función de :

Diámetro de Discos

Velocidad de Operación

Tipo de Fibra

Para poder mantener un

claro entre discos y así

poder lograr un desarrollo

óptimo de la fibra.

RPISC 150

Durante el

Refinado la

distancia

entre los

discos debe

de

mantenerse

dentro de un

rango óptimo.

Esta

tor

Muy alejados y no refinará.

Muy cercanos y tocarán

los discos.


Refinador

RPISC 151


Refinador

RPISC 152


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 153

8. Energía Máxima Aplicable en

un Refinador

Limita

ción

Mecán

ica del

equip

o

RPISC 154


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 155


Doble Disco o Cónico ? El Refinador de Doble Disco Toma menos

Carga Muerta C o mparació n de C argas

M uertas entre un R ef ino C ó nico y

uno de D o ble D isco

0

100

200

300

450 514 600 720

Velocidad de giro (rpm)

Car

ga M

uerta

(kW

)

JC-03 (29.5") DD-30"

RPISC 156

Doble Disco o Cónico ?

El Refino de Doble Disco Aprovecha el

100% de la Energía de Bombeo.


RPISC 157


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 158

10. Diseño y Aleación de los

Discos Es la Variable más poderosa

de Refinado

Al menos 1,304 combinaciones

posibles !

Ancho de Cuchilla : A mayor

ancho menor LTA, mayor

intensidad y mayor efecto de

corte.

Separación entre Cuchillas :

Proporcional a la longitud

promedio de la fibra.

Profundidad de la Cuchilla : A

mayor profundidad mayor

consumo de carga muerta y

menor homogeneidad de la

pasta refinada.

Angulo de Corte : A menor

ángulo mayor efecto de corte.

Aleación del Disco : La pérdida

del filo de una cuchilla (por

erosión, corrosión,

cavitación, etc.) disminuye la

LTA, incrementa la intensidad

y promueve el corte de la

fibra.

RPISC 159


Discos

A B

C

CODIGO DE DISCOS : A, B, C, Angulo

(mm ó 1/16”)

RPISC 160


Discos

TF

34188

Definición del

Angulo

RPISC 161

Efecto de la Profundidad de la Cuchilla

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Energía Específica (kW-hr/BDTm/D)

Cana

dian

Está

ndar

Fre

enes

s (ml

)

6.5 mm 12.7 mm


Discos

RPISC 162


Discos

RPISC 163


Discos

RPISC 164

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

FREENESS (ml)

BU

RS

T I

ND

EX

(k

Pa

m 2 /

g)

22.5 IA

32.5 IA

42.5 IA

Intensidad = 0.8 Ws/m


Discos

RPISC 165

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

FREENESS (ml)

FIB

ER

LE

NG

TH

(m

m)

22.5 IA

32.5 IA

42.5 IA



Discos

RPISC 166


5

6

7

8

9

10

11

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

FREENESS (ml)

FIN

ES

<0.2

mm

(%

)

22.5 IA

32.5 IA

42.5 IA


Discos

RPISC 167

-$

-$


Discos

RPISC 168

J&L °Rc

Material

C90 56

L/C S/S

C40 40

L/C S/S C45

56 L/C S/S

C351 60

H/C S/S

C151 57

H/C S/S

JL57 52

H/C W/I JL55

60 H/C W/I

JL50 61

H/C W/I

C28 55

H/C W/I DH

63 H/C W/I

C84 60

N/H JL85

63 N/H

C80 58

N/H

$


Discos

RPISC 169


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 170

11. Control Automático de

Refinado Para Lograr un refinado

homogéneo y óptimo es

indispensable que todas las

condiciones de diseño y

operación se mantengan

constantes.

Flujo

Consistencia

pH

Temperatura

Presión de Pasta

Nivel en Tanque de pasta sin refinar

Energía aplicada

Filo de las cuchillas

Lo anterior solo puede ser

logrado mediante un sistema de

control automático !

RPISC 171

Opciones de Sistemas de

Control

PRC-I : Estación Manual de Carga.

PRC-II : Seguidor de Carga.

PRC-III : Control de Hpneto/TMD

PRC-IV : Control con retro-alimentación

de Freeness o

vacío.

PRC-V : Versión actualizada del tipo III y

IV con control de Intensidad de

refinación por velocidad variable en

moto-reductor de ajuste de discos.


Refinado

RPISC 172


Refinado

PT/PI PT/PI

CsC

PIC

HIC

FIC LIC

DrC

PT/PI

RPISC 173

Tiempo La pasta de Bajo Freeness Flota y produce intermitencia en la calidad


RPISC 174

Tiempo Alteraciones en paros y arranques


RPISC 175

Tiempo


Máxima Estabilidad

RPISC 176

FREENESS (ml)

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100 120 140


0% RECIRC

37% RECIRC

54% RECIRC

64% RECIRC

70% RECIRC

HBK TENSILE INDEX (N.m/g)

30

35

40

45

50

55

60

-600 -500 -400 -300 -200

FREENESS (ml)

0% RECIRC

37% RECIRC

54% RECIRC

64% RECIRC

70% RECIRC

HBK

11. Efecto de la Recirculación

FREENESS (ml)

350

450

550

650

750

0 20 40 60 80 100 120 140


0% RECIRC

37% RECIRC

54% RECIRC

64% RECIRC

70% RECIRC

SBK TENSILE INDEX (N.m/g)

20

30

40

50

60

70

-750 -650 -550 -450 -350

FREENESS (ml)

0% RECIRC

37% RECIRC

54% RECIRC

64% RECIRC

70% RECIRC

SBK

RPISC 177


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 178

12. Consistencia de Refinado A mayor Consistencia mejores

resultados !

25

35

45

55

65

0 20 40 60 80 100

Energía Específica (kW-hr/BDT)

Indic

e a

la Te

nsión

(N-m

/g)

3% 4% 5%

RPISC 179


Refinado


2. Carga Muerta


Refinador





Refinador


Refinador





13. pH de la Pasta

RPISC 180

13. Efecto del pH en el

Refinado A mayor pH mejores

resultados !

25

35

45

55

65

75

0 20 40 60 80 100

Energía specífica (KW-hr/BT)

Indic

e a

la Te

nsión

(N-m

/)

5 7 9 11

RPISC 181

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 182

Efectos del Refinado sobre las


300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100 120

Energía Específica (kW-hr/T)

Fre

enes

s (m

l °C

SF

)

BSK BHK

RPISC 183

0

10

20

30

40

0 20 40 60 80 100 120


Raz

gado

mN

-m2/

g))

BSK BHK



RPISC 184

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 20 40 60 80 100 120


Den

sida

d (g

/m2

BSK BHK



RPISC 185

20

30

40

50

60

70

80

90

0 20 40 60 80 100 120


Ten

sión

(N

m/g

)

BSK BHK



RPISC 186

2

3

4

5

6

7

8

700 600 500 400 300 200Freeness (ml)

Ten

sión

(N

m/g

)

BSK BHK



RPISC 187

0

1

2

3

4

5

6

7

200300400500600700

Freeness (ml)

Est

allid

o (

kPa-

m2/

g)

BSK BHK



RPISC 188

2

3

4

5

6

7

8

0.54 0.56 0.58 0.6 0.62 0.64 0.66 0.68 0.7

Densidad (g/cm2)

Ten

sió

n (

Nm

/g)

BSK BHK



RPISC 189

4

14

24

34

44

700 600 500 400 300 200Freeness (ml)

Raz

gado

(nM

_M"/

g)

BSK BHK



RPISC 190

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

700 600 500 400 300 200

Freeness (ml)

Long

itud

de F

ibra

Pro

m.

Kaj

aani

(mm

)

BSK BHK



RPISC 191

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 192


El Refinador Multidisco

Refinación a baja intensidad

:

Se entienden valores de

menos de 0.50 Ws/m.

Para lograrlo se requiere :

Reducir la energía de

Refinación, o bien

Incrementar

substancialmente la

longitud activa de corte de

los discos.

Beloit diseñó un refinador

de Doble Disco con Varios

Pares de Discos, 3 ó 4 en

vez de 2 !

RPISC 193



RPISC 194

US TMP

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400

Energía Específica Gruesa (kWh/BDT)

CSF

Fre

enes

s (m

l)

Refinación Convencional

Refinación con M ultidisco



RPISC 195

US TMP

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

40 50 60 70 80 90

CSF Freeness (ml)

Indi

ce d

e Es

tallid

o (k

Pa-

m2/

g)


Refinación con M ultidisco



RPISC 196

100% BHWK

20

30

40

50

60

70

80

90

0 2 4 6 8 10 12 14

Energía neta Específica (HPD/BDT)

Indi

ce d

e Te

nsió

n

(Nm

/g)


Refinación con Multidisco



RPISC 197



RPISC 198

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 199

Reglas Básicas para un Buen

Refinado

Se Deberán de Seleccionar

Adecuadamente los

Siguientes Parámetros. •Nivel de Energía a Ser Aplicada.

•Velocidad Periférica del Refino.

•Flujo de Pasta en el Refino.

•Patrón de Corte de Discos.

•Aleación de Discos.

•Intensidad de Refinado.

•Geometría del Sistema de Refinado.

•Control Automático de Refinado.

RPISC 200

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 201


–Agitación Completa en

Tanques de Pasta.

–Bomba de Pasta Adecuada.

–Sistema de Recirculación

Automático.

–Dimensionamiento de

Líneas Correcto.

–Acoplamiento Deslizable

Operativo.

–Diferencial de Presión

Adecuado.

–Colocación Correcta de los

Discos.

–Rodamientos Libres y

Operativos.

–Operación Constante.

–Lubricación de Prensa

Estopa Adecuada.

RPISC 202

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 203


Inspeccionar Graseras de

Partes Deslizantes.

Inspeccionar Nivel y Calidad

de Aceite de Caja de

Rodamientos y Cople.

Verificar que no Existan

Vibraciones.

Verificar la Temperatura de

Rodamientos y Cuerpo.

Verificar el Estado de la

Camisa de la Flecha.

Verificar el Paralelismo

(TRAM) del Rotor y Flecha.

Verificar el Estado de los

Porta Discos y Tornillos.

Verificar la Presión de

Operación del Refino y la

Diferencial de Presión.

Verificar la Operación de la

Línea de Recirculación.

RPISC 204

POSICION

DE DISCOS

Lado Motor

Lado Puerta

RPISC 205

COPLE

DESLIZANTE

RPISC 206

El Refinador Beloit Jones DD-

3000

RPISC 207


4000

RPISC 208


4000 Multidisco

RPISC 209

El Refinador GL&V DD-5000

RPISC 210

Temario



Refinado





Buen Refinado



Cuestionario

RPISC 211

CUESTIONARIO

1. Nombre las dos acciones o

efectos que se logran sobre la

pasta al ser refinada y explique

brevemente sus efectos en el

papel producido.

–Fibrilación: Abre las capas

exteriores de la fibra sin cortarla

significativamente. Incrementa la

resistencia del papel al aumentar el

potencial de enlace de las fibras.

–Corte: Reduce la longitud de la fibra

sin abrir sus paredes, aumenta el

volumen y densidad de la pasta sin

dar resistencia.

RPISC 212

2. Nombre los cuatro tipos de

variables que existen en el

proceso de refinado.

–Variables de Disco

–Variables de Diseño

–Variables del Sistema

–Variables de Operación

CUESTIONARIO

RPISC 213

3. ¿De todos los conceptos que se

implican en el fenómeno de

refinación, cual es el más

importante y por qué los es?

–Intensidad de refinado: Carga

aplicada por unidad de filo activo de

cuchilla. Refleja directamente el tipo

de acción que se imparte a la fibra y

el tipo de desarrollo que se va a

obtener.

CUESTIONARIO

RPISC 214

4. ¿Es recomendable refinar una

mezcla de diferentes tipos de

pastas, explique?

–No: Cada tipo de fibra requiere de

ser refinada a un diferente nivel de

intensidad.

5. ¿Cuales considera que son las

principales limitantes de un

refinador?

–Carga Muerta: Limita la energía

disponible para refinar.

–Flujo: Limita el tonelaje de pasta a

ser refinada en forma óptima.

CUESTIONARIO

RPISC 215

6. ¿Que tan importante es la

selección del material de los

discos de refinación, explique?

–Muy Importante: El material de S/S

irrompible y auto afilable no

solamente dura más, sino que lo

hace logrando un refinado

constante a un nivel de energía

también constante.

7. Si un refinador existente es para

mayor flujo hidráulico al flujo del

proceso, ¿que se debe de hacer?

–Recircular: El refinador siempre

opera al flujo óptimo constante.

CUESTIONARIO

RPISC 216

8. ¿Que tan importante es tener un

sistema de control de refinación

automático, explique?

–Muy Importante: Se mantiene el

flujo, consistencia, presión, y

potencia aplicada constantes e

independientes de las variaciones

del proceso.

CUESTIONARIO

RPISC 217

9. ¿En que orden de ideas

seleccionaría un refinador para

una aplicación dada?

(1) Definir el flujo máximo y mínimo

a consistencia constante.

(2) Seleccionar el Refinador.

(3) Seleccionar la Intensidad y

Energía Neta requerida.

(4) Verificar que la Energía Neta

Disponible del Refinador sea

suficiente.

(5) Seleccionar el Tipo de Discos

que logre la Intensidad deseada.

(6) Determinar el Arreglo y

Geometría del sistema de

bombeo y de control.

CUESTIONARIO

RPISC 218

10. ¿Cuales son los aspectos mas

importantes en el mantenimiento

de un refinador?

(1) Mantener el paralelismo del

rotor (TRAM).

(2) Mantener la libre flotación del

rotor (sellos estoperos, presión,

acoplamiento y rodamientos)

(3) Cambiar los discos

oportunamente monitoreando las

propiedades de refinación.

CUESTIONARIO

RPISC 219

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ATENCION!

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