Ahorro de Energía en el Secado de Cerámica
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, de las cuales la mayoría 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 mejorar la eficiencia energética de sus operaciones, Koramic Pottelberg ha implementado la medición de humedad relativa con transmisores Vaisala como parte de su proyecto de recuperación de energía.
Como resultado, el consumo de energía de los secadores se ha reducido significativamente y la instalación de transmisores Vaisala se ha convertido en un estándar dentro del Grupo Wienerberger.
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
Transformar arcilla en materiales de construcción es uno de los oficios más antiguos del mundo y la fabricación de ladrillos es aún 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».
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”
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 adecuados. 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.
«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».
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.
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 relativa debe permanecer en un nivel alto al inicio del proceso. Un secado demasiado rápido dará lugar a baldosas agrietadas y pérdida de producción».
La humedad en la cámara se controla dejando salir el aire húmedo, de acuerdo con una señal de control del transmisor de medición.
Después de implementar el sistema de recuperación de calor, el sistema de medición de humedad relativa utilizado anteriormente no respondió al comienzo del ciclo de secado. Esto provocó un funcionamiento incorrecto del control de humedad relativa en la secadora.
Para encontrar una solución a esta problemática 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 %HR. 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.
Steven Debels amplía: «La energía constituye entre el 20 y el 25% de la producción total”
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.
La recuperación de calor de los hornos periódicos hace que el control de la secadora sea un desafío |
