Discusion creada el 20/01/2016

Relación humedad, temperatura y presión

Como puedo controlar el vapor en el acondicionado de una peletizadora, para tener una humedad de 15%, una temperatura de 80°C y una presión de 1.5 kg/cm2

Consulta anónima
México
Ing. Mecánico
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Sergio Torres Godinez. Sergio Torres Godinez.
INGENIERIO INDUSTRIAL ESPECIALIDAD EN PROYECTOS
22 de Enero de 2016

Depende del alimento que se procese,pero se requiere una valvula reguladora spirax zarco en la alimentacion del vapor.
Si es alimento para pollo y dependiendo del numero de peletizadoras es a lo que se trabaja la caldera,si es una peletizadora se trabaja a 5 kg/cm2.
Ya en la operacion se va dosificando conforme se alimenta alimento se va agregando el vapor conforme lo aguante la maquina.
Recordar que mucho depende de la calidad del alimento , el vapor que se agregue porque debe ser seco y no humedo porque sino no se tendra un alimento con la humedad que lo requieren.
Comento que dependiendo del alimento es el vapor que se agrega,
ademas algo muy importante los ingredientes de la formulacion para obtener una buena calidad de pelet..

Responder
Francisco Moreno Francisco Moreno
Produccion industrial Alimentacion Balanceada
22 de Enero de 2016
Saludos, todo depende de la calidad del vapor, Aberturas de las boquillas que adicionan el vapor internamente y las posiciones de las paletas internas del acondicionado en combinación de estas obtendremos el tiempo de retención interno de la materia prima y por ende una buena homogeneización de vapor en el alimento a la hora de pelletizar , nosotros elaboramos alimento para aves de engorde y los resultados son favorables con los siguientes parámetros 1.6 BAR, las 8 boquillas del acondicionador la 1era cerrada la 2da 75% abierta las 3,4,5,6 100% abierta la boquilla 7 y 8 75% abiertas obteniendo a la salida del acondicionado 82 °C , Humedad a la salida del Acondicionador entre 14/15% , Promedio en el PDI de 95, Fino Promedio 5% ,

saludos
Responder
22 de Noviembre de 2017
Francisco Moreno una consulta, como que equipo verifica la humedad de la harina a esa temperatura (82 C) asi mismo con que tipo de envase realiza la toma de muestra? Espero me pueda responder.. gracias
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22 de Enero de 2016
PRESION -HUMEDAD -TEMPERATURA . : Estas tres variables no se controlan solas porque siempre están interrelacionadas en los niveles que se indican en la consulta. La forma en que varian en el vapor una con respecto de la otra ( función fx ) la encuentra paso a paso en un diagrama de Mollier. A ese nivel la temperatura y la humedad de saturación son función de la presión. Puede recurrir a un libro de consulta de termodinámica nivel uno. Le saluda con respeto y atención VPNV.
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Gabriel Daivez Gabriel Daivez
Quimico
23 de Enero de 2016
Lo regulas como te dijeron desde una valvula reguladora. Y con una lazo para un PT 100 de temperatura por ejemplo o con un manometro para ver regular la presión, o controlarlo por la temperatura y para llegar a ambos requisitos de temperatura y presión jugar con las placas de orificio y con tablas. Es sencillo teniendo la reguladora.
Responder
Nestor Londoño Nestor Londoño
lic quimica
24 de Enero de 2016
Buenos días; importante la sumatoria de conceptos que se vienen dando respecto a la pregunta del incógnito, parametriza humedad de 15%, temperatura de 80 grados celcius, y presión de 1.5 Kgs; lo que se traduce a una ganancia de humedad de 3% a 4%, con temperatura de 80 grados y presion promedio de 1.5 Kgs para 20 psi +-. soluciones planteadas desde el uso de valvula autoreguladora (25P Spirax Sarco), análisis del diagrama de mollier, acondicionadores de 8 boquillas, todas estas variables son igualmente importantes. El operador de peletizado debe tener a su alcance el manejo de variables de acuerdo a el alimento a peletizar, comúnmente el cuenta con el poder variar la presión de la válvula autoreguladora, y la apertura de la válvula de vapor del acondicionador, nada mas, al ser tan limitado el recurso operacional debemos tener una mejor instalación de vapor donde: El vapor debe cumplir con condiciones esperadas de suministro de humedad y temperatura en un tiempo determinado por el acondicionador de tal manera que ganemos de 3% a 4% DE HUMEDAD, logrando temperaturas desde 75 grados celcius hasta 85 grados celcius de acuerdo a la formula. Para ello debemos tener en cuenta: Una buena generación de vapor (buena capacidad entalpica), buen transporte de vapor (minimo de perdidas) regulación calificada (velocidad de ingreso de vapor al acondicionador controlada), buen tiempo de retención ( 45 segundos o mas), trabajo superior al 70% del amperaje nominal del motor de la peletizadora (cuando el amperaje del motor en velocidad crucero esta por debajo del 70% la fuerza que hacen los rolos sobre el dado es evidentemente menor). No debemos descuidar la calidad de la formula en aspectos como ingredientes aportantes de aglutinantes, humedades ponderadas y temperatura soportante. El tema es extenso e interesante, espero con estos comentarios aportar para poder ampliar el manejo del concepto, y, aun mas importante el manejo operacional
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Ricardo Hume Ricardo Hume
Ingeniero Agrónomo
23 de Febrero de 2016

Si las formulas son típicamente maíz-soja el calor específico de la masa será aproximadamente de 0.35 BTU/lb. Teniendo una presión de vapor de 1.6 BAR y de buena calidad (título 0.90 o mejor) para lograr una temperatura de 80°C/82°C habrá que agrega,r dependiendo de la temperatura inicial, aproximadamente un 4% de vapor (40 kg/ton).
A nivel práctico se considera que un vapor como el definido incrementa la temperatura del alimento por cada 1% agregado unos 15°C/16°C. También hay que considerar que no se puede pasar de 16%/17% de humedad en la masa y menos si la calidad del vapor no es buena como la indicada porque se bloqueará la prensa al patinar los rodillos.
Ricardo Hume

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José Luis Sancho José Luis Sancho
Ing. Industrial
24 de Febrero de 2016

Hola a tod@s,
llevo cierto tiempo leyendo e intentando aplicar los valiosos conocimientos que aquí se exponen con resultados no muy satisfactorios. Quizá por impericia o por falta de datos sobre las máquinas implicadas en el proceso productivo o por factores que se escapan a mi control. Me explico:

1- Granuladora o peletizadora de 220CV con matriz o dado de 4mm de diámetro, 65 de compresión por tanto relación de 16,5.
2- Acondicionador de 15Tn/h de paso simple con control de velocidad por convertidor de frecuencia y en consecuencia, tiempo de retención variable desde 30 a 90 seg y rpms de trabajo desde las 260 a 348 
3- Vapor saturado seco controlado por válvula mecánica regulada ahora mismo a 3bar y otra para  regular el caudal de vapor en función de la temperatura deseada. Sensor Pt100 a la entrada de peletizadora y rampa automática de control aporte de vapor. Humedad media de entrada de harina en acondicionador 12,2% y salida de acondicionador 14,3%. Nunca hemos podio superar los 75ºC sin problemas de atascos

Espero sus comentarios y aportes. Muchas gracias



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Enrique Macias Malacara Enrique Macias Malacara
BSME (INGENIERO MECANICO)
24 de Febrero de 2016
José Luís: Sería interesante conocer las fórmulas que están peletizando. Cada fórmula es diferente, y se peletiza de manera diferente. Suponiendo que están peletizando formulas altas en almidón (altas en grano) la técnica recomendada es peletizar usando el máximo vapor posible, y alcanzando la máxima temperatura posible. Esto con el propósito de romper las células de almidón y liberar el gel que pegarán una partícula con otra, como si fuera engrudo. Es por eso que se busca lograr máxima humedad (entre 16 a 18% de humedad), máxima temperatura (entre 85 a 95° C), y un tiempo máximo de retención, aproximadamente 60 segundos. No siempre se puede lograr. Mucho depende de la fórmula. Si contiene DDG, este ingrediente impide que se logren esos resultados.

Las especificaciones del dado, también tiene mucho que ver. La relación de 16.5 es demasiado alta. Esta relación, si no me equivoco, se usa solamente para peletizar alimentos de camarón. Para aves y cerdos generalmente se usa máximo 11. En el caso suyo, dependiendo que productos esté peletizando, lo recomendable podría ser L de compresión = 4 mm X 10 = 40 mm. longitud de compresión. Esto permitiría añadir mas vapor y aumentar mas la temperatura antes de atascar el dado o matriz. Los resultados esperados serían pelets duraderos, de calidad, mayor productividad en tons/hr., costos menores de peletización.

Espero esta información le sea de ayuda.
Responder
José Luis Sancho José Luis Sancho
Ing. Industrial
24 de Febrero de 2016
Hola Enrique, gracias por tus comentarios. Los datos de fórmula que adjunto pertenecen a una receta standar para alimentar cerdos con 0.89% de grasa en mezcladora: 51% Maiz, 16% Trigo,14% Soja, 8% Girasol. Los resultados de durabilidad (PDI) son muy pobres, 87%. Saludos


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Enrique Macias Malacara Enrique Macias Malacara
BSME (INGENIERO MECANICO)
24 de Febrero de 2016
JOSE LUIS: muchas gracias por la información que enviaste. El contenido de grasa es aceptable. Ayuda a lubricar el paso del producto a través de los orificios del dado, sin afectar demasiado el aglutinamiento de las partículas. La fórmula es alta en almidón 67% de granos. Aquí, lo importante es que tanto el maíz como el trigo estén molidos finamente de preferencia usando orificios de 2 mm, o de 2.4 mm. Si estás usando de 3 mm esto podría producir una granulometría un poco alta, en vista de que estás peletizando pelets de 4 mm. El acondicionamiento ideal sería tratar de obtener temperatura del harina a la salida del acondicionador de 90 a 95° C, y una humedad de 17 a 18%. Igualmente, sería ideal que el alimento por peletizar tuviera una residencia dentro del acondicionador de unos 60 segundos. Cabe señalarte que con índice de compresión de 16.5 el dado (matriz) no te permitirá lograr esos resultados. La razón es que estarás tratando de introducir una especie de masa en agujeros demasiado largos. La fricción de las paredes de los orificios es demasiada y difícilmente pasará el producto por los orificios del dado. Es por eso que te sugiero hagas la prueba con dado con índice de compresión de 10, máximo 11. Hace muchos años con un buen acondicionamiento, usábamos índice de 6.6 y obteníamos PDIs satisfactorios. Llegamos a usar un dado con índice de 5.33 con buenos resultados. ¿En que condiciones se encuentra el dado? ¿Es en acero de aleación, o de inoxidable? Que profundidad de desgaste tiene la pista del dado? ¿Han contemplado el uso de aglutinantes (binders)? Desgraciadamente aún usando todas las técnicas por haber no se logran los resultados deseados, y hay que recurrir al uso de aglutinantes. Nuevamente, espero esta información te ayude a obtener mejores PDIs.
Responder
26 de Febrero de 2016
Estimado Ing mecanico anónimo......
Es muy habitual tener una humedad de ingreso de materias primas al acondicionador de un 10 a 11 % .
Según esta premisa y según tu humedad de ingreso real, tu necesitas un 15% final...osea puedes agregar un 4 a 5% adicional de agua a la harina y esta agua adicional se adiciona con el vapor, seco o húmedo...
Debes saber cuanta humedad tiene tu vapor y cual es la eficiencia de condensación del vapor para lograr controlar la cantidad de agua que estas agregando.
Como tu sabes ninguna caldera producira vapor 100% seco, por tanto el vapor a agregar para alcanzar una temperatura de 80° y una humedad de 15% en principio debería ser un vapor muy seco, de alta temperatura ( energía latente) para poder trabajar en ese nivel de presión tan baja.....yo te recomendaría trabajar con mayor presión por ejemplo hasta 3 bar para aprovechar al máximo el calor latente y además te recomendaría trabajar con mayor temperatura y humedad para lograr una mejor gelatinización de los almidones de tu alimento......no olvides que finalmente la peletizadora tiene un máximo de aceptacion de humedad pero ella genera tambien una energía que permite gelatinizar...y, finalmente el enfriador posterior permitirá sacar algo de la humedad de exceso.
Esta modesta opinion puedes sumarla a las muy documentadas opiniones de los otros panelistas que te están dando pautas muy certeras para lograr lo que quieres. Finalmente hacer incapie en que debes revisar tu instalación de vapor, filtros, valvular reguladoras,separadores de humedad, etc....
saludos, buena suerte...
Responder
29 de Febrero de 2016
Estimado Ing Mecánico, no soy un experto en termodinámica pero sabemos que a mayor presión hay mayor entrega de calor pero menor entrega de humedad.
Por lo tanto a mayor presión se va a lograr un buen calentamiento de la masa pero con poca humedad, por lo tanto necesitas un vapor a baja presión, no deberías pasar los 2 bares para que logres los dos objetivos del vapor calentar la masa de 20 °C aproximadamente a 80 °C , y también agregar la humedad necesaria para el peletizado, un 4% a 5% de mas humedad a la humedad inicial de la masa. suerte!
Responder
Marc Manich Marc Manich
Responsable de proyectos en AMS Steam Technology
25 de Febrero de 2020
Daniel Nuñez coincido con que ud. no es un experto en termodinámica. La presión del vapor no tiene nada que ver con la humedad del mismo.
No debemos olvidar que el vapor es 100% agua (en estado liquido o gas), si inyectamos 500kg/h de vapor estamos inyectando 500kg de agua indistintamente de la presión del vapor.

Sin embargo si existe relación entre la Presión-Temperatura y Presión-Velocidad del vapor.

Lamento si le molestó el comentario, mi intención no es provocarle un sentimiento negativo, simplemente quiero aclarar uno de los conceptos básicos de la Termodinámica.

Saludos
Responder
Manuel Ruiz Manuel Ruiz
Ing. Agroindustrial. Estudios de Posgrado en Administracion Financiera
10 de Marzo de 2016
Un poco a lo que ya hemos visto de los Participantes... En termodinámica , ya sabemos la relación proporcional entre la presión y la Temperatura.. Y también conocemos la Ecuación que establece: Que un diferencial de Humedad equivalente a 1% de Incremento de Humedad es Igual al diferencial de Temperatura Final que deseamos en la Mezcla y la Temperatura inicial con la que llega esta misma al acondicionador : todo esto entre 14. Es decir que por cada Aumento de 1% de humedad en la Mezcla de alimento , la temperatura se incrementa en 14°C.

% Humedad Mezcla= Temperatura Final-Temperatura Inicial / 14°C _ ; =85° C-- 30 °C / 14°C = 4%

Lo ideal es que la mezcla al entrar al acondicionador tenga un 12 % de Humedad a una temperatura de aproximadamente 30°C , con un Vapor de Calidad y Presión de 1,5 Kgr / cm2 ó 15- 20 PSI, se debe alcanzar una temperatura a la salida de acondicionador de 85°C y la Humedad se debe haber incrementado en un 4% , es decir a 16%.... Se debe recordar que la calidad del Vapor a ser considerada es de Vapor Seco saturado , y Además la Humedad en la Mezcla de alimento se debe ajustar agregando agua para llevarla a 12% , partiendo del Principio termodinámico, que la Humedad contribuye
a la transferencia de temperatura.

También Debemos considerar la Mezcla de alimento y la Especie animal... Aves: Formulas Pesadas y alto Contenido de Grasa , no debe agregarse mas de 2,5 % en la mezcladora.. Igualmente estas Formulas Requieren una Velocidad Tangencial de la Matriz , superior a las Formulas de Cerdos y estas Superior a las de Ganadería ; todo ello para mantener Junto con los Parámetros nombrados anteriormente de Presión, temperatura y Humedad ; una Eficiencia elevada del Peletizado acorde con la potencia del Motor de la peletizadora..
Responder
Raúl Fosco Raúl Fosco
Relaciones Institucionales
17 de Marzo de 2016

FIMACO S.A. suministra Calderas para esa aplicación, y sugerimos considerar una capacidad de 10 % de vapor respecto de la capacidad de peletizado. Algunos fabricantes de esas máquinas especifican una cantidad menor, pero nuestra experiencia es que resulta más conveniente tener una mayor disponibilidad de vapor, frente a diferentes formulaciones, que quedarse "cortos" en la selección de la Caldera. Las Calderas se fabrican estándar para Pt: 8 Kg/cm2, y para reducir la presión se conveniente consultar a Spirax Sarco, especialista en el tema.

Responder
21 de Marzo de 2016
Las calderas entregan vapor saturado y seco, es un poco dificultoso controlar la humedad. Además cada fórmula es diferente y se peletiza de manera diferente. Calderas Fontanet suministra Calderas para peletizadoras y sugerimos considerar una capacidad mínima del 6 % de la capacidad de la prensa.
Responder
Antonio Muñoz Antonio Muñoz
Gerente Técnico
23 de Abril de 2016
Hola querido Jose Luis

Solo tienes que llamarme para obtener una mayor durabilidad si es muy sencillo , desdobla adecuadamente los almidones y no aditives tanta grasa en mezcladora baja de 1 punto a 1 punto 1/2 y lo aditivas en forma spray . Lo importante es el desdoblamiento de los almidones (Gelatinizacion ) .

Saludos

Responder
Ricardo Hume Ricardo Hume
Ingeniero Agrónomo
1 de Junio de 2016
José Luis. Hasta ahora has recibido de todos nosotros mucha y correcta teoría pero todavía no te hemos dado ninguna pista de porque con tan poco agregado de vapor se atasca la prensa excepto por la relación de compresión alta que tiene tu dado (16.5). Sin embargo en mi experiencia es difícil tener una buena calidad de pellet (PDI>90) con fórmulas maiz-soja con relaciones menores a 15.
La falta de humectación por poca adición de vapor hace que haya poca lubricación y se origine mucha fricción al pasar por el dado. Podrías verificar el incremento de temperatura al pasar por la prensa para ver si estas incorporando mucha energía mecánica (>10Kwh/ton).
Imagino que ya habrás controlado la calidad de vapor y que al pasar de 3 Bar a presión atmosférica los inyectores estén bien diseñados para evitar que el vapor se acelere y pase de largo y también la posición de los mismos y que estén, si hay varios, en el primer tercio del acondicionador para darle tiempo a que se homogeinice la masa.
Saludos
Responder
Angel Rafael Guedez Angel Rafael Guedez
Perito Agropecuario
8 de Junio de 2016
buenas noches amigos foristas de este interesante intercambio de ideas y esperiencias
yo te sugiero seguir los pasos . controlar la granulometria de la molienda , homogenidad de la mezcla , % humedad de la mezcla , % de grasa en la mezcla , relacion grasa / fibra tiempo de retencion del alimento en el acondicionador
usar para pollos moldes que tengan factor de comprecion de 12 a 13
psi del vapor de 25 a 27 libras
Responder
Altamiranda & Asociados. Altamiranda & Asociados.
Buenos Aires, Argentina
3 de Agosto de 2016
El mayor problema de vapor en las prensas es que la caldera tiene que tener 8 kg de presión para poder tener un vapor seco saturado , si tenemos por debajo de 8 el vapor llega a la prensa con agua por mas trama de vapor que coloquemos, por lo cual debemos salir con 8 kg de caldera llegar al cuadro de vapor reducir a 2 kg y de ahí tomar el vapor para la prensa con una regulación de 1,5 kg de esta manera vamos a poder humectar bien en el preacondicionador , también hay que tener muy encuenta la humedad de las materias primas , normalmente el pellet de afrechillo biene húmedo por que los molinos de trigo venden kg de agua y el otro ingrediente que suele venir húmedo es el maíz todo esto hace a los problemas antes mencionados , y otro tema son las dimensiones de la cañería de vapor que tiene que ser la adecuada para cada prensa y dependiendo de la ubicación de la caldera por los metros de distancia que suele haber en líneas horizontal y vertical como asi también la cantidad de curvas que tiene dicha cañería todo estos puntos son problemas muy comunes cuando no se puede Peletizar bien.
Responder
Armando García Armando García
Consultor senor
3 de Agosto de 2016
Estimado José Luis
Tomando como referencia la información que has incluido, quisiera resumir algunos comentarios que desde mi punto de vista deberías probar.
GRANULOMETRÍA: Tendría en cuenta el comentario del Ing Macias. Utiliza molienda fina, no mayor a 1,300 micras.
ESPESOR DEL DADO: Lo mas conveniente es trabajar con un dado de menor factor compresión. El Ing. Macias ya ha comentado las razones.
Si no pruebas con un dado de menor espesor, veo difícil que puedas continuar con las siguientes recomendaciones.
PRESIÓN DE VAPOR: Variable, pero entre mas baja mejor. Si puedes lograr 85°C a una presión de 3.0 bares, deberás intentar la misma temperatura con menor presión. Este proceso es de prueba y error. El objetivo en mantener la mayor temperatura (85°C - 90°C), y la mayor humedad (vía vapor) para lograr la mayor gelatinización. Recomendaciones de los Sres. Ignacio Arancibia y Manuel Ruiz.
Sería muy útil instalar un medidor de humedad a la salida del acondicionador, ya que de esta manera podrías controlar mejor la humedad de la harina acondicionada, vía presión de vapor.
La humedad de las harinas a peletizar cambia durante el día y por lo tanto la presión del vapor debería variar. Por lo tanto hay que medirlo para controlar el proceso.
TEMPERATURA DE ACONDICIONAMIENTO: La mayor temperatura posible, sin rebasar 90°C.
El principal obstáculo para lograr altas temperaturas de acondicionamiento, es la posición de la paletas.
Con la correcta posición de las paletas, evitas que el vapor condensado llegue a la cámara de compresión y patine los rodillos. De la posición de las paletas, dependerá la mezcla vapor- harina.
Es difícil dar una recomendación aquí. Podría realizar una presentación posteriormente.
TIEMPO DE ACONDICIONAMIENTO: El mayor posible, ya que habrá mayor cantidad de almidones gelatinizados en fórmulas con grano.
En mi experiencia, cuanto mas tiempo de retención logras, podrás ir reduciendo el espesor del dado.
Si tienes un tiempo de retención de 90 seg. probaría un dado con relación de compresión de 12, pero si logras 120 seg podrías tener una relación L/d de 10, inclusive menor.
La temperatura de acondicionamiento y el tiempo de acondicionamiento son variables independientes, por lo que ambas se deben de lograr.
CALDERA: Se asume que hay suficiente vapor a 8 bares para la producción deseada. Recomendación de Horacio Altamiranda
RETORNOS: Se asume de las trampas trabajan correctamente y que no hay condensados entrando al acondicionador. Si este punto no se controla, dificilmente podras lograr altas temperaturas.
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