Molienda De Caña Y Su Maquinaria

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PREPARACION Y MOLIENDA DE LA CAÑA DE AZÚCAR Ing. César A. Ville Vill egas Neira PREPARACION Y MOLIENDA DE CAÑA DE AZUCAR 2 CAÑA 1 DESCARGUE PESAJE DE CAÑA PREPARACION Para pago de la caña y c álc ulos de cont rol fabril CAÑA ALIMENTACION Suminis tro rac ional y oportuno de la c aña al molino CAÑA AGUA 4 3 JUGO PESAJE DE JUGO JUGO MOLIENDA DILUIDO Para cálculos de c ontrol fabril DILUIDO Extracción de la s ac aros a c ontenida en la caña BAGAZO A CALDERAS PREPARACION Y MOLIENDA DE CAÑA DE AZUCAR 2 CAÑA 1 DESCARGUE PESAJE DE CAÑA PREPARACION Para pago de la caña y c álc ulos de cont rol fabril CAÑA ALIMENTACION Suminis tro rac ional y oportuno de la c aña al molino CAÑA AGUA 4 3 JUGO PESAJE DE JUGO JUGO MOLIENDA DILUIDO Para cálculos de c ontrol fabril DILUIDO Extracción de la s ac aros a c ontenida en la caña BAGAZO A CALDERAS DIAGRAM DE BLOQUES DEL PROCESO DE ELABORACION DE AZÚCAR Y ALCOHOL DIAGRAM DE BLOQUES DEL PROCESO DE ELABORACION DE AZÚCAR Y ALCOHOL ALCOHOL TRATAMIENTO FERMENTACIÓN DESTILACIÓN CAÑA LAVADO DE LA CAÑA EXTRACCIÓN DEL JUGO AZÚCAR TRATAMIENTO PRODUCCIÓN DE AZÚCAR Recepción de la caña LIMPIEZA DE LA CAÑA -Limpieza por vía húmeda - Mesas convencionales de 15° o 18° - Mesa de 45° -Limpieza por vía seca Grúa hilo para descargue Mesa alimentadora: recepción y almacenamiento temporal Ventiladores: remueve la paja y parte de la tierra Ventaja: disminuye las perdidas de azúcar al lavar la caña MESA ALIMENTADORA CON CAÑA DE AZÚCAR SAN JACINTO - 2006 LAVADO DE CAÑA DE AZÚCAR PUCALA 2000 PUCALA 2000 LAVADO DE CAÑA PUCALA - 2003 LAVADO DE CAÑA ESQUEMA DE EXTRACCION DE JUGO La caña inicialmente es preparada para romper o desfibrar las células de los tallos por medio de picadoras. Luego se lleva a una serie de molinos, donde se realiza la extracción de la sacarosa que consiste en exprimir y lavar el colchón de bagazo.. El lavado del colchón de bagazo se hace con jugo extraído en el molino siguiente y el lavado del último molino se hace con agua condensada caliente (agua de imbibición), que facilita la extracción de la sacarosa en el bagazo y evita la formación de hongos y la necesidad de emplear  bactericidas. El bagazo se lleva a las calderas, para usarlo como combustible y el jugo es llevado al área de fabricación. PREPARACIÓN DE LA CAÑA PREPARACIÓN DE LA CAÑA   El objetivo de la preparación de la caña es aumentar la capacidad de los molinos, transformando la caña en una masa compacta y homogénea. Aumenta la extracción de los molinos, rompiendo la corteza de la caña y facilitando la molienda y extracción de jugo. EQUIPOS DE PREPARACIÓN DE CAÑA - Machetes, cuchillas o picadoras  Niveladores Desfibrador: tipo Maxwell o Searby DEMANDA DE ENERGÍA PARA LA PREPARACION DE LA CAÑA - Machetes,  Niveladores: Desfibrador: 1.90 Kw /T. caña incluido en machetes 2.5  –  3.0 Kw /T. caña dependiendo del diseño - Recepción, transporte y elevación de caña: 0.19 Kw-h /T. caña NIVELADOR DE CAÑA DE AZÚCAR PUCALA 2008 VELOCIDAD DE GIOS DE EQUIPOS DE PREPARACION DE CAÑA - Machetes: 500 rpm, 1er juego 600 rpm, 2do juego -  Niveladores: 35 rpm, 1er juego 75 rpm, 2do juego - Desfibrador: Maxwell: 450  –  600 rpm Gruendler: 960  –  975 rpm CUCHILLAS NIVELADORAS DE CAÑA MACHETES O CUCHILLAS PICADORAS CAÑA AL PRIMER JUEGO DE MACHETES PUCALA - 2003 TIPOS DE CUCHILLAS O MACHETES UTILIZADOS EN LA PREPARACION DE CAÑA DE AZUCAR Machetes MACHETE PARA EL PRIMER Y SEGUNDO JUEGO SAN JACINTO 2007 JUEGO DE MACHETES LISTO PARA RECAMBIO SAN JACINTO 2007 EJE DE TRANSMISION DE POTENCIA SAN JACINTO 2007 TURBINA A VAPOR PARA EL PRIMER JUEGO SAN JACINTO 2007 TURBINA A VAPOR EN REPARACION RODETES DE UNA TURBINA A VAPOR DESFIBRADOR O SHREDDER  DESFIBRADOR O SHREDDER  OBJETIVO DEL DESFIBRADOR     Permite preparar la caña para su extracción abriendo sus fibras y exponiendo el jugo de la caña para un fácil evacuación de las celdas. Este procedimiento lo realiza golpeando la caña contra una  placa (sufridera) ubicada en la parte superior ( o inferior). Es necesario reparar las puntas de los martillos con soldaduras especiales resistentes a la abrasión Martillos EXTRACCIÓN DE JUGO Separar el jugo del tallo conteniendo azúcares (jugo), de la fibra de la caña, con un máximo de eficiencia posible CAPACIDAD DE MOLIENDA C = 0.0255 * c*n* (1  –  0.018*n*D)*L*D2*N1/2 / f  C = TCH c = Coeficiente de preparación 1.15 para dos juegos de machetes 1.22 dos juegos de machetes más desfibrador Maxwell 1.25 dos juegos de machetes más desfibrador Searby n = Velocidad de las mazas, RPM f = fibra por unidad de caña.  N = Número de mazas en el trapiche D = Diámetro de las mazas, m L = longitud de las mazas, m MÁXIMA CAPACIDAD DE MOLIENDA CMáx = (47.12 * D*L* n) / (0.97/ρ)  –  47.50* 10-3 * f  CMáx = TCH D = Diámetro de las mazas, m L = Longitud de las mazas, m n = Velocidad de las mazas, RPM f = fibra por 100 unidades de caña ( % ) ρ = Densidad de la caña entrada molino, en Ton/m 3 DEMANDA DE ENERGÍA PARA MOLINOS DE TRES MAZAS T = 0.134 * P * n * D / TCH T = Kw  – h / Ton caña para cada molino P = Carga hidráulica total, ton n = Velocidad, RPM D = Diámetro de las mazas, m TCH = Ton de caña molida por hora CÁLCULO BÁSICO DE LA EXTRACCIÓN CÁLCULO BÁSICO DE LA EXTRACCIÓN Caña = Jugo + Bagazo Azúcar en caña = Azúcar en jugo + Azúcar en bagazo Caña + Agua = Jugo mezclado + Bagazo Jugo mezclado = Agua + Sólidos solubles (Brix) Bagazo = Agua + Fibra + Sólidos solubles (Brix)  Molinos  Equipos de baja velocidad y de alta  presión y potencia.  Presentan un desgaste  pronunciado a lo largo de la zafra.  Extraen el jugo por  expresión (94  –  96 %) MAZA DE MOLINO VIRGEN: ESTRUCTURA DE SUSTENTACIÓN Cabezote hidráulico Cojinete o bronce Maza superior Pernos de ajuste Base de la virgen Eje de maza Tapa lateral Auxiliares de molinos Cuchilla bagacera Peine o Raspador  MOLINOS TRES MAZAS Abertura de entrada Maza superior Peine o raspador Abertura de salida Maza posterior o bagacera Maza anterior o cañera Cuchilla bagacera MAZA SUPERIOR DE 78” X 36” RELLENANDO DIENTES DE MASA SUPERIOR MOLINOS CUATRO MAZAS Maza posterior o bagacera Cuchilla bagacera Maza anterior o cañera CUCHILLA BAGACERA Características  - Estructura metálica, acero fundido, localizada  bajo la maza superior y entre las mazas inferiores. Función  - Conducir la caña para un segundo tratamiento. - Promover la limpieza de la maza cañera. Chute Donnely Caja de alimentación  por gravedad. Favorece: La capacidad, aumenta de 15 a 17 % con una densidad de 50 Kg/m3 SHUTE DONNELLY EN PRIMER MOLINO CONDUCTORES DE CAÑA DONNELLY Consiste en la adición de agua o con el objetivo de disolver el azúcar remanente y reducir la proporción de fibra en caña, facilitando la extracción y evitando la reabsorción del jugo extraído por el bagazo. SISTEMA DE IMBIBICION COMPUESTA IMBIBICION VS. EXTRACCION DE SACAROSA SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE LOS MOLINOS  Turbinas de vapor   Motores eléctricos: la electrificación de los molinos es con propósito de disminuir el consumo de vapor de proceso utilizado en la molienda de caña. La electrificación puede ser  completa o parcial. SISTEMA DE ACCIONAMIENTO CON MÁQUINA DE VAPOR: CORLISS SISTEMA DE ACCIONAMIENTO CON TURBINAS DE VAPOR EN MOLINOS TURBINAS ACCIONADORAS DE MOLINOS SISTEMA DE ACCIONAMIENTO POR  MOTORES ELÉCTRICOS EN MOLINOS SISTEMA DE ACCIONAMIENTO ELECTRO - HIDRÁULICO EN MOLINOS SISTEMA DE ACCIONAMIENTO POR  ENGRANE PLANETARIO SISTEMA DE ACCIONAMIENTO POR  ENGRANE PLANETARIO INDEPENDIENTE PANEL DE REGULACION DE CARGA DE MOLIENDA DIFUSIÓN Extraen el jugo por el principio de difusión y percolación (97  –  98 %). Su desgaste es menor y tienen un costo de mantenimiento inferior al de los molinos. Difusión  Principio de operación - Esta basado en el sistema de contracorriente del lavado de la caña o bagazo por medio del agua de imbibición Difusión - El agua es añadida en la descarga final del transportador y se percola a través del colchón de bagazo y las perforaciones del fondo del transp. Difusión - El agua disuelve el azúcar en el bagazo y el jugo luego formado se recolecta en una tina. Este jugo es removido por bombeo repitiéndose el proceso hasta que el  jugo alcance su máxima concentración en la alimentación final del difusor. Diagrama de Flujo de un difusor Smet Capacidad difusor Smet Bagacero Capacidad difusor Smet Cañero SISTEMA DE COLADO DE JUGO COLADOR DE JUGO TIPO DSM COLADOR TIPO TROMEL COLADOR DE ZARANDAS VIBRATORIAS SISTEMA DE MUESTREO DE JUGO MIXTO PREPARACION Y M OLIENDA DE CAÑA DE AZUCAR 2 CAÑA 1 DESCARGUE PESAJE DE CAÑA PREPARACION ALIMENTACION Para pago de la caña y cálculos de control fabril CAÑA Suministro racional y oportuno de la caña al molino CAÑA AGUA 4 3 JUGO PESAJE DE JUGO JUGO MOLIENDA DILUIDO Para cálculos de control fabril DILUIDO Extracción de la sacarosa contenida en la caña BAGAZO A CALDERAS REPORTE DIARIO DE PRODUCCION SAN JACINTO 2003 SALIDA DE BAGAZO DEL ULTIMO MOLINO SISTEMA DE TRANSPORTE DE BAGAZO LAREDO 2005