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Ahorro de energía en el secado de cerámica

Fábrica de cerámica: secado de arcilla
Kortrijk
Belgium
Published: sept. 4, 2014
Mediciones industriales

 "Los transmisores de humedad relativa de Vaisala se han convertido en estándar dentro del Grupo Wienerberger".
Steven Debels, gerente de planta,  Koramic Pottelberg

 

La tecnología de sonda calentada de Vaisala ayuda a Koramic Pottelberg a reducir el consumo de energía y mejorar la calidad

Koramic Pottelberg, parte de Wienerberger Group, fabrica tejas de la marca Koramic en Kortrijk, Bélgica. La instalación produce 70 millones de piezas de cerámica al año, la mayoría de las cuales son tejas, para clientes en Bélgica, los Países Bajos, Francia y el Reino Unido, donde las condiciones climáticas exigen tejas de alta calidad. Como parte de su permanente impulso por aumentar la eficiencia energética de sus operaciones, Koramic Pottelberg ha incorporado mediciones de humedad tomadas por equipos de Vaisala como parte de su proyecto de recuperación de energía. Como resultado, el consumo de energía de los secadores se ha reducido significativamente.

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El equipo del proyecto Koramic Pottelberg. De izquierda a derecha: Anthony Dessoubrie, ingeniero de procesos; Huguens Quatthanens, gerente de producción; Marc Mangelschots, Vaisala; Christophe Le Roux, ingeniero de procesos; y Steven Debels, gerente de planta.

 

Dominar un oficio antiguo y un desafío moderno

Aunque transformar arcilla en materiales de construcción es uno de los oficios más antiguos del mundo, la fabricación de ladrillos es un oficio difícil de dominar. "Nuestra arcilla es un material desafiante para el secado", dice Steven Debels, gerente de planta de Koramic Pottelberg. "Por naturaleza contiene mucha agua entre las capas. Esto puede provocar tensiones o fisuras en el producto final si no se controla bien el proceso de secado", explica. Además de la calidad del producto, el consumo de energía es una consideración clave. "Nuestro trabajo se enfoca en el ahorro de energía. Ofrecemos soluciones de bajo consumo energético para nuestros clientes y, al mismo tiempo, trabajamos para reducir la energía en nuestros propios procesos", añade.

Proceso de varias etapas

El proceso comienza en el área de preparación de la arcilla, donde se mezclan las materias primas y los aditivos para lograr el tamaño de grano y el nivel de humedad correctos. Luego, se le da forma a la arcilla al convertirla en baldosas que se presionan en moldes de metal y se transfieren a grandes cámaras de secado. Después del secado, las baldosas se recubren antes de ser cocidas en hornos.

Para reducir el consumo de energía, Koramic Pottelberg inició un proyecto cuyo fin es recuperar el calor de los hornos de cocción para uso en la etapa de secado. "El secado es la etapa más crítica de nuestro proceso. Lo que hace que la recuperación de energía sea un desafío es la naturaleza cíclica de los secadores periódicos", dice Steven Debels. La solución de recuperación de energía implica un sistema de temperatura controlada para mezclar el aire caliente, a temperaturas de hasta 750 °C, de los hornos periódicos con aire frío y luego suministrar este aire de 130 °C a la etapa de secado, que opera entre los 45 °C y los 85 °C. El enfriamiento del aire a esta temperatura requiere grandes flujos de aire seco hacia la cámara de secado. Los transmisores de humedad relativa, ubicados en las cámaras de secado, controlan el proceso de secado. "La humedad debe permanecer en un nivel alto al inicio del proceso. Un secado demasiado rápido dará lugar a baldosas agrietadas y pérdida de producción", añade Debels. La humedad en la cámara se controla dejando salir el aire húmedo, de acuerdo con una señal de control del instrumento de humedad.

Después de implementar el sistema de recuperación de calor, el sistema de medición de humedad utilizado anteriormente no respondió al comienzo del ciclo de secado. Esto provocó un funcionamiento incorrecto del control de humedad en la secadora. A Marc Mangelschots, gerente de ventas de área de Vaisala, se le ocurrió una solución. "Al comienzo del ciclo de secado, la humedad relativa en la cámara es cercana al 100 por ciento. El ambiente con condensación puede saturar el sensor de humedad, lo que hace que los instrumentos de medición no respondan. La tecnología de sonda calentada de Vaisala permite tomar medidas confiables en condiciones cercanas a la condensación", comenta Mangelschots.

Los dos primeros instrumentos de humedad fueron reemplazados por transmisores Vaisala HMT337 con tecnología de sonda calentada, que pudieron proporcionar al instante una medición precisa y permitir un control óptimo del proceso de secado. "Además del ahorro de energía, la calidad de las baldosas es mejor que nunca", dice Anthony Dessoubrie, ingeniero de procesos. Debels amplía su explicación: "La energía constituye entre el 20 y el 25% de la producción total

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Un ciclo de secado de 48 horas con el sistema antiguo (izquierda) y el Vaisala HMT337 con sonda calentada (derecha). La tecnología de sonda calentada proporciona lecturas precisas de humedad relativa al comienzo del proceso, donde la sonda no calentada está
saturada por agua condensada.

 

 

Desafío Solución Beneficios

La arcilla requiere un proceso de secado cuidadosamente controlado

Transmisores de temperatura y humedad de la serie Vaisala HMT330 con tecnología de sonda calentada, que permiten lecturas de humedad precisas incluso en condiciones de condensación

Reducción del consumo de energía

La recuperación de calor de los hornos periódicos hace que el control de la secadora sea un desafío

 

Control mejorado de la secadora

El control de humedad en la secadora no respondía al comienzo del ciclo de secado

 

Calidad mejorada del producto final

 

Productos de Vaisala usados en secado de cerámica