Calculo de vapor en un acondicionador para producción de balanceado
Para determinar la cantidad de vapor en un acondicionador se hace lo siguiente, este
ejemplo es basado en una maquina que puede pricesar 2 TPH (2000 kilos por hora) –
Cada 1% de vapor agregado es equivalente a 14ºC}
- La temperatura ideal promedio del producto a la descarga de la peletizadora es de
80ºC
- 80/14 = 5.71% o por exceso es 6% (dato fijo - Representa la cantidad de vapor que se
agrega en el acondicionador)
Formula:
o TPH Acondiconador (en kilos) x 6% = X kgs/hr de vapor
o 2000 kilos x 6% = 120 kilos/hora de vapor
o 1 BHP = 15.6 kilos de vapor por hora
o 120 x 1 / 15.6 = 7 BHP
o BHP es la medida que se usa para dimensionar las caldera Boiler Horse Power.
Doy mi versión de cálculos a desarrollar para determinar un consumo real de kg/h de
vapor entregado por una caldera para surtir adecuadamente de vapor a un
acondicionador. Al igual que Mario Tovar, supondré que el alimento a acondicionar es
una fórmula de alto contenido de granos (Maíz, Sorgo ), para pollo parrillero o cerdos, las
cuales admiten gran cantidad de vapor. Supondré también que las 2 tons por
acondicionador tienen un contenido de humedad de 12%, y se tiene como objetivo elevar
su humedad a 17%. La pregunta es cuantos kilos de agua (vapor condensado) hay que
agregar al alimento pasando dentro del acondicionador.
Veamos:
2 tons X (100% - 12%) = 2 X 88% = 1.76 tons materia seca que pasa por dentro del
acondicionador.
Hay que agregar agua proveniente de la condensación del vapor dentro del
acondicionador para elevar la materia seca a 17%, de donde:
1.76 tons / (100% - 17%) = 1.76tons / 83% = 2.120 tons de alimento húmedo al 17%.
El aumento de:
2 tons a 12% a 2.120 tons a 17% nos dice que dentro del acondicionador se depositaron
120 kg de agua provenientes de la condensación del vapor introducidos al
acondicionador.
Suponiendo que no hay pérdidas entre la caldera y el acondicionador, la caldera entonces
tiene que surtir 120 kg de vapor /hr. 1 hp caldera surte por definición 15.65 kg/hr
partiendo de agua a 100° C. de donde:
120 kg/hr 15.65 = 7.67 hp caldera, pero suponiendo que a la caldera se le alimenta agua
a 20° C. entonces hay que considerar que se requiere mas hp caldera para elevar el agua
de alimentación a 100° C. Mediante tablas, se consiguen factores para calentar el agua
según la temperatura del agua de alimentación...en este caso, aproximadamente 1.186,
que lo podemos redondear a 1.2 para ser prácticos.
7.67 X 1.2 = 9.2 HP caldera son los requeridos si no hay pérdidas entre caldera y
acondicionador. Generalmente si las hay. Con frecuencia no se aísla la tubería, y aunque
se aisle, hay condensación del vapor dentro de la tubería que se quita mediante las
trampas de vapor. Para compensar estas pérdidas, como señala Mario Tovar: "es
prudente anotar que en los cálculos de dimensionamiento se debe tener en cuanta las
pérdidas de vapor por distancias entre la caldera y el acondicionador y, la eficiencia de la
caldera. Lo prudente es manejar una pérdida del 20 % y de esta manera no tendrá
deficiencias o caídas de presión durante el proceso". La capacidad de la caldera entonces
sube por otro 20%:
9.2 X 1.2 = 11 HP caldera.
Lo anterior, si no se usa vapor de la caldera para calentar combustible, melaza, aceite, o
cebo, agua para las regaderas de los obreros, etc. Una manera mucho mas fácil de estimar
los HP caldera necesarios es: por cada 100 hp de motor de la peletizadora,
considerar 70 HP caldera, si no se usa vapor de la caldera para calentar combustible,
melaza, aceite, o cebo, agua para las regaderas de los obreros, etc. Podría usarse
también 60 hp caldera por cada 100 hp de motor de peletizadora, pero en algunos
casos podría quedar uno escaso de vapor.
uenas, Quisiera agregar mis conocimientos acerca de la peletización y su relacion con el
vapor. En los comentarios anteriores me gustaría agregar un tema muy importante.
Nunca se habló de vapor saturado ni de su respectiva presion necesaria. Para poder
peletizar a 80°C no basta hablar de la cantidad sino también de la calidad del vapor. Si la
presión de entrada antes de reducir a la presión apropiada de 2 bar es inferior a 8 bar la
máquina necesita agregar más vapor para alcanzar la temperatura ideal de higienizacion.
En este caso hablamos de los 80°C. Si la presion del vapor es inferior su contenido de
energía es inferior a lo necesario. Ejemplo: Si se trata de elevar la temperatura de la
harina desde 30°C a 80°C se necesita una cantidad específica de energía. Si el vapor
inicial tiene 8 bar entonces al final se necesita menos vapor. Pero si la presión es por
ejemplo sólo 6.5 bar entonces la cantidad de vapor será mayor. Ahora, como comentado
por mis estimados colegas la humedad de peletizado también es importante. Una
humedad mayor a 17% a la entrada de la peletera producirá que esta se atore. No
solamente la temperatura del vapor o su cantidad es importante sino mad bien también
su calidad: vapor saturado a 8 bar antes de reduci a 2 bar. Esa reducción es otro punto
importante. Como por naturaleza el vapor tiene un cierto camino desde la caldera. En ese
camino pierde energía lo que se reconoce como condensado arrastrafo. Eso significa
directamente que el vapor que llega a la peletizadora ya no es saturado. Generalmente, si
en el trayecto tiene sus puntos necesarios de separación de condensados el nivel de
saturación sólo tiene entre 96 y 98%. Al reducir la presión justo antes de la peletizadora
hace que con el exceso de energía el vapor se torna saturado. Las últimas gotas de agua
se evaporan. Así que no sólo ae puede hablar de cantidad de vapor en kg/h sinó también
es obligatorio de ver la calidad. Saludos, Bernardo Brammertz Senior Process Engineer
BU Feed&Biomass Bühler AG Suiza
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