Principales componentes del área preparación de la fibra en MASISA S.A. (página 2)
Enviado por ignacio andres
Seguidamente las hojas húmedas se transportan en marcos de malla metálica y se introducen primero en una preprensa en frío y después en la prensa de platos calientes, donde por el efecto del calor, la aplicada y las ligninas de la propia madera, las fibras vuelven a consolidarse sin necesidad de ningún agente encolante, perdiendo por escurrido y vaporización el exceso de agua.
AREA PREPARACION DE LA FIBRA
5.1 FUNCION DEL AREA
El área desfibrado y secado comprende las siguientes etapas.
Etapa Nº 1 Preparación de fibra.
Etapa Nº 2 Secado de fibra.
PREPARACION DE FIBRA.
Preparar las astillas sometiéndolas a un proceso termomecánico, homogeneizando el flujo de astillas dentro del vaporizador en humedad y temperatura. Luego someterlas aun mayor presión y temperatura (7.5 – 9.0) en el precalentador durante el tiempo de 2 a 4 minutos, para producir un ablandamiento que facilite el desfibrado. Finalmente, desfibrar las astillas en el desfibrador y enviar la fibra de secado vía la línea de soplado y la válvula divergente.
Convencionalmente clasificaremos en esta etapa los siguientes equipos principales.
Vaporizador.
Precalentador.
Desfibrador.
Aditivos químicos.
Válvula de divergencia.
VAPORIZADOR
Homogeneizar el contenido humedad y temperatura de las astillas mediante la aplicación de vapor de baja presión y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Tolva.
b. Vibradores.
c. Chute
d. Alarma indicador y control de nivel de astillas en la tolva (LICA 301).
e. Alarma de flujo de astillas en el chute de descarga del vaporizador (FA 302).
f. Control indicador de flujo de vapor al vaporizador (FIC 306).
DEFINICIONES DE COMPONENTES.
TOLVA: Recipiente metálico donde se realiza el proceso de homogeneizar la humedad y la temperatura de las astillas.
VIBRADORES: Es donde se desalojan las astillas hacia el precalentador.
CHUTE: Es donde entran las astillas al vaporizador.
(LICA 301): Es aquella alarma que indica que no sobrepase el nivel de astillas a la tolva y no se produzcan problemas en el proceso.
(FA 302): Es aquella alarma que controla el flujo de astillas en el chute para que no sobrepase el nivel de parámetros en el vaporizador.
(FIC 306): Es aquella que controla e indica el flujo de vapor que entra al vaporizador, para que no ocurran sobrepresiones en el interior.
Principio de operación: La tolva se alimenta mediante el tornillo mezclador. Se usa vapor saturado a 3 bar. (controlado por el FIC 306) que calienta las astillas hasta una temperatura de 70 a 90º C, con el fin de igualar la humedad y la temperatura y producir un ablandamiento de la resina natural de la madera. Con el LICA 301 se controla el nivel de llenado. La forma en que se desaloja las astillas es mediante vibradores en la parte media de la tolva.
PRECALENTADOR
Someter las astillas a un proceso térmico con vapor de 7.5 – 9.0 bar, por un tiempo de 2 a 4 minutos, para facilitar el proceso de refinación y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Tornillo ADI.
b. Válvula de cono.
c. Agitador.
d. Tornillo de descarga.
e. Indicador de velocidad del tornillo ADI (SI 320).
f. Indicador de corriente del tornillo ADI (EI 321).
g. Alarma de control indicador del nivel del precalentador (LICA 304).
h. Control indicador de presión de vapor al precalentador (PIC 307).
i. Indicador de temperatura promedio del precalentador (TI 331).
j. Indicador de tiempo de permanencia de las astillas en el precalentador (WI 333).
DEFINICION DE COMPONENTES
TORNILLO ADI: Consiste en un tornillo donde se produce el estrujado de las astillas para extraerle el agua y la resina natural de las astillas.
VALVUA DE CONO: En esta válvula es donde se realiza el ingreso de las astillas al precalentador.
AGITADOR: Es aquel donde se realiza un movimiento vibratorio en el interior del precalentador evitando el colgamiento de las astillas.
(SI 320): Indica a que velocidad trabaja el tornillo ADI.
(EI 321): Indica cuanta corriente pasa a través del tornillo ADI.
(LICA 304): Alarma que controla a que nivel trabaja el precalentador durante el proceso.
(PIC 307): Es aquella que controla e indica la presión de vapor que entra al precalentador.
(PIC 307): Indica la temperatura promedio de trabajo del precalentador.
(WI 333): Indica el tiempo de permanencia de las astillas en el precalentador para ser desalojadas al desfibrador.
Principio de operación: Las astillas reblandecidas son estrujadas para extraerle, junto con el agua, residuos de fibra y resina natural por medio del tornillo ADI. Dosificadamente las astillas entran al precalentador debido a la acción contra presión ejercida por la válvula de cono, la cual permite el ingreso de las astillas al sobrepasar la presión interna del precalentador.
Las astillas son sometidas a una presión de vapor entre 7.5 – 9 bar, el tiempo de residencia de las astillas en el precalentador es controlado por el WI 333 entre 2 a 4 minutos. El agitador, evita el colgamiento entregado una alimentación constante al tornillo de descarga del precalentador.
DESFIBRADOR.
Realizar el proceso de las fibras, mediante una acción termomecánica, al pasar las astillas entre las ranuras de los segmentos de refinación y esta compuestos por los siguientes componentes.
a. Motor principal.
b. Unidad hidráulica.
c. Válvulas de soplado.
d. Líneas de vapor.
e. Línea de cera.
f. Inyectores de resina.
g. Discos de refinación.
h. Alarma de baja presión (PA 343).
i. Alarma de flujo de vapor en la caja de discos (FA 327).
j. Control indicador de abertura de la válvula de soplado (HIC 313).
DEFINICION DE COMPONENTES
MOTOR PRINCIPAL: Es aquel donde se da el accionamiento al desfibrador.
UNIDAD HIDRAULICA: Es donde se encuentran todos los equipos de operación del desfibrador.
VALVULAS DE SOPLADO: Es aquella que envía la fibra a la línea de soplado.
LINEAS DE VAPOR: Es en donde circula el vapor durante el proceso de refinación.
LINEAS DE CERA: Es en donde circula la cera al momento de adicionarla al proceso en el tornillo de alimentación del desfibrador.
INYECTORES DE RESINA: Es donde se les inyecta resina al momento de ser utilizadas en la línea de soplado.
DISCOS DE REFINACION: En este componente es donde se produce el desfibrado compuesto por dos discos que trabajan en el interior del desfibrador.
(PA 343): Este es una alarma que avisa si la presión de trabajo ha bajado de lo normal durante el proceso.
(FA 327): Alarma del sistema que avisa cuanto flujo de vapor pasa a través de la caja de discos refinadores.
(HIC 313): Es aquella que controla e indica la abertura de la válvula de soplado al momento de pasar la fibra.
Principio de operación: Las astillas son alimentadas por el tornillo de descarga del precalentador al tornillo de alimentación del desfibrador el que alimenta a los discos refinadores hay se les agrega cera parafinica fundida para controlar el hinchamiento de los tableros. El desfibrador consta de una caja de refinación donde se encuentran dos discos, uno fijo, estator y uno móvil, rotor. Las astillas al pasar por los seguimientos de refinación son convertidas en fibras. La fibra es enviada hacia la línea de soplado mediante la presión del vapor producido en la refinación. En la línea de soplado se le agrega la resina Urea Formaldehído para producir el pegado de las fibras para someterlas a presión y temperatura en la prensa.
5.1.2.7. ADITIVOS QUÍMICOS.
La función principal es preparar la resina (Urea Formaldehído), catalizador y agua, para producir el pegado de la fibra en la prensa, inyectándola dosificadamente en la línea de soplado. Fundir la cera y bombearla al tornillo alimentador del desfibrador con la bomba dosificadora de cera, mejorando las propiedades de hinchamiento.
Dentro de este punto de aditivos químicos contempla los siguientes equipos en el proceso químico del área.
5.1.2.8. ESTANQUE FUNDIDOR DE CERA.
Fundir la cera sólida para facilitar su inyección al punto de aplicación (tornillo de alimentación del desfibrador) y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Estanque de cera.
b. Serpentín de vapor.
c. Bomba.
d. Control indicador de presión de vapor en el sistema fundidor de cera (PIC 419).
e. Control de flujo de cera (FIC 401).
f. Control nivel alto del estanque dosificador (TC 423).
g. Alarma de presión de succión de cera de la bomba (PA 424).
DESFINICION DE COMPONENTES.
ESTANQUE DE CERA: Es en aquella estanque donde se almacena la cera para aplicarlas al proceso.
SERPENTINES DE VAPOR: Es por donde fluye el vapor para diluir la cera del proceso.
BOMBA: Es aquella que transporta la cera al tornillo alimentador del desfibrador para aplicarla en el proceso de desfibrado.
(PIC 419): Es aquella que controla e indica la presión de vapor que se usara para fundir la cera en el estanque.
(FIC 401): Es aquel que controla la cantidad de flujo de cera que pasar al estanque de fundidor.
(TC 423): Es aquel que controla el nivel del estanque fundidor de cera para que no sobrepase los parámetros de nivel del estanque.
(PA 424): Es aquella alarma que avisa si existe una sobrepresion en la bomba de succión de trabajo.
Principio de operación: La cera sólida es depositada por el operador en el recipiente que tiene serpentines de vapor por donde fluye el vapor para diluir la cera (mediante transferencia de calor). La cera licuada pasa por un estanque dosificador que tiene serpentines de vapor para mantener la cera licuada. Luego, es transportada por la bomba hacia el tornillo alimentador del desfibrador. El estanque pose un control de nivel alto LC 422 para evitar el renvalse y un control de temperatura TC 423 para no recalentarse.
5.1.2.11. ESTANQUES RECEPTORES DE RESINA.
La función principal es almacenar la resina que va a los estanque diarios y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Estanques receptores.
b. Bomba.
c. Alarma indicadora de nivel alto y bajo del estanque N°1(LIA 420).
d. Alarma indicadora de nivel alto y bajo del estanque N°2 (LIA 421).
e. Control indicador de registro de flujo de resina (rFIC 416).
f. Sensor de presión de la resina que envía a la bomba PS 441).
5.1.2.12. DEFINICION DE COMPONENTES
ESTANQUES RECEPTORES: Consiste en dos estanques que almacenan la resina para ser enviadas a los estanques diarios.
BOMBA: Es en aquel que transporta la resina hacia los estanques diarios.
(LIA 420) y (LIA 421): Es aquella alarma que avisa el nivel alto y bajo del estanque N° 1 y N°2, para que no sucedan problemas en el interior del los estanques.
(rFIC 416): Es aquel control e indicador que registra todo el flujo de resina del estanque receptor.
(PS 440): Es aquel sensor de presión que envía la bomba hacia los estanques diarios.
Principio de operación: La resina comercial (65% de sólidos) es descargada por camiones hacia los estanques de almacenamiento y transferidas a los estanques diarios por medios de bombas. Los estanques de almacenamiento tienen unos controladores de nivel LIA 421 y LIA 420 que nos indican el nivel alto y bajo de los estanques.
ESTANQUES DIARIOS DE RESINA.
Recibir la resina que vienen de los estanques de almacenamiento, regular el porcentaje de sólidos con agua, y con la bomba dosificadora, alimentar los inyectores ubicados en la línea de soplado y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Agitadores.
b. Bomba dosificadora.
c. Control indicador de nivel de resina del estanque (LIC 411).
d. Sensor de presión que envía a la bomba (PS 442).
e. Electroválvula on-off control de resina hacia el control estático (OS 412).
DESFINICION DE COMPONENTES.
AGITADORES: Consiste en dos agitadores que diluyen la concentración de resina en el estanques diarios.
BOMBA DOSIFICADORA: Es aquella que envía la resina hacia el mezclador estático para inyectarla al proceso.
(LIC 411): Es aquel controla e indica de nivel de resina del estanque.
(PS 442): Es aquel sensor de presión de la resina que envía la bomba hacia el mezclador estático.
(OS 412): Es aquella electroválvula de control de resina que abre y cierra el acceso hacia el mezclador estático.
Principio de operación: La resina, diluida a la concentración de sólidos deseada, es almacenada en estanques diarios por medios de bombas y enviada hacia el mezclador estático con ayuda de una bomba segundaria. El nivel de estanque es controlada por el controlador LIC 411.
5.1.2.15. MODULO MEZCLADOR DEL CATALIZADOR.
La función principal es diluir y preparar el catalizador (en polvo) para su aplicación al proceso y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Agitadores.
b. Bomba dosificadora.
c. Alarma control de nivel alto y bajo del modulo mezclador Nº 1 (LCA 405).
d. Alarma control de nivel alto y bajo del modulo mezclador Nº 2 (LCA 406)
e. Control indicador de registro de flujo del catalizador que va al mezclador estático (rFIC 404).
f. Electroválvula on-off que controla el paso del catalizador al mezclador estático (OS 413).
DEFINICION DE COMPONENTES
AGITADORES: Son aquellos que activados por el operador generan una mezcla para diluir con agua el catalizador.
(LCA 405) y (LCA 406): Es aquella alarma de control que avisa el nivel alto y bajo del modulo mezclador N°1 y N°2.
(rFIC 404): Es aquel controlador indicador que registra el flujo del catalizador que va al mezclador estático.
(OS 413): Es aquella electroválvula de control que abre y cierra el paso del catalizador al mezclador estático.
Principio de operación: El catalizador (en polvo) es cargado a los módulos cargadores Nº 1 y Nº 2 manualmente por el operador mezclado con agua para diluirlos, luego es transportada hacia el mezclador estático mediante la bomba dosificadora del proceso.
5.1.2.16. MEZCLDOR ESTATICO.
La función principal es homogeneizar la mezcla resina-cera-catalizador-agua y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Mezclador.
b. Electroválvula on-off que alimenta agua al mezclador estático (OS 410).
c. Electroválvula on-off de cierre automático de ingreso de resina y catalizador hacia la línea de soplado (OS 409).
5.1.2.17. DEFINICION DE COMPONENTES
MEZCLADOR: Es en donde re realiza la acción de homogenizar la mezcla resina-cera-catalizador-agua.
(OS 410): Es aquella electroválvula de abertura y cierre de alimentación de agua al mezclador estático
(OS 409): Es aquella electroválvula de abertura y cierre de ingreso de resina y catalizador a la línea de soplado.
Principio de operación: El catalizador – resina y agua se homogenizan por el mezclador estático. Se inyectan a la fibra en forma dosificada. Una línea de limpieza realiza un barrido automáticamente cuando, por algún motivo, se detiene la producción.
5.1.2.18. VALVULA DE DIVERGENCIA.
La función principal es enviar la fibra de secado al ciclón de partida y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Ciclón de partida.
b. Líneas de limpieza.
c. Línea de secado.
d. Control de posición de trabajo de la válvula de divergencia (HS 316).
DEFINICION DE COMPONENTES
CICOLN DE PARTIDA: Es donde cae la fibra al momento de ser desfibrada y posteriormente hacia lo que es la línea de secado.
LINEA DE SACADO: Es donde circulan gases calientes para proceder a secar la fibra.
(HS 316): Es aquel que controla la posición de trabajo que ejercerá la válvula al momento de enviar la fibra.
Principio de operación: La válvula es controlada automáticamente desde la sala de control. Cuando la producción esta detenida alimenta al ciclón de partida y al iniciar la producción es derivada por el operador al secado.
SECADO DE LA FIBRA.
En este punto su función principal es secar con gases calientes la mezcla de fibra, resina – cera y catalizador, provenientes del desfibrador, a un contenido de humedad deseado (6 – 8%).
Convencionalmente clasificaremos en esta etapa los siguientes equipos principales.
Cámara de mezcla.
Ciclón de secado.
Transportador de descarga.
5.1.3.1. CAMARA DE MEZCLA.
Mezclar los gases calientes provenientes de la planta térmica con otros aires calientes reciclados desde el proceso y aire ambiente y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Cámara de mezcla.
b. Ventilador.
c. Tubo flash.
d. Alarma controlador e indicador del flujo de aire del ventilador (FICA 501).
e. Alarma de temperatura alta en el motor del ventilador (TA 504).
f. Alarma, control, indicador y registro de temperatura de entrada en el ducto de secado (rTICA 502).
5.1.3.2. DEFINICION DE COMPONENTES
CAMARA DE MEZCLA: Es donde se mezcla la fibra con gases calientes desde la planta térmica.
VENTILADOR: Es aquella que transporta la fibra al ciclón de secado.
TUBO FLASH: En este tubo la fibra es secada la humedad requerida.
(FICA 501): Es aquella alarma que controla e indica el flujo de aire del ventilador para entregarla en forma dosificada al ciclón de secado.
(TA 504): Es aquella alarma que indica al temperatura del motor del ventilador para que no se recaliente durante el proceso.
(rTICA 502): Es aquella alarma que controla, indica y registra los gases de transporte de la fibra en el ducto de secado.
Principio de operación: La fibra proveniente del desfibrado es soplada hacia el tubo flash del ventilador. El ventilador transporta la fibra neumaticamente al ciclón de secado, produciéndose la separación por densidad, los vahos a la atmósfera y la fibra desciende por las paredes del ciclón. En el tubo flash la fibra es secada a la humedad requerida (6-8%). El controlador rTICA 502 controla la temperatura de los gases de transporte de la fibra, mientras que el controlador FICA 501 controla la carga de trabajo del ventilador.
5.1.3.3. CICLÓN DE SECADO.
Su función es separar los gases calientes y vapor de la fibra y terminar el secado de la fibra y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. El ciclón.
b. Válvula rotatoria.
c. Alarma, control. Indicador y registro de temperatura de salida en el secado (rTICA 503).
5.1.3.4. DEFINICION DE COMPONENTES
EL CICLON: Es en donde la fibra cae por gravedad provenientes de la cámara de mezcla y se produce el secado de la fibra.
VALVULA ROTATORIA: Es aquella que recolecta la fibra y la dosifica al transportador de descarga.
(rTICA 503): Es aquella que controla, indica y registra la salida del aire y vapor del ciclon de secado.
Principio de operación: La fibras alimentada al ciclón por el ventilador, las fuerzas centrifugas creadas en el ciclón empujan la fibra seca hacia las paredes del ciclón donde cae por gravedad hasta la base. Aquí es recolectada por la válvula rotatoria que la dosifica al transportador de descarga. La válvula rotatoria en la parte inferior del ciclón actúa como un sello de aire y permite mantener una dosificación constante de fibra. La temperatura de salida del aire y vapor es controlada por el controlador rTICA 503.
También dentro de esta etapa este proceso consta con un sistema contra incendio que en la cual detecta y extingue principios de incendio en el secado de la fibra. Este sistema consta de con detectores infrarrojos que al detectar una chispa o partícula incandescente, la unidad de control activa las válvulas de descargan 90L/min. De agua extinguiendo en forma inmediata el incendio.
5.1.3.5. TRANSPORTADOR DE DESCARGA.
Su función es recibir y transportar la fibra proveniente del ciclón de secado al silo de la fibra y esta compuesto por los siguientes componentes.
a. Cintra transportadora.
b. Ventilador.
c. Control, indicador y registrador de humedad de la fibra (rMIC 505).
d. Indicador de peso de la fibra en la Cintra transportadora (WI 507).
e. Control e indicador de velocidad de la cinta transportadora (SIC 509).
5.1.3.6. DEFINICION DE COMPONENTES
CINTA TRANPORTADORA: Transporta la fibra seca al silo de fibra.
VENTILADOR: Recibe y transporta la fibra hacia el silo de fibra.
(rMIC 505): Es aquella que controla y registra la humedad de la fibra para que se encuentre en los parámetros adecuados.
(WI 507): Es aquel que pesa la fibra que pasa por la cinta transportadora.
(SIC 509): Es aquel que controla la velocidad de la cinta transportadora para que no de produzcan problemas durante el transporte.
Principio de operación: La fibra seca dosificada por la válvula rotatoria es derivada al transportador de descarga del secador. En ese transportador el controlador rMIC 505 controla ala humedad de la fibra. El WI 507 pesa la fibra que esta pasando por la transportadora, enviando una señal al sistema dosificador de resina y cera para su dosificación. El ventilador recibe y transporta la fibra hacia el silo de fibra.
CONCLUSIONES
Se concluye:
1. Las fibras básicamente se obtienen cuando la astilla es procesada en varios equipos industriales tales como el vaporizador, el precalentador y el desfibrador dándoles propiedades físicas adecuadas para el proceso de desfibrado.
2. En el proceso vaporización la homogenización de la temperatura y humedad ayuda a que de las astillas tengan un ablandamiento con respecto a su resina natural y mejorar el proceso de desfibrado.
3. En proceso de precalentado facilita el proceso de refinación para entrar a los discos del desfibrador para tener un mejor desfibrado de la astilla generando así el material esencial para la fabricación del tablero MDF.
4. En el proceso de desfibrado, que facilita el tratamiento mecánico en la cámara del desfibrador donde finalmente se obtienen las fibras es la etapa esencial de obtención de esta sustancia, ya que esta condicionado para a la inyección de resina y diferentes aditivos químicos mejora las diferentes propiedades fisiomecanicas del tablero.
5. En el secado de la fibra se emplea básicamente aire de vapor caliente para proceder al secado de la fibra en el ciclón de secado.
BIBLIOGRAFIA
Básicamente el material fue adquirido através de las siguientes páginas en Internet.
www.google.cl/elvoracion de la fibra.
www.google.cl/funcionamiento del desfibrador.
www.edu.red/area desfibrado y secado.
www.wikipedia.com /proceso de desfibrado.
FIRAMOLD S.A. 1998, Manual e instrucciones de operación área desfibrado-secado, conocimenentos de equipos y componentes de la parte preparación de la fibra y secado.
Autor:
Ignacio Andrés
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