~
r-
CAPACIDAD DEL TANDEM, AJUSTES Y PRESIONES EN LOS
A solicitud de ATAGUA presento en este VII CONGRESO CENTROAMERICANO DE TECNOLOGIA AZUCARERA, el trabajo "Capacidad del Tandem, Ajustes y Presiones en Los Molinos'~ En forma sencilla les presento nuestra experiencia y práctica diaria en la selección de la capacidad, ajustes del tandem y las presiones del trabajo. La capacidad de digerir o procesar fibra del tandem está relacionada con la preparación de caña, junto con el tamaño, velocidad y número de molinos instalados. Hay otros factores a contemplar para su comportamiento en la extracción de sacarosa, como: contenido de fibra y PoI en la caña, el agua de imbibición aplicada Yel PoI del Bagazo Todos estos factores serán presentados en una fórmula desarrollada con los años y experiencia de asesorfa en distintos países. Para obtener una extracción óptima de sacarosa hay que moler a la capacidad del tandem para procesar fibra, con los ajustes y presiones apropiados y aplicar una imbibición sencilla de 2000/0 sobre fibra, con maceración compuesta y completa - todo el jugo del último molino al penúltimo y as! sucesivamente hasta llegar delante del P molino.. A continuación, presentamos la fórmula de Carga Específica (Hugot, Edición 1986) para la capacidad de procesar fibra en libras/hora. También la fórmula para el comportamiento del tandem, con todos los factores relacionados anteriormente.
,\
MOLINOS o
Ing. Miguel M. Rodríguez 1..-
6-ATAGUA
-6.-
FORMULASDE CAPACIDAD CARGA DE FIBRA (HUGOT) Cof
=
Cof C N L O M
=
=
( 1)
18 C N L D VM(1-0.0057 N) Capacidad Nominal, Lb. fibra/hora
= = =
Coeficiente preparación de la caña Velocidad de las mazas, p.p.m Longitud de las mazas, pies Diámetro de las mazas, pies
=
Número
de mazas en el tandem
FORMULA COMPLETA: TCD
-,
rCD
=
fp
=
0.5 fp PolB T c L N 12.5/fi x 13.0/Polc x If. (2) 200 Toneladas cortas al día Factor de preparación, según el grado.
PolB Te
= =
% PoI. en bagazo. Número de compresiones
L
=
Longitud de las mazas, pies.
N
=
Velocidad
fi
=
%
Polc
= =
%
If
GradodePrep.:
promed io del tandem,
p. p. m.
fibra en la caña PoI. en lacaña % Imbibición sobre fibra
1
=
1.1252
= 1.253=
1.375
Esta fó rmu Ia reducida a toneladas métricas/hora:
Nota:
T.M.H.
en el talfJdem
=
1. 5 36
f p Poi B T c L N
1mb. (fi)2 Polc
Donde 1mb. =
L
N
= =
%
Imbibición
en caña
Longitud de mazas, pies Velocidad tandem, p. p. m.
(3)
Capacidad
del Tandem,
Con estas fórmulas se puede analizar la capacidad del tandem para procesar fibra y el comportamiento e irregularidades que puedan existir en el trabajo y extracción del tandem Como vemos, en la fórmula (2) además de la fibra y el poI en caña, contempla el poI del bagazo - relacionado directamente con la extracción del tandem. Una vez establecida la razón de molida, los factores: tamaño, velocidad y número de molinos, así como la fibra y el poI de la caña, no podemos cambiados en plena zafra. En cambio, la preparación de la caña, el agua de imbibición y forma de aplicar la maceración, sí están en nuestras manos. Una buena preparación de caña se consigue con alimentación uniforme y los conductores de caña bien llenos y lentos. Buenos equipos de preparación, con suficientes machetes y correr las cuchillas a 680-720 R.P.M., para conseguir 85 a 900/0 de fibra abierta - con densidad de 15 a 20 libras/pié 3, dependiendo del contenido de fibra. El bagazo, al salir de los molinos tiene mucha capacidad para absorber líquido y se requiere gran cantidad para diluir el contenido de sacarosa y facilitar su extracción, al ser comprimido de nuevo. Aquí está la gran ventaja de los molinos Walkers de cinco mazas y las cuartas mazas instaladas sobre los molinos eKistentes. Por mucha imbibición y maceración que se aplique y por mucho que se quiera moler, estos molinos aceptan toda la imbibición y el 1000/0 del jugo del molino anterior. A)
ANALISIS DE LA CAPACIDAD Y TRABAJO DEL TANDEM
Ejemplo: Un ingenio tiene 5 molinos tamaño 36" x 78" y muele a 55 p.p.m ¿Cuáles su cClpacidad nominal cuando la preparación de la caña tiene grado 2? ¿Cuál es el PoI en Bagazo moliendo caña de 150/0 de fibra con 12.70 de PoI, si se aplica 300/0 de imbibición? 10.
La capacidad de procesar fibra usando la fórmula (1) es: Cof
= =
20.
18 C N L D
VM(1-0.0057
18 x 1.25 x 55 x 6.5 x 55
y Pres iones en los Moli nos
Ajustes
T.M.H. ~l1.536
polB-
fp PolB Te L N x Imb/(fi)2
Pole
T. M. H. (fi)2 Pole 1.536 fp Te L N x 1mb
PolB -1
194 (15)2 x 12.70 --12.69 1.536 x 1.25 x 10 x 6.5 x 55 x 30de Po l en Bagazo
Al evaluar el comportamiento si el PoI en bagazo difiere mucho algo anormal existe: Imbibición malos ajustes o poca presión en los troles deficientes en el Laboratorio. B)
del tandem, del calculado, mal aplicada, molinos, con-
AJUSTES EN LOS MOLINOS:
Existen varios métodos para calcular los ajustes entre las mazas y la altura de la cuchilla central en los molinos del tandem. Todos los métodos prácticos tienen presente salida en cada molino.
el volumen unitario
de
El volumen unitario está afectado por el índice o grado de preparación de la caña. A mayor preparación de la caña, mayor densidad y por lo tanto, menor volumen unitario. Al pasar la caña de un molino a otro muele la fibra, aumenta la densidad bajo compresión y baja el volumen unitario. Por ésto, los molinos se cierran en forma progresiva desde el primero al último. La tabla adjunta muestra los volúmenes unitarios 'de salida en pies cúbicoS' por tonelacra' corta de fibra. La misma considera el grado de preparación de la caña y el tamaño del tandem, número de molinos. En la misma hoja se presenta la relación de volumen entre la entrada y la s31id~ de los molinos cuando el molino está en operación, flotando la maza superior. Conociendo el comportamiento del bagazo a través del tandem y los volúmenes unitarios de cada molino, según el número de molinos instalados y el grado de preparación, podemos calcu-, lar los ajustes necesarios de salidas en los molinos del tandem.
N)
Vl5
(1-0.0057 x 55) = 64,160 libras fibra/hora. .'f.F.H. = 64,160/2,204 = 29.10 tons. En caña con 150/0 de fibra, representa 194 T.M.H. de caña. Usando la fórmula (3). que relaciona todos los factores de la molienda, tenemos:
1. Ajustes o Setting de Salida: El volume n unitario de la tabla y las toneladas de fibra que se muelen determinan el volumen de trabajo necesario en la salida de los molinos. Conociendo este volumen -así como la longitud de mazas y la velocidad lineal de los molinosse determinan las aberturas de salida, entre la
\ ..-
-..
superior y la bagacera de cada molino, cuando está en operación el tandem.
VT
=
VT
= =
VI ~
=
a
a
'12
(4)
LN
V 1 x toneladas fibra/min., C.F.M.
pulgadas.
L
=
N =
Velocidad lineal, p. p.m.
Longitud de mazas, pies.
Para los ajustes o setting de salida en los molinos hay que tener presente lo que abre -al flotarla maza superior, según el diseño de las vírgenes: rectas o inclinadas. En el ejemplo que vimos anteriormente, ver cuál es la abertura de salida en el primer molino, moliendo 194 tons/hora; a) Según la tabla adjunta, cinco molinos y grado de preparación 2, tiene un volumen unitario VI de 72 pies3 !ton. de fibra.
72 x 194 x 2204 x
60
2000
lL
100
38.48 pies3/ mino de fibra. c) Usando la fórmula (4) tenemos: = VT
x 12 LN
= 38.48 x 12
Las entradas de los molinos se determinan por una relación de volumen de trabajo en operación, entrada/salida. En la tabla se muestra una lista de relaciones que empiezan con 2.0 en el primer molino, aumentan progresivamente y pueden llegar hasta 3.0 en el último molino del tandem. Entre más baja se pueda usar esta relación, mejor se muele. La mism~ depende del rayado, agarre de las mazas, velocidades, % de imbibición, drenaje de las mazas cañeras, tipo y calidad de fibra, alimentación y toneladas a moler por tamaño de mazas. En el ejemplo visto, para un primer molino, usamos una relación de 2.00. En el molino, con el mismo largo y R.P.M. en las mazas, los volúmenes en operación de entrada y salida son directamente proporcionales. Como la abertura de salida florando fue de 1.292", la de entrada es 1.292" x 2.584". Por lo tanto, el ajuste o setting de '2.0 entrada es, 2.584 - 0.298=2.286" ~ 2 9/32". Los otros molinos se calculan de la misma forma, con los volúmenes unitarios de salida que les corresponda, atendiendo al grado de preparación y número de molinos en el tandem. Esta es la mecánica y cálculos matemáticos que se usan para determinar los ajustes de entrada y salida del tandem
=
b) El volumen de trabajo de salida es VT
a
2. Ajustes o Setting de Entrada:
Volumen unitario, tabla.
Abertura trabajando,
VT =
fijos para cada tipo de virgen. En el ejemplo, las vírgenes son ,rectas, la flotación es 3/8" y lo que abre al flotar es .298". Por lo tanto, el ajuste o setting de salida del primer molino es 1.29;l .298 = 0.994 .;:::::: 1"
1.292"
6.5 x 55
Para el ajuste o settingen.reposo, hay que restar lo que cierra la superior al bajar a su posición de reposo. No es la flotación - depende de la triangulación del molino: diámetros de mazas y dis~ tancia vertical entre las mazas superior e inferiores. Al instalar los molinos, la línea de centro del eje de baja de la catarina se instala más alto que el centro de la maza superior. Esta diferencia en altura depende del tamaño de los molinos y cuánto se desea que la maza superior flote en operación. Por facilidad y para no hacer cálculos para cada molino del tandem, todos los años se usan valores
Para rapidez, precisión y eliminar errores, estos cálculos se pueden desarrollar en computadoras, juntO con otros datOs e información necesaria en los ajustes de mazas, cuchillas centrales, calzos debajo de las chumaceras inferiores, distancias entre mazas y otros.
Capadicfad
-
TABLA 1
Vl
= VOLUMEN UNITARIO
(Pies Tamaño Tandem
Cinco Seis
I !
I
por Tonelada
80 72 65 80 72 65
60 55 50 62 54 54
42 40 38 50 43 41
1
80
2 3 1 2 3
72 65 80 72 65 80 72 65 80 72 65
63 56 54 64 57 55 65 58 56 66 59 57
53 45 43 55 47 44 56 48 45 57
2 3 1 2 3
1
Siete
2 3
Ocho
2 3
TABLA 2
DEL MOLINO
Corta de Fibra)
MOLINOS DEL TANDEM M-3 M-4 M-S M-6
1 I
DE BAGAZO A LA SALIDA
M-2
1
Cuatro
Cúbicos
en los Molinos
M-l
Grado Preparo
Tres
y Presiones
Ajustes
del famdem,
M-7
M-8
l r
40 .38 37
t
43
39 37 36 39 37 36 40 38 37 40 39 38
41
38 44 40 38 45 42 39 46 43 40
'49
46
.' 38 36 35 38 37 36 39 38 37
37 36 35 38 37 36
37 36 35
RELACION DE VOLUMENES EN OPERACION 1
(Entrada/Salida)
Tamaño del Tandem
O
M
L
1 N
M-l
M-2
M-3
M-4
M-S
O
S
. M-6
M-7
M-8
3
Molinos
2.00
2.30
2.50
-
-
-
-
..
4
Molinos
2.00
2.30
2.45
2.60
-
-
-
-
5
Molinos
2.00
2.30
2.45
2.60
2.75
-
-
-
6
Molinos
2.00
2.30
2.45
2.60
2.75
2.85
-
-
7
Molinos
2.00
2.30
2.45
2.60
2.75
2.85
2.95
-
8
Molinos
2.90
2.30
2.45
2.60
2.75
2.85
2.95
3.00
--~-~_._--
10-ATAGUA ¡;iII
- - -- - ..---..-
Iiii
'"
- - -- -- -- - -- - ~
-
~
--~..
= ""''-''-
------
l
1
3"
I ,'S
MAZA SUP.= 3~.g7~ ~, -,-_o
FLOTACION
-L
~,---¡
, 4-RE~QSO
I
.'
/' ,,~
I
I/~
I
~
01 ~I o'
~ I
~>-~ ~.9"
-r---lro I roi Ni
"
=~I N' CALZO
"o" ¡ MAZA CAN= 36.500"
~
22.725"
TR IANGULAC ION
MAZA BAG.= 37.6251"
I
I
VIRGENES
.21.863"
VERTICALES
~'
~
Capacidad
del Tandem,
Ajustes y Presiones en los Molinos
I
0,100"-,1MAlA SUP.=36.875
.~ \1'
3" ._~LOTACION '--'
.G; REPO$~,
l'
J
i =1'-100
~ 2,
ro C\I
o 15 CALZO
1: 8
CALZO CAN = 36.500"
22.725"
~ TRIANGULACION
12 - A T AG U A ~~TI
~~
+ VIRGENES
21.863"
1 INCLINADAS
CONSUL TORES
DE INGENIOS
c~~St;LrDRES DE!~EENIGS AZUC~RE?CS S.~ INSENIO(E~Sq¡; 4120 r,y,.C.DI SETT!I<3 E r:GLiNJS(19B7-89) 4160 iC. 15
MOLIDA DIARIA TON. FIBRAo/o EN CAÑA INDICE DE PREPARACION
S.A
AZUCAREROS # 12
NUMERO DE MOLINOS
- u -- - --. -uu
.G~.~: ! ~GL.No 2. ~ ~ -- < n_" - __n - n__- -u -.n -- -'- -- --"-' -- -- --.u --.." _n_'_' --_uu_-_u 4000 4;:'.:,:, 4'<'(> 4.)00 4000 .666.660 666.660 é!>6.66Q 666.660 666.660 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 54.978 ~'.500 53.669 53.866 54.m n___'- u" un_- --. - - --_u .-- .u- ..u_-_u- n_u" --- ._uu- u --.---..--.------------------
'~Q~.~'::.
T?A"S~:SIG~ES:
U
-- un - -un
REV, P.M.TURBINA RATIO TOTAL DE ENGRANES REV. P.M. MOLINO VELOC. DEL MOLINO P.P.M.
u- --_o_u_, uu__u
1illiL r.;~ME~,G';~ZASUm:IGR. DIA~ET;(G "AlA CANERA. DIA~ETRCroAZABAo
J~
,<
DI METRD PRDMEDI O MPZAS.
35. 7~OÜ
35.50i}O
37
37.3750
:,4.167
34,292
50 45 .12S('
50 45
RAYADOMAZASUP. y BASAC. ..m CANERA.
50 A~S.RAY.5üP. y EAS.. 45 AN6.RAv,ci'SERA y 4a.MAZA .1250 PUtlT';DELDIENTE. .('625 FONe.o DEi.DIENTE. 1.93'S') PRGP.DIE'iTE SUP.YBAS. 2.18750 PPQU!En CANEsA. 4s.50ÜOO DIAM.r.¡SCO MAZA SUPERIOR. - - n" n -. u -n- - -- -. - --. ---- -- -- -. n. -- -
-- - --. -. -
,,'o "
A~T,~PAS,j~ER¡OR!BAG4DERA. AL1'J~;'
~;.~AZA!SLFER¡OR.
~¡S7.SJFERIGRCANERA. D;:-. Sé:S;:O. BASAOERA. ¡;!ST.SL~EidGR 4a.r.AZA. D¡ST.:. "iCL.iC. CANERA. D:5' .C.~D~.!C.BAGACE,:A. ~;;'SC DJC;;ILLA ADELANTE. LARGOCuCHILLAATRIIS. un _u- ___n n
~ SETTING4" MAZA SETTING MAZA CANERA SETTING MAZA BASACERA ENTRADA CUCHILLA 4.. MAZA ENTRADA CUCHILLA SALIDA CUCHILLA CALZO 4,. MAZA CALZO MAZA CANERA CALZO MAZA BASACERA
,¡AS;'; :~LI:/l<¡87-LD;'
,- ¡1;J5. F~2
~~
'O-,, .293') 2.'S
n n._'
',- . -<.-, oJ':
--c,' -=.""V
.0.:
27.87S(.
:.. S\'O ',: T¡E';:
3U~375 ::6.:157S ,,O ,m;: 22.7258 21. 8639 4.4758 3.0514
NO ~; ~~~'5.j
-e -. --< L:O' ~
JJ.
~.:; TEt;E
21.3121 :1.5254 3.562! 3.0254
- ._u --. - - - u..'
NOT!ENE 2.09375
.°0625
NOTIENE 2.18750 ;'.09375 o
. :25(;
-- n_. -- u --o -..
. NOTiEE
--
"< -,<" -~,,'''J'l
~5."3E
NG¡lENE
21.4564 21.201q 3.5814 3.1144 ,.. n. -. u u.-"
1.875(.0 .m25 NGTIENE 1.9375 2.75.:00
NOTim ¡,5t?50 . 48 75 NOTIENE 1.i:25(; 2.46875
.3750 j, 1250
.8?50 !. 5"'):'
--. un__'-
RECgE 29 2°
¿-
..'',"', ;'J
iD "Ei,E
07 '<0'.'. o:. 'c,..:"
--
29
.:°'0 "
:9 28.875(;
ALTURAS,:,ER¡"R ICANSPA.
2.19750
RE:T?E
t
., .'}
R~:!i) "",,;;~~RACPNER~. RP~!:; rE tERT .tl.ro;:..
--
-
.2130 .2',3:)
FLGTACrG~DE SALIDA.
- --
:'9
-, .1
!.ms~
1.93750 2.1875(' ., "o"': '-<',,'. ':.
- ."~e'.
29í'ETA:
DE ENTf'ADA.
.0625
!.mso
RECT AE
50 45 .1250 .0625
.-<., .'O'J
.0625
A~l'uRA ~¡\4¡;.Mm./LC.SüP ;LO;I\:1J';
o 34.750 2
L
RAmo
MOLms: ~!R5EN. ALTijR4 r,WM CANEnA ~AI.IMABAEA::ERA ALTURA
78 37 36 38 o 35 2 2 50 45 .1250' .0625 1.93750 2.18?50 44
78 36.'5000 ~6 37.75úO
78 ~5.7500
78
78 36.8750 36.5(JijO 37.mO
ANCHúDE LAS ~AZAS.
.:93') .29}:} 2.60 :} "O ,;<,~
28 ~QTIDE 35.5;250
35.59375 NOrrm 21. m2 21.9753 3.5208 3.1003 _n -- _n. - d_"-
29 29 o .2930 .2930 2.75 o 28.7500 28.2500 ~c TIENE 35.90625 35.87500 NOTmE 21.5104 22.1123 3.5104 3.1123 u.._u_-_u_-
.40625 TjEt;E 1.5313 2.37500
NOTIENE 1,34375 .31250 HO!lENE 1.4063 2.28125
.3750 !
.2500 .7500
.0 i¡EE
1.50000
..
3.
ajustes
de las Cuchillas Centrales: \ Para las cuchillas centrales, al igual que en los ajustes de mazas, existen varios métodos para determinar su altura y el trazado, Unos hablan de un volumen de entrada igual a la del molino. otros de un 40010 a 50010 mayor, otros 2 a 3 veces mayor. En algunos casos, menor entrada en la cuchilla que la del molino. Una cuchilla muy alta ocasiona presiones excesivas y dificulta la alimentación del molino. Una cuchilla muy baja como usar 2 o más veces el volumen de entrada del molino puedeocasionar rollos en el colchón entre la maza superior y la cuchilla. Ambos extremos crean ruidos y vibraciones, afectando el trabajo y la extracción delmo lino. En la práctica, nunca hay que dar a la entrada de la cuchilla un setting menor que el de la en~ trada del molino. Así, no tener ningún punto en la cuchilla central con más presión que la 'existente entre la punta del rayado superior y el fondo del rayado de la maza cañera. . En los molinos, con menor ajuste de entrada que el rayado de las mazas, damos a la cuchilla el mismo ajuste de entrada del molino. Cuando el ajuste de entrada del molino coincide aproximadamente con el rayado de las mazas, para la cuchilla se le suma 1/4" al setting de entrada del molino. Cuando la entrada del molino es mayor que el rayado de las mazas, se le suma 112" al setting de entrada. Con estas normas siempre se asegura instalar las cuchillas con un 5O a 75010 de volumen adicional sobre el de entrada del molino. Se asegura no instalar las' cuchillas centrales muy altas ni bajas - con sus efectos negativos. A continuación presentamos el método racional "D. Villar" para el desarrollo de la cuchilla central. El ajuste o setting de salida sale por construcción, de la siguiente forma:
I t
.
-[
.~ {SUPER~~
/
,ff -.
-
j tlOR .-
\
/
I"y
.
E
IX'
/
,
.41 I
'\
~
CAÑERA
I
1:.
j/
~+~R. TRAZADO
\\
s' .
t--+-~--
\
1
I
cl
,
BAGACERA
~+./ DE
LA
CUCHILLA
'
CENTRAL
/
~
Capacidad
del Tandem,
Ajustes y
I ! ~
f
.
,
i /'
C. PRESIONES
,
EN LOS
I I
I
MOLINOS
I ~
\..
/
16-ATAGUA
en los Molinos
Las presiones hidráulicas del molino ejercen dos fuerzas sobre las chumaceras de la maza superior y ésta a su vez, una presión !>obre el colchón de bagazo: en la maza cañera, en la cuchilla central y finalmente la más importante" sobre la maza bagacera. La fuerza hidráulica total de los cilindros se descompone en tres fuerzas en dirección a los puntos anteriores. Estas tres fuerzas tienen sus reacciones en dirección al centro de la maza superior, 2 a 3 grados delante del plano axial para las reacciones de las mazas cañera y bagacera, mientras la reacción de la cuchilla central está unos 10 grados a la' derecha de la vertical. La Resultante de estas reacciones es inclinada hacia el frente -aproximadamente 20 grados con la verticaldependiendo de lo cerrada que esté la maza cañera,distancia vertical entre superior e inferiores y la presión sobre la cuchilla central. En molinos clásicos de vírgenes rectas, esta Resultante crea unareacciónhorizontj]l sobre las caras de las vírgenes y una proyección vertical. La proyección vertical es la fuerza Resultante por el coseno del ángulo de ésta con la vertical. La reacción horizontal dificulta la flotación de la maza superior y conlleva mayor consumo de energía. Buscando eliminar estos efectos negativos y conseguir una flotación libre de fricción; algunos fabricantes de molinos diseñan: las vírgenes con la sección U de la maza superior 15 grados inclinada hacia adelante. La presión hidráulica del molino debe relacionarse con la carga sobre el colchón de bagazo distribuida en un área específica de las mazas. Hugot considera que esta área es 0.10 D L, o sea la décima parte del diámetro de la maza por su longitud. Entonces, le llama "presión hidráulica espe.cífica" a la presión ejercida sobre el colchón en esta área. La práctica inglesa fue y todavía algunos ingenieros usan, relacionar la presión sólo con la longitud de las mazas del molino, considerando 7 5 a 80 tons/pié de maza como una presión óptima. Esta presión no tiene los mismos efectos sobre la fibra del colchón de bagazo en molinos con mazas tamaño 36" x 78" que en otros con mazas de 39" x 78".
1.
-
Presiones
.
r ~
I
I
I
I
I
I
I
I
. I
PRESIONES HIDRAULlCAS NECESARIAS:
La extracción del tandem mejora cuando se aumenta la presión hidráulica sobre el colchón. Se obtiene una mejora notable cuando se pasa de una baja presión a otra mayor, disminuyendo a medida que se acerca a una presión hidráulica ~.
I
.
específica sobre la maza bagacera de 160 tonsl pie2 de maza. Una presión hidráulica específica mayor de ésta puede ocasionar desgastes y problemas mecánicos en chumaceras, engranes y reductores. La recompensa en extracción 'casi no es apreciable, posiblemente no recompense los daños que pueda ocaSIOnar. El primer molino es el más Importante en la extracción del tandem y necesita la mayor atención durante las reparaciones y operación de zafra, para que pueda trabajar con esta presión hidráulica específica. El último molino necesita la misma atención y ser operado también con alta presión y una alta densidad específica de fibra, para obtener un bagazo con alto contenido de fibra y baja humedad. Cuando los equipos y chumaceras lo permiten, estos dos molinos pueden trabajar con la presión hidráulica específica sobre la maza bagacera de 160 tons/pie2. En la práctica no vemos diferencia en la extracción de sacarosa y humedad del bagazo cuando se trabaja con más de 150 tons/pie2 efectivo de maza. Los molinos intermedios no requieren tanta presión hidráulica específica en la salida. Una presión mínima de 100 tOns/pie2, normalmente entre 120 y 135 tons/pie2, dependiendo de los equipos y nú~ ro de molinos en el tandem. Con una buena preparación de caña, una imbibición al último molino mínima de 175010 sobre fibra en caña y las presiones arriba señaladas, se consigue buena extraccion. Sin esta buena preparación de caña y esa imbibición mínima con maceración compuesta y completa -por mucha presión que se aplique- no se obtiene buena extracción, pero sí algunos problemas mecánicos.
2.
CUAL ES LA PRESION HIDRAULICA TOTAL:
Como vimos antes y analizando el polígono de fuerzas en la figura adjunta, en molinos clásicos la Resultante es la combinación de su proyección vertical y la componente horizontal. Esta fuerza vertical es la presión hidráulica total necesaria. En molinos de vírgenes inclinadas, la Resulc tante de las tres reacciones es prácticamente la misma presión hidráulica total necesaria. Los molinos necesitan suficiente altura para que el ángulo formado por los planos axiales. entre las mazas superior e inferiores sea de 76 á 80~ grados.
EstO conlleva
una
cuchilla
central
corta
F
(soL-'2.5) + FE cos
F:; cos
y F
Considerando d- + 9 = 78°;
(9 + 2.5)
+ Rb cos
FE = 1/5 Fs y Rb = 0.20 F, con cuando el- = 9 = 39°, tenemos:
~ =
36.5°
F cos
~
10~
= Fs cos 0.80
+ 1/5
F
=
0.95
F
=
0.842
s
-
cOn una mejor alimentación, menos presión hidráulica total necesaria o mejor aprovechamiento de la fuerza Resultante y una mejor extracción de sacarosa. La presión hidráulica específica sobre la maza bagacera es 2 a 8 veces mayor que la presión sobre la maza cañera. Depende del grado de preparación de la caña, relación entre los volúmenes de entrada y salida y la densidad específica de la fibra en la salida del molino, siendo menor en los primeros molinos y mayor en los últimos. La presión hidráulica sobre el colchón en la cuchilla central está alrededor del 20010 de la fuerza vertical F y depende de su tamaño y de cuan alta o baja esté instalada la misma. Seleccionar un buen setting es importante. En el polígono de fuerzas adjunto, R es la Resultante de las 3 reacciones F s, FE yRb; dQnde F es la proyección vertical y es igual a:
Fs cos F
41.5°
+ 0.20
s
F
;.
0.85
F
10°
del
Cap
o línos
La fuerza vertical F es el producto de la Resultante por el coseno del ángulo de inclinación de ésta, para los efectos prácticos 200 F = R cos 200 entonces tenemos:
La presión hidráulica específica deseada sobre la maza bagacera, junto con las presiones sobre la maza cañera y la cuchilla central están representadas por la fuerza resultante.
Fs = 0.85 F = 0.85 R cos 200 = 0.80 R
I
. Rh I
'" I I I
F
.~
//
\
\T
-+,\\
~''--
~.~, POLlGONO
DE
FUERZAS
CONCLUSIONES 1 " .
2
En molinos clásicos, la presión hidráulica total necesaria de trabajo, es la proyección vertical de la Resultante. En estos molinos,
la presión específica sobre la maza bagacera es el 850/0 de la presión hidráulica totral aplicada.
En mo linos de vírgenes inclinadas la Resultante es la presión hidráulica total aplicada. La presión hidráulica específica sobre la maza bagacera es el 800/0 de la presión hidráulica total, igual a la fuerza Resultante.
contrarrestar la reacción axial entre los dientes de éstas. En molinos con cilindros del mismo tamaño, algunos ingenieros acostumbran a trabajar con más presión en el lado de las coronas.
Con el área efectiva de maza y la presión hidráulica específica deseada sobre la maza bagacera, se halla la presión de trabajo de acuerdo al diámetro de los cilindros y el diseño del molino.
Siempre sugerimos trabajar los molinos con la misma presión hidráulica en ambos extremos, ecualizando en un sistema común los dos cilindros. Cuando se trabaja independiente cada extremo, si no se atiende rápido la rotura de un sello o cuero hidráulico, ocasiona esfuerzos repetidos de fatiga, con rotura más frecuente de ejes superiores.
Algunos diámetro
molinos traen cilindros de mayor en el lado de las coronas para
PRESIONES MOLINO:
3
EN LASCHUMACERAS
DEL
Una vez conocida la fuerza total de cada cilindro para la presión total hidráulica deseada, hay que analizar si las chumaceras asimilan la carga,sobre ellas. Cada chumacera de la maza.superior recibe la fuerza del pistón sobre ella. En molinos con el mismo tamaño de cilindros y trabajando con la misma presión, cada chumacera recibe la mitad de la fuerza hidráulica total aplicada, EJEMPLO: PRESIONES DE TRABAJO ANALlSIS DE CHUMACERAS:
4
Y
Hemos analizado la capacidad de un tandem y los ajustes o setting del molino Nao, L E'ste tiene diseño clásico, con cilindros de 13" de diámetro, chumaceras superiores tamaño 18" x 24", mientras las inferiores tienen tamaño de 17" x 22". Buenos equipos con el factor de servicio y bajo excelente manteniiniento en reparaciones y durante la reparación.
1. ¿Cuál es la fuerza hidráulica específica sobre la maza bagacera y la presión hidráulica total de trabajo?
Buenas chumaceras de bronce fabricadas bajo control de calidad, pueden trabajar baj o una carga de 1,500 psig. de área proyectada. Cuando estas son de fabricación local, sugerimos no trabajadas con una carga superior a 1,200 psig. Es práctica preveer 250/0 de margen en su longitud para desgastes y mal contacto de superficies malas en los muñones y desalineamiento por flotación de la maza superior.
lo Hallar la presión hidráulico.
de trabajo
del sistema
3. Analizar el tamaño de las chumaceras superiores e inferiores para la carga de la presión hidráulica aplicada. El molino tiene tamaño 36" x 78". Como es la primera unidad del tandem y está en buenas condiciones de trabajo, puede operar con 150 tons/pie2 de área efectiva de maza. Esta área es:' 0.10 D L = 0.10 x 3,x 605 .1,95 pie2. Por lo tanto, la fuerza hidráulica específica sobre la bagacera es: 150 x L95 292.5 toneladas.
.
-
La fuerza hidráulica total de trabajo F, es: 292.5/0;85 = 344 toneladas. La fuerza en cada cilindro es la nútad de la total, o sea: 177 x 2,000 = 344,000 libras.
a)
ALISIS LAS
La presión necesaria del sistema hidráulico es: 344,000 x 4/17' (13)2 = 2,591.6 """ 2,600 psig.
Las
0.75)
sión taso b)
Las
ER CONSULTORES DE INGENIOS AZUCAREROS, S. A. Septiembre 1987
~
... -~-
----------