Reducción del consumo de vapor en una máquina papelera utilizando el control por presión diferencial a través de un control remoto

Abstract

por reducción del vapor en una máquina papelera se entiende, en forma general como un conjunto de procesos que se realizan en la zona húmeda y seca con el fin de consumir el menor flujo másico de vapor, manteniendo los estándares de calidad en el terminado final. El avance experimentado en la industria papelera permite disponer hoy en día de técnicas y tecnologías que han optimizado el rendimiento energético del uso del vapor. Sin embargo, cada diseño de una máquina papelera consta de sus propias variables que deben ser analizados en campo y estudiados para así evaluar cuál es la mejor opción para mejorar el sistema de secado; Es aquí donde esta tesis juega un rol importante. La presente tesis es el resultado de combinar la teoría y la práctica guiándonos de los cálculos y la experiencia referente a mejorar el sistema de vapor y condensado de la máquina papelera, implementando un sistema HMI para la mejor manipulación del proceso. La estructura de la tesis está dividida en 6 capítulos: El capítulo I comprende la introducción del tema, se presentará los antecedentes, justificaciones, los objetivos, la metodología, los alcances y las limitaciones del trabajo. El capítulo II comprende las generalidades para la elaboración del papel, considerando los procesos principales, adjuntando imágenes para el mejor entendimiento y nombrando los diferentes tipos de papeles producidos en la empresa y su aplicación en la vida diaria. El capítulo III comprende los cálculos pertinentes para la relación chorro/tela, el rediseño de los foils y el dimensionamiento de los separadores de vacío bajo el respaldo de normas internacionales con el fin de extraer la mayor cantidad de agua del papel antes del ingreso al área de secado. Se generará soluciones para la zona de prensas para su mejora con el objetivo de reducir aún más el consumo de vapor El capítulo IV comprende la implementación del control por presión diferencial aplicado a un sistema cascada, para optimizar el secado del papel en la zona seca, además seleccionaremos los sifones y las trampas de vapor para mejorar la eficiencia de secado. Dimensionaremos las tuberías de vapor y condensado y diseñaremos los tanques separadores según proceso. El capítulo V comprende la programación de los lazos de control en el plc y en realizar un sistema HMI que controle el sistema de vapor y condensado de forma remota desde una pantalla. El sistema de simbología de instrumentación se basará en las normas ISA S5.1. El capítulo VI comprende el estudio de la eficiencia de secado según normas internacionales Tappi y expondremos los resultados obtenidos en el sistema de la máquina PPX-1. En la parte final se expondrán las conclusiones a las que se llegó después de desarrollar la tesis. En el apéndice se colocarán los programas que se usaron en los controladores y artículos que sirvieron de respaldo.