La correcta dosificación de productos en procesos industriales.

En todo proceso de producción industrial, las materias primas y los ingredientes que intervendrán en el proceso suelen llegar a la planta en camiones cisterna, Big-Bags, sacos, etc., y se almacenan en silos, depósitos o cámaras climatizadas para conservar las propiedades de algunos materiales.

La forma de transporte de estos materiales, desde el almacenaje hasta las máquinas de proceso, puede tener múltiples variantes, todas dependiendo de cada producto, tema que será objeto de otro artículo más adelante.

Importancia de la correcta dosificación.

El concepto de dosificación hace referencia al uso o incorporación de determinadas cantidades de ingredientes y materias primas durante un proceso productivo.

manualEn procesos artesanales o de poca producción, la dosificación se realiza de forma manual por personal que pesa y manipula los ingredientes a mano. Esto deja el índice de calidad en “manos” del factor humano, que, si bien en ciertos procesos es inmejorable, no puede aplicarse a procesos industriales continuos (con alta producción, cambio de turnos, velocidades de procesos muy altas).

En la producción industrial actual, la correcta dosificación de las materias primas se ha convertido en un punto imprescindible, en todo proceso, por los siguientes motivos:

  • Optimización de los recursos: Alimentando el proceso justo con las cantidades requeridas.
  • Mejora de la calidad: Controla en todo momento las proporciones exactas de cada ingrediente para conseguir la calidad determinada en los ensayos previos.
  • Repetibilidad del producto: Un proceso no solo debe conseguir la mayor calidad de un producto, sino que también debe garantizar su calidad durante todos los procesos del mismo producto.
  • Control de trazabilidad: Además de los tres puntos anteriores, los sistemas actuales también deben “documentar” ese control durante todo el proceso productivo. Este concepto se llama “trazabilidad” y se requiere por los receptores del producto final (que pueden usarlo como ingrediente en otro proceso superior y así repetidamente).

Es por ello que Grupo Gaherma distribuye los dosificadores Schenck Process, una marca con 125 años de experiencia en el sector del pesaje y la dosificación. Su amplia gama permite dar solución a casi todas las aplicaciones de dosificación de sólidos. Para ello cuenta con sistemas de dosificación por:

  • Cinta dosificadora.
  • “Pérdida de peso” con husillo, hélice o canal vibrante.
  • Caudalímetro por efecto Coriolis o placa de impacto.

Duo multigraf

¿Y quién decide el tipo de dosificación que es más adecuada? Solo hay un responsable: EL PRODUCTO. ¿Por qué?  Esto se explicará en mi siguiente artículo.

Autor: Pere-Joan Sardà

Domótica: confort y seguridad.

El hombre, desde sus inicios, se ha movido en busca de todo aquello que ofreciera y facilitara la seguridad y el confort del individuo.

El tipo de edificaciones, creadas por el hombre, ha venido marcado, a lo largo de la historia, por los grandes descubrimientos o inventos realizados por los mismos. Dando grandes pasos para ello con el descubrimiento del fuego en la prehistoria, la aparición de la electricidad, del agua corriente, el gas, el teléfono o los electrodomésticos a partir de mediados del siglo XIX o la aparición de la automatización, que fue símbolo de progreso desde inicios del siglo XX hasta los años noventa, y se aplicó en todo aquello susceptible de ser automatizado en un edificio. En los setenta, por ejemplo, una edificación denominada moderna debía estar equipada como mínimo de escaleras, puertas, ascensores, climatización, sistema de detección de incendios o intrusos, todo ello, de forma automática.

La aparición de los ordenadores (microprocesadores) fue la tecnología que nos encaminó hacia los edificios “inteligentes”, fijándose como factores prioritarios el control climático, el ahorro energético y el confort.

A partir de los noventa la tecnología en telecomunicaciones, electrónica e informática, hizo que las edificaciones convencionales incorporaran múltiples mejoras, y que edificios y hogares “inteligentes”, o mejor definidos como domóticos, empiecen a ser una realidad.

El término domótica proviene del latín ‘domus’ (hogar, casa) y del griego ‘tica’ (automática, ‘que funciona por sí sola’).

d1Domótica es, por tanto, el conjunto de sistemas, eléctricos y electrónicos, capaces de automatizar una edificación que ofrece servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación. Pueden estar integrados, mediante redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y donde su control goza de una relativa ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar, de la oficina o edificación en cuestión. Se podría decir que es la integración de toda la tecnología en el diseño inteligente de un lugar o recinto cerrado.

Los elementos esenciales para un sistema domótico son los:

  • Sensores o detectores (de posición, de movimiento, de luz, de temperatura, de humos etc.), para conocer ciertos parámetros de una ubicación.
  • Unidad de control, para procesar datos.
  • Actuadores (contactores, válvulas y electroválvulas, sirenas, etc.) para modificar el estado de ciertos equipos o instalaciones de una ubicación.

Y la arquitectura según el conexionado del sistema puede ser:

Sistema de arquitectura CENTRALIZADA: Se recibe la información de múltiples sensores o detectores y una vez procesada, por la unidad de control, genera las órdenes oportunas para los actuadores.

Sistema de arquitectura DISTRIBUIDA: La inteligencia del sistema está distribuida por todos los módulos sean sensores o actuadores. Típica de sistemas cableados en bus o redes inalámbricas.

Su aplicación, en edificios y viviendas, se basa principalmente en: 

  • Programación y ahorro energético de elementos de un edificio o vivienda:
      • Climatización y calderas.
      • Control de toldos y persianas (control de luz, calor, viento, etc.)
      • Gestión de la electricidad.
      • Energías renovables.
      • Etc.
  • Confort de elementos de un edificio o vivienda:
      • Regulación total o parcial de sistemas de iluminación.
      • Control o automatización para uso eficiente y de fácil manejo de sistemas, instalaciones y/o equipos.
      • Control vía internet.
      • Gestión multimedia y de sistemas de ocio.
      • Etc.
  • Seguridad de las instalaciones o usuarios de un edificio o vivienda:
      • Alarmas para intrusos.
      • Detectores de incendios, de fugas de gas, de monóxido de carbono, etc.
      • Teleasistencia.
      • Cámaras.
      • Etc.

domotica-gestion-edifiosGrupo Gaherma participa e implementa en numerosos proyectos de mejora de todo tipo de instalaciones (clínicas, hoteles, industrias, etc.) en las que, en muchas de ellas, realiza su mantenimiento integral e implementa nuevas instalaciones o sistemas, automatizados o domóticos, que facilitan su manejo y lo hacen más eficiente, confortable y seguro para todos sus usuarios.

 

Autor:  Eva Mª Borreguero

Gestión y ahorro energético de la climatización. – PARTE I –

Reducir el consumo de energía no sólo supone un ahorro significativo a nivel económico, sino que además supone un importante ahorro en recursos naturales. Los europeos debemos tomar consciencia para disminuir el consumo de energía. Nuestro consumo aumenta cada año y cada vez somos más dependientes del abastecimiento de petróleo y de gas procedentes del exterior de nuestras fronteras.

La estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012 ( E4 ), aprobada el 28 de noviembre de 2003 , propone , para cada uno de los principales sectores involucrados , una serie de medidas que deben establecerse durante el citado período. Dicha estrategia se elaborada mediante una aproximación sectorial, es decir, para sectores afines o que realicen actividades similares, a fin de detectar las barreras existentes que hay en los diferentes ámbitos de consumo que dificultan el ahorro y eficiencia energética y evaluar la tipología de medidas e instrumentos capaces de superar dichas barreras. Pero de momento, debido a su dificultad, en el desarrollo de la mencionada estrategia no se recoge una especificación detallada de las actuaciones concretas a realizar, ni los plazos, ni la responsabilidad de los diferentes organismos públicos involucrados ni, tampoco, y la identificación de líneas de financiación o partidas presupuestarias asociadas en cada caso. Por ello fue necesario que Gobierno desarrollara un Plan de Acción (inicialmente, para el periodo 2005-2007). Este Plan trata de resolver la propia indeterminación de la estrategia, inventariando y concretando las actuaciones que se deben poner en marcha, a corto y medio plazo, en cada uno de los sectores, detallando para ello los objetivos, plazos, recursos y responsabilidades y evaluando finalmente los impactos globales derivados de estas actuaciones.

Posteriormente se presenta el Plan de Acción para el periodo 2008-2012 (PAE4+) en el que los objetivos estratégicos son los siguientes:

  •  Reconocer en el ahorro y la eficiencia energética un instrumento del crecimiento económico y de bienestar social.
  • Conformar las condiciones adecuadas para que se extienda y se desarrolle, en la sociedad, el conocimiento sobre el ahorro y la eficiencia energética en todas las estrategias nacionales y especialmente la Estrategia Española de Cambio Climático.
  • Fomentar la competencia en el mercado bajo el principio rector del ahorro y la eficiencia energética.
  • Consolidar la posición de España en la vanguardia del ahorro y la eficiencia energética.

El Plan PAE4+ conforma medidas para los sectores de: industria, transporte, edificación, servicios públicos, equipamiento residencial y ofimático, agricultura y transformación de la energía. El PAE4+ se integrará en el Plan de Acción de Eficiencia Energética a nivel comunitario,

y trabaja para alcanzar, según decisión del Consejo Europeo de 9 de marzo de 2007, niveles de ahorro del 20% en el horizonte de 2020. En el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), también se han fijado unos requisitos mínimos de eficiencia energética que se deben cumplir y establece un procedimiento de inspección periódica de calderas y de los sistemas de aire acondicionado.

GRUPO GAHERMA posee más de 25 años de experiencia diseñando e implementando planes de mantenimiento tanto en instalaciones como en equipos productivos. Abarcamos todas las disciplinas del mantenimiento: técnico-legal, preventivo, predictivo, conductivo y correctivo. Teniendo como objetivo maximizar la vida útil de la instalación o equipo productivo, su fiabilidad y su disponibilidad, siempre al menor coste posible.

Partiendo de esta base, GRUPO GAHERMA ha evolucionado junto con el mercado y según las necesidades específicas de nuestros clientes, incorporando la eficiencia energética a nuestra manera de trabajar, lo que nos ha permitido poder crear el modelo de mantenimiento integral GG_SPAREN, alcanzando un objetivo añadido de alto valor para nuestros clientes, convirtiendo la amortización, el mantenimiento y el consumo de las instalaciones o equipos productivos en un concepto de coste variable que el cliente asumirá en proporción a su uso del activo.

¿De qué manera?

Como ejemplo práctico, nos centraremos en una de las áreas de actuación que desde GRUPO GAHERMA nos permite tener el control, mantenimiento y reducción de costes eléctricos de todo tipo de equipos de climatización de cualquier fabricante (Climaveneta, Carrier, Hitecsa, Ciatesa, Lennox, Trane, Ferroli, etc.) y a través de la que se esta obteniendo un ahorro de entre el 15% y 50% del consumo eléctrico de los equipos, según estado y gestión de la propia instalación: Área producción de frío (sistema de refrigeración por compresión).

Los sistemas de producción de frío o enfriadoras están basados en ciclos termodinámicos, donde de manera continua tiene lugar un transporte de energía térmica entre una región a baja temperatura y una región a alta temperatura. En la figura se muestra el ciclo termodinámico (simplificado), seguido por cualquier refrigerante, y común siempre que se utiliza el método de refrigeración por evaporación de líquido.

CURBA

Ciclo termodinámico – refrigeración por compresión.

Los procesos de producción frigorífica se pueden clasificar en dos grupos:

Ciclo abierto: El refrigerante se pierde en la atmósfera después de evaporarse. Este tipo de acondicionadores consisten en un panel humidificado con agua a través del cual circula aire (fluido que se quiere enfriar) impulsado por un ventilador.

Ciclo cerrado: El refrigerante no se pierde en la atmósfera, sino que circula permanentemente por el interior de un circuito cerrado. Principalmente se utilizan dos ciclos:

  • Compresión mecánica: Comprime un vapor saturado a baja temperatura y presión, llevándolo a un estado de mayor presión y entalpía, a costa de un trabajo externo. Está compuesto por cuatro elementos básicos: el evaporador, el compresor, el condensador y el expansor.
  • Refrigeración por absorción: Se sustituye el compresor, de un ciclo mecánico, por un absorbedor y un generador. Este sistema consume energía térmica utilizando un fluido secundario, llamado absorbente (bromuro de litio, etc.), para absorber el fluido primario que ha sido vaporizado en el evaporador.

Medidas de eficiencia: 

  • Intentar que la sala de máquinas esté lo más cercana posible a los lugares de demanda de frío; cualquier diseño que no esté dirigido en este sentido penalizará en la instalación frigorífica, tanto en rendimientos (pérdidas de presión en líneas, ganancia de calor, etc.) como en inversión inicial (mayor trazado de tubería con su consiguiente aislamiento y cableado).
  • A partir de una temperatura exterior de 5ºC, se tendría que hacer pasar el refrigerante por el condensador para enfriar sin necesidad de comprimir en el compresor, de forma que evitaremos su consumo.
  • El equipamiento debe estar diseñado adecuadamente. El sobredimensionado conlleva pérdidas excesivas e innecesarias.
  • Verificar el nivel de refrigerante de la instalación.
  • Eliminar fugas en las instalaciones.
  • Colocar las unidades condensadoras fuera de las zonas a acondicionar.
  • Desconexión del sistema de climatización en periodos de no ocupación o cuando se detecte ventanas abiertas.
  • Colocar el aislamiento necesario en todas las áreas, partes y superficies que lo requieran (tuberías de agua fría y refrigerante en paredes y techos que puedan considerarse ligeros desde el punto de vista térmico , en canales o conductores de aire, etc .).
  • La utilización de compresores abiertos es, energéticamente, mejor que el de compresores herméticos o semi-herméticos, ya que en estos el gas aspirado debe absorber el equivalente térmico de las pérdidas del motor.
  • Cuanto más elevada sea la presión de aspiración (o la temperatura de evaporación), menor será el consumo energético por unidad de refrigeración. Cada vez que se disminuyen 3ºC en la temperatura del aire aspirado, aumenta un 1% de gas comprimido para el mismo consumo de energía.
  • Se disminuye el consumo energético por unidad de refrigerante con la disminución de la temperatura de condensación.
  • Facilitar en todo lo posible la ventilación de los equipos, no poniendo obstáculos a su alrededor.
  • Interesa situar las sondas de control del sistema de producción de frío en aquellas zonas más representativas del medio, evitando las falsas alarmas o medidas erróneas.

 Caso real de optimización en sistemas de frio:

En uno de nuestros clientes la producción de frío se realiza únicamente para climatización. Hay instaladas 3 enfriadoras y sus características son las siguientes:TABLA

Partiendo de los datos obtenidos de los analizadores de panel montados en las instalaciones de nuestro cliente, se observa un consumo acumulado por producción de frío de 884.921 kWh, un 31% del consumo total de electricidad. Las enfriadoras instaladas son equipos de máxima eficiencia.

Medidas realizadas:

Para el análisis del funcionamiento de las enfriadoras se llevaron a cabo medidas con analizadores de redes. Se registraron sus consumos obteniendo los siguientes resultados:

Curva de intensidad ENFRIADORA 1: 1

Curva de intensidad ENDRIADORA 2:

2

Curva de intensidad ENDRIADORA 3:3

Conclusiones del funcionamiento de las enfriadoras:

  • En las enfriadoras, según valoración de sus funcionamientos por separado, se observan desequilibrios entre fases sensiblemente superiores al 10%, considerado como el umbral máximo aceptable.

Al realizar las medidas de las tres enfriadoras simultáneamente se dispone del funcionamiento de las mismas en el tiempo. Se puede analizar la gestión de los equipos, así como el consumo de energía para la producción de frío.

Curva de potencia trifásica:

4

Se observa como las 3 enfriadoras trabajan a muy baja carga y se aprecian paradas y arranques continuos de los equipos, una media de cuatro arranques cada hora por equipo. Esta situación repercute en la vida útil de la máquina y en su mantenimiento y repercute en el consumo debido a las intensidades máximas que se dan en el momento del arranque. Por lo que se recomienda llevar a cabo una gestión de los equipos de producción de frío que optimice el funcionamiento de las enfriadoras a carga nominal óptima y evite los continuos arranques/paradas y realice un control de la temperatura de condensación.

Una vez tenemos los resultados y acciones correctoras a realizar, GRUPO GAHERMA incorpora el software necesario para la monitorización, análisis de parámetros, seguimiento de consumos y ahorros en tiempo real, integrando unos algoritmos de control y alertas personalizadas para cada instalación, lo que hace del sistema una solución inteligente capaz de ahorrar de una manera autónoma.

Las principales ventajas son:

  • Software personalizado y de fácil acceso.
  • Ahorro de consumo eléctrico de más del 20% mediante algoritmos internos de control y gestión en equipos.
  • Cumplimiento de la normativa RITE, rendimiento equipos diarios controlados remotamente.
  • Interacción on-line en tiempo real. Control on-line de los equipos.
  • Control remoto ON-OFF, temperaturas, freecooling, desde cualquier dispositivo.
  • Histórico de consumos, ahorros conseguidos, gráficas de comparativa con otros centros del cliente, ratios de consumo, etc.

Resumen gráfico del sistema de control:

Selección equipos:

5

Visualización consumos equipos de climatización:

6

Estado equipos en tiempo real:

7

 

Autor: Sergio Barrones.

Soldadura MIG-MAG. Polivalente, de mayor rendimiento y fácil aplicación.

La soldadura GMAW(Gas Metal Arc Welding) o MIG/MAG es el proceso más popular y cada vez más extendido en el sector industrial y se trata de un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, que queda protegido de la atmósfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).Puede utilizarse con todos los metales comerciales importantes, tales como aceros al carbono, de aleación e inoxidables, aluminio, magnesio, cobre, hierro, titanio y zirconio. También casi todos los tipos de hierro y acero pueden unirse mediante soldadura MIG/MAG, incluyendo hierro libre de carbono y aceros al bajo carbono y baja aleación, aceros de alta resistencia enfriados por inmersión y templados, los hierros y aceros cromados o niquelados y algunos de los aceros llamados de súper aleación.

1El sistema MIG (Metal Inert Gas) / MAG (Metal Active Gas) fue introducido a finales de 1940 y la AWS (American Welding Society) lo define como un proceso de soldadura donde la fusión se produce por calentamiento con un arco, entre un electrodo de metal de aporte continuo y la pieza a unir, donde la protección del arco se obtiene de un gas suministrado en forma externa que protege el metal liquido de la contaminación atmosférica y ayuda a estabilizar el arco.
La soldadura MIG/MAG tiene ventajas respecto al procedimiento de electrodo revestido. Entre ellas cabe destacar la mayor productividad que se obtiene, al quedar eliminado los tiempos muertos empleados en reponer los electrodos consumidos. Se estima que para el procedimiento, si se usa electrodo revestido, desechando la última parte del electrodo antes de reponerlo por otro, más el consiguiente proceso de cebado del arco, hace que sólo el 65% del material es depositado en el baño, el resto son pérdidas. Sin embargo, el empleo de hilos continuos en forma de bobinas, tanto del tipo sólidos como tubulares, como material de aportación para el procedimiento MIG-MAG aumenta el porcentaje de eficiencia hasta el 80-90%. Además, al disminuir el número de paradas se reduce las veces del corte y posterior cebado del arco, por lo que se generan menos discontinuidades en el cordón como son los famosos “cráteres”.

SOLDADURA MMPrincipales ventajas de la soldadura MIG/MAG:

  • El arco siempre esta visible para el soldador.
  • Es muy fácil su manipulación.
  • Tiene rapidez de deposición de material.
  • Es de alto rendimiento.
  • Permite su automatización.
  • La protección por gas garantiza un cordón de soldadura continuo y uniforme, quedando libre de impurezas y escorias.

 

2La soldadura MIG/MAG es un método limpio y compatible con todas las medidas de protección para el medio ambiente. La protección del proceso recae sobre un gas, que puede ser inerte, es decir, que no participa en la reacción de la soldadura, dando lugar al llamado procedimiento de soldadura MIG (Metal Inert Gas); o por el contrario, el gas utilizado puede ser activo, que participa de forma activa en la soldadura dando lugar al llamado procedimiento MAG (Metal Active Gas).

3La función del gas de protección es desplazar el aire en la zona de la soldadura para evitar la contaminación con nitrógeno, oxigeno y/o vapor de agua. Estos afectan al metal a la hora de realizar la soldadura.

Para soldar metales no ferrosos se emplean gases inertes, ya que estos no reaccionan con los metales, los más utilizados son: argón, helio y mezclas argón-helio. Para soldar metales ferrosos se pueden emplear gases inertes o activos como el gas carbónico (CO2), mezclas de CO2 con argón o incluso mezclas especiales que contengan algún porcentaje de oxígeno.

En conclusión, el empleo del procedimiento MIG/MAG se hace cada vez más frecuente en el sector industrial, debido a su alta productividad y facilidad de automatización. La flexibilidad es otro aspecto importante que hace que éste procedimiento sea tan empleado, al permitir soldar aceros de baja aleación e inoxidables, aluminio y cobre con espesores a partir de los 0,5mm y en todas las posiciones.

Autor:  Marcos Noguerol.