Calentadores Industriales En La Industria De La Celulosa Y El Papel

Los calentadores industriales, o calentadores de procesos, como se les llama comúnmente, se utilizan para hacer que una gran variedad de procesos sean más eficientes en una amplia gama de industrias, incluyendo la de purificación de agua, medicina, aeroespacial, moldeo por inyección, textil, servicio de alimentos, envasado, fabricación de papel, automotriz, entre muchos, muchos otros sectores manufactureros. Existen varias formas diferentes en que estos calentadores contribuyen a la producción general de las empresas que trabajan en estas industrias. El papel más dominante que desempeñan estos calentadores es al calentar sustancias químicas como un componente del proceso de producción. Es la introducción de electricidad a este proceso lo que proporciona la energía necesaria para que los elementos calefactores alcancen las temperaturas deseadas. Lo cual les permite llevar a cabo una serie de procesos diferentes dentro de estas industrias.

La conducción continua y confiable del calor, entre otras razones, hace que los calentadores de inmersión sean una opción particularmente efectiva para aquellos que buscan mejorar la calidad de la producción dentro de la industria de la celulosa y el papel también.  

Entendiendo la forma en que los calentadores de procesos eléctricos se comparan con otros tipos de calentadores

Diferentes tipos de calentadores eléctricos que se utilizan en diferentes industrias. El tipo de inmersión de brida o circulación es quizás el más utilizado como método para calentar tanques. Para entender cómo funcionan; cuando están inactivos, los elementos del calentador de inmersión permanecen dentro del tanque de calefacción mientras están sumergidos dentro del fluido de un proceso hasta que se alcanza la temperatura deseada a través de un proceso natural de convección.

Con respecto a los tipos de calentadores de circulación, el proceso de calentamiento difiere del calentador de inmersión en que su elemento calefactor alcanza las temperaturas deseadas a través de un proceso que involucra sumergir su elemento en un recipiente que contiene los fluidos del proceso. Al hacerlo, esos fluidos se calientan forzadamente a través de la convección en lugar de hacerlo de manera natural, lo que resulta en lo contrario de lo que sucede con un calentador de inmersión.  

Usos de los calentadores de procesos eléctricos en la industria de la celulosa y el papel

Quizás uno de los usos más populares de los calentadores de inmersión es completar los procesos operativos dentro de la industria de la celulosa. En las fábricas de papel, el uso de otros tipos de calentadores puede afectar negativamente la calidad del trabajo final debido a las variaciones de temperatura, lo que a su vez conduce a la expansión y contracción del rodillo de la calandra.

Especialmente cuando se encuentran en áreas donde se sabe que hay climas invernales más severos, las prensas que están sujetas a fluctuaciones de temperatura pueden enfrentarse a problemas de control de calidad más pronunciados que aquellas en climas más moderados, lo que genera resultados menos confiables. Los calentadores eléctricos son mucho más efectivos al regular la temperatura necesaria para garantizar resultados optimizados, especialmente cuando están equipados con termostatos.  

Calentamiento de biomasa

Uno de los usos de los calentadores de inmersión dentro de la industria de la celulosa y el papel se centra en el calentamiento de la biomasa de la celulosa de una forma que es necesaria para avanzar en el proceso de calandrado. En este caso, el elemento calefactor del calentador de inmersión, que ha sido encapsulado previamente por alguna otra aleación de alta resistencia, se coloca en agua u otro líquido para comenzar el proceso de calentamiento. Su sensor térmico interno activa una alarma una vez que el tanque alcanza la temperatura deseada. Con una potencia nominal de hasta 2,000 kW y una funcionalidad adaptada a un proceso trifásico, el proceso de calentamiento es relativamente rápido. Sin embargo, la acumulación de sarro, también conocido como carbonato de calcio, puede afectar en gran medida la eficiencia de ebullición del calentador, especialmente cuando se añaden residuos de biomasa a la mezcla.

En este sentido, dentro de la industria de la celulosa y el papel, los residuos de la biomasa hervida pueden acumularse con el sarro típico esperado, rompiéndose y asentándose en el fondo de los tanques, lo que reduce no solo la capacidad, sino también la efectividad, ya que se retrasa el mantenimiento regular. Para comprender mejor el impacto de un mantenimiento irregular, la densidad de vatios de una unidad llena de residuos de celulosa y cal caerá a alrededor de 40 W/in2, pero en una unidad con un mantenimiento adecuado, puede ser tan alta como 60 W/in2.  

Calandrado de papel mejorado

Dentro de la industria de la celulosa y el papel, el calentamiento por inmersión se utiliza como una forma de mejorar el proceso general de calandrado de papel. Entre las muchas inconsistencias en la producción que se encuentran en situaciones donde se utilizan otros sistemas de calefacción en lugar de calentadores de inmersión, abundan problemas que incluyen:

  • Distribución desigual o estriada del contenido de humedad entre los rodillos de la calandra
  • Distribución desigual del calor entre los elementos calefactores y los rodillos, lo que provoca un acabado inconsistente
  • Dificultades en la transición desde el encendido hasta la producción y la utilización de controles de calibración

La implementación de calentadores de inmersión es una solución particularmente efectiva para muchos de estos problemas, especialmente en lo que concierne a los aspectos más técnicos que incluyen:

  • Reducción de la incidencia de estrías y la acumulación de altos niveles de humedad en el calandrado y el desperdicio general al tiempo que se mejora el acabado
  • Reducción del consumo de energía hasta en un 95%
  • Mejora de la velocidad de producción y el control de calibración

immersion heaterDe qué forma mejoran la producción los calentadores de inmersión en todo el tablero

De las muchas razones por las que estos calentadores tienen un atractivo tan variado, tal vez la principal es la gran cantidad de sólidos, líquidos o gases diferentes que pueden calentar. Entre los muchos tipos diferentes de materia con los que estos calentadores y sus elementos calefactores pueden trabajar, están los siguientes: aire, amoníaco, productos petroquímicos, combustibles o gases, agua o nitrógeno.  

Una vez en funcionamiento, estos fluidos ingresan desde el extremo de aplicación del tanque y pasan a través del elemento calefactor correspondiente antes de ser expulsados por otro extremo del tanque donde se produce el calentamiento. Este proceso de transferencia se conoce como transferencia de calor radiante o convectiva.  

De qué forma mejoran la productividad los calentadores de inmersión dentro de la industria del papel

No importa cuál sea el tamaño de la fábrica, lo que es crítico para las operaciones de la industria de la celulosa y el papel es tener calentadores eficientes que sean capaces de manejar el gran volumen de trabajo que se les exige para la producción. En todas las diferentes industrias mencionadas, existe una serie de factores ambientales y de preferencias que afectan la forma en que la unidad de calefacción realiza la tarea deseada.

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