La familia de productores de envases de cartón corrugado tiene un nuevo integrante
Durante el mes de Enero del 2014, un grupo empresario de la localidad de Dos Quebradas, en Risaralda, Colombia  puso en marcha Corrugados de Risaralda S.A.S. ,  una moderna planta de envases de cartón corrugado y micro corrugado con maquinarias de última tecnología procedente de China, provistas por la empresa Maywka Printing Machinery Co.
En esta innovadora planta se producen envases de cartón corrugado para cajas de cartón simple y cartón doble triple. A lo que se le suma que la línea de la máquina corrugadora puede fabricar material de simple faz y simultáneamente planchas para la confección de planchas de cartón.
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Continuamos recordando la necesidad de trabajar con menos temperatura en las primeras placas de la primera seccion calefactora, para minimizar el choque termico que sufre el papel de alta densidad.
La transferencia de calor inicial más lenta, da también mas tiempo para que el adhesivo en los extremos del canal penetre y humedezca la superficie de la cubierta exterior, antes de que esta gelatinice.
Esto reduce los problemas potenciales de una unión frágil debido a que la superficie de la cubierta se ha calentado demasiado rápidamente.
Así se evitan, problemas de pegado quebradizo y de entregirado de la plancha en la mayoría de los papeles. El resultado es conseguir una plancha lo mas plana posible, con un buen pegado y movimientos de la plancha nulos.
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Sistema de vapor y condensado (Ultima parte)
Módulos calientes por secciones
Grupos de módulos calientes por secciones calentadas con vapor procuran el acondicionamiento final del cartón antes de los procesos de acabado.
Un número de módulos individuales se agrupa normalmente en tres secciones. Cada sección necesitará su propia válvula de control de vapor y cada módulo necesitará su propia trampa para vapor.
La primera sección normalmente requiere vapor a alta presión para procurar una alta temperatura. Las siguientes secciones requerirán vapor a media o baja presión, pasando por equipos de reducción de presión.
Si hay instalado un sistema de control de condensado de tipo “cascada”, casi toda la demanda de vapor en las placas de media y baja presión puede ser satisfecha con el revaporizado liberado en las secciones de alta presión de la corrugadora.
Será necesario instalar una estación de válvula reductora para proporcionar vapor suplementario en caso de que el revaporizado no pueda satisfacer el total de la demanda.
Humidificadores
Se pueden encontrar humidificadores de baja presión en dos lugares distintos de una corrugadora.
El primero de ellos es en el primer ondulador donde se utiliza el vapor para humedecer y calentar el medio corrugado antes de pasar por los cilindros corrugadores.
El segundo lugar es en la sección multicapa donde los humidificadores calientan, humedecen y limpian el fieltro que presiona el cartón sobre los módulos calientes.
Los humidificadores se alimentan con vapor a baja presión, bien a través de un conjunto de válvula reductora de presión, o bien con revaporizado procedente del sistema de cascada junto con vapor a baja presión para completar.
Es importante que este vapor sea seco y no arrastre gotas de agua que podrían rociarse sobre el cartón y marcarlo o romperlo. Por tanto antes de una ducha de vapor se debe montar siempre un separador para eliminar toda el agua que pueda arrastrar el vapor.
Debe preverse la parada del suministro de vapor al humidificador cuando la corrugadora detiene su funcionamiento, para evitar humedecimientos localizados. Esto se puede conseguir montando una válvula de esfera con actuador en la línea de suministro del vapor al humidificador, accionada desde el sistema de control de señal.
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Sistemas de vapor y condensado ( 2 parte)

La alimentación de vapor
Las corrugadoras requieren una presión primaria de vapor desde 7 bar para las máquinas de estilo antiguo, hasta los 16 bar para las máquinas de alta velocidad más nuevas.
Sea cual sea el sistema de empleo de vapor o condensado utilizado, la presión del vapor primario en la corrugadora ha de ser correcta y estable. Los cilindros de corrugar, precalentadores pequeños, rodillos de presión y la primera sección multicapa suelen trabajar a la temperatura más alta. Requieren vapor a alta presión con un margen de ± 0,3 bar (± 2° C).
Hay disponibles distintos tipos de válvulas reductoras de presión, desde las válvulas de acción directa a las más flexibles con actuador neumático, y combinaciones de posicionador electroneumático.
La elección del tipo de válvula reductora depende de las necesidades de la corrugadora.
Una corrugadora que siempre requiere la misma presión en los rodillos de alta temperatura con una demanda razonablemente estable puede tranquilamente utilizar una válvula reductora de acción directa correctamente dimensionada.
Una corrugadora que requiere presiones variables en los rodillos de alta temperatura, con la presión de alimentación ajustada por un simple controlador o desde un panel de control de máquina central, se beneficiará de un sistema neumático por su gran precisión y su capacidad de ajuste a distancia.
¿Dónde se utiliza el vapor?
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La industria del corrugado
Sistemas de vapor y condensado
 El buen uso de vapor de alta calidad es un factor fundamental en la producción de cartón de gran calidad a velocidades óptimas de máquina

¿Para qué se usa el vapor?
El cartón duro corrugado se produce encolando un liner (revestimiento liso) y un fluting (ondulado). El fluting, al que se denomina a veces, medio corrugado, se forma por un par de rodillos plisados calentados con vapor.
El vapor se utiliza para el tratamiento y para proporcionar el calor necesario en los procedimientos de formación y encolado que lleva a cabo la máquina
La necesidad de un vapor de alta calidad
Se utiliza vapor por su eficiencia como portador de calor. Éste se genera en la caldera y se transporta hasta la corrugadora por un sistema de distribución de tuberías.
En la corrugadora, éste entrega su calor a los distintos procesos y condensa.
Una propiedad muy importante del vapor saturado es que su temperatura está directamente relacionada a su presión. Por tanto la temperatura de los rodillos calentados y las placas calientes de una corrugadora pueden controlarse con gran precisión regulando la presión del vapor.
Las corrugadoras modernas de alta velocidad funcionan a temperaturas de hasta 190° C, precisando una alimentación de vapor de entre 14 y 16 bar
Para posibilitar el control preciso de la temperatura es esencial suministrar a la máquina un vapor seco de alta calidad a la presión correcta. Cualquier introducción de humedad o de gases incondensables en el vapor, reducirá su temperatura y afectará negativamente a la velocidad de transferencia de calor.
A su vez dificultará la precisión en el control y en algunos casos hará imposible alcanzar las temperaturas de producción deseadas.
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Deseo agradecer al Sr. Raimon Rius, un experto en todo lo concerniente a la fabricación de envases de cartón corrugado, que siempre con su desinteresada gentileza me envio este material , al cual considero de mucha utilidad.
Esta presentacion nos enseña como proceder cuando utilizamos papeles de bajo gramaje en la corrugadora para evitar tener problemas en su procesamiento.
 

Esta es una fotografía (F.-1) que debemos tener siempre presente, particularmente en papeles “pintados”. Las burbujas de vapor salen tan rápidamente que eladhesivo no tiene tiempo a gelatinizar, sino que contrariamente es desalojada y entonces queda demasiado poca agua para ayudar a “hincharse” a todo el almidón. Si encima tenemos que tomar en consideración las actuaciones térmicas para dominar el doblado del cartón, debemos remeditar tanto el sistema de calentamiento como la tecnología de secado. ¿Qué opina usted al respecto?.

FOTOGRAFÍA : F1

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Informe desarrollado por el Ing. Raimond Rius

Plancha con falla



La línea de abajo es el hendido de la plancha y la de arriba es la rotura.
Evidentemente la rotura se provoca al doblar la plancha en el sentido perpendicular a las canales.
Pero creo que la rotura que se provoca es excesiva.

Evidentemente la rotura es excesiva (efecto galleta). Por lo que parece este tipo de papel blanco reciclado, no soporta esfuerzo mecánico de ninguna clase, y en consecuencia hay que tratarlo con sumo cuidado.
Pero su rotura se puede minimizar aplicando una serie de acciones, que a continuación te detallo:


ACCIONES A SEGUIR EN MESA CALIENTE.
T1


1-. Control estricto de la temperatura de trabajo. Como se puede apreciar en la tabla (T.-1), cualquier papel, y más los de bajo gramaje, tienen que entrar a la mesa calefactora a unas temperaturas moderadas y controladas. Recomendamos no superar los 60-65 º grados y mejor si es menos.

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Reduzca costos y ahorre energía en su planta corrugadora, a través de la optimización de los procesos.
Alfons Gnan*
Los aspectos estratégicos para optimizar los costos de energía en una instalación de producción de cartón corrugado pueden encontrarse en varios grupos, en la generación de vapor y en el entorno de las instalaciones industriales. Un estudio realizado por Alfons Gnan, Director de Desarrollo de Producto de BHS Corrugated ha analizado detalladamente las posibles fuentes de ahorro.
Según el instituto VDW, en Alemania los costos de energía generados por las instalaciones de cartón corrugado representan un 2,3% de la facturación promedio. Los mejores del sector calculan un costo de energía del 1,5%, mientras que otros se ven obligados a hacer frente hasta con un 3%. Esto equivale al 50% de potencial de ahorro. Con una producción de 100.000.000 m², los costos de energía siguen encontrándose dentro de la horquilla entre 650.000 y 850.000 euros anuales. Es manifiesta la urgente necesidad de recortar costos.
Una instalación corrugadora funciona de forma energéticamente más eficiente cuando trabaja a un mayor rendimiento de producción. Las inevitables pérdidas de convección y de proyección se reparten en un nivel de producción mayor, con lo que permiten reducir el consumo de energía por metro cuadrado de cartón ondulado producido.
Los intervalos de parada reducidos también repercuten positivamente en este sentido. Para ahorrar energía, los grupos de una sola cara (Single Facer) que no estén produciendo deben reducir al menos la presión de vapor generada.  Durante las paradas prolongadas se recomienda cortar el suministro de vapor.
El análisis realizado por BHS Corrugated ha concluido que las empresas cuyos edificios presentan un aislamiento insuficiente consumen, en las mismas condiciones, 2,5 veces más energía de calefacción durante la producción de cartón ondulado.
Cabe destacar la energía necesaria para calentar la instalación hasta alcanzar la temperatura de funcionamiento: un funcionamiento a tres turnos consume cinco veces menos energía que un funcionamiento similar a dos turnos. En comparación con los 260 ciclos de calentamiento necesarios en el funcionamiento a dos turnos, solo se requieren 52 ciclos de calentamiento en el funcionamiento a tres turnos. Calculando la energía anual consumida, las pérdidas de calentamiento en el funcionamiento a dos turnos son del 3,8% aprox., mientras que en el funcionamiento a tres turnos tan sólo alcanzan el 0,8%.

Ventajas del calentamiento periférico

Durante los últimos 10 años, los sistemas de calentamiento periféricos se han impuesto en la fabricación de corrugados a una y doble cara. Las ventajas de esta innovación son un claro aumento de la capacidad de producción y un menor consumo de energía.
Por una parte, la placa de acero periférica en la producción a dos caras (ilustración 1) implica, en comparación con una placa de metal de fundición tradicional, un aumento de la capacidad del 8%, que puede utilizarse para elevar la capacidad de producción. Por otra parte, la superficie más reducida de la placa de acero conlleva una pérdida de potencia de hasta un 35%.

Los orificios de calefacción superficiales proporcionan un flujo de calor más rápido y una evacuación de la condensación más eficiente, para una mayor dinámica en caso de cambio de calidad, que en la mayoría de los casos viene acompañada de una rápida adaptación de la temperatura.
La menor capacidad de almacenamiento de calor de la placa de acero, un 50% menos, contribuye positivamente a mejorar la calidad y la posición plana del cartón ondulado producido. Esto mismo se aplica al volumen de vapor almacenado. La placa de metal de fundición, con 87 litros, posee una capacidad mucho mayor de almacenamiento de vapor que la placa periférica, que admite 7,8 litros.
Durante las reducciones de temperatura el volumen de vapor relativamente bajo de las placas periféricas puede expandirse en el depósito de agua de abastecimiento, mientras que en el caso de las placas de calentamiento de metal de fundición, el vapor se disipa a través del techo. Este hecho genera una pérdida de energía de uno a diez veces superior.
Otro factor de ahorro potencial en comparación con los sistemas tradicionales caldeados desde el interior es ofrecido por los cilindros ondulados con calefacción periférica.  Ante el mismo diámetro exterior, los cilindros ondulados BHS con orificios periféricos presentan una superficie de almacenamiento de vapor un 30% mayor que los cilindros convencionales con perforación central. El resultado es un mejor abastecimiento de calor y mejor disipación de la condensación.
La condensación se acumula también en los cilindros ondulados calefaccionados periféricamente debido a la fuerza centrífuga, depositándose en forma de película termoaislante en la superficie interior del cilindro. No obstante, en el caso del cilindro perforado periférico, el mayor caudal de vapor transporta mejor la condensación. La película de condensación se hace más fina, la transición de calor mejora, las adaptaciones de temperatura se realizan con mayor rapidez.
Las mediciones de un fabricante de cartón ondulado japonés confirman las mayores velocidades de producción de cilindros ondulados calefaccionados periféricamente con un consumo simultáneo de energía mucho más bajo.
Ahorro de vapor y condensado
En la industria hay tres tipos principales de sistemas de vapor y de condensado: el sistema abierto, el sistema abierto optimizado y el sistema estanco o cerrado.
En el caso de los sistemas de vapor abiertos, el condensado retroalimentado es conducido pasando a través de las tuberías de derivación hasta ser depositado en un recipiente abierto y el vapor de difusión es evacuado al exterior. Las consecuencias son notables pérdidas de agua y de calor.

Resultados algo mejores obtiene el sistema abierto optimizado, que acumula el condensado de retorno en un depósito adicional y lo suministra posteriormente desde allí mediante un derivador de condensado a un depósito abierto. Del depósito de condensado se obtiene vapor de rociado, lo que mejora un poco el balance energético.
El sistema más rentable con mucha diferencia es el sistema estanco o cerrado. En este sistema, el condensado de retorno se acumula en un recipiente y es retroalimentado a la caldera mediante una bomba de alta presión. También en este tipo de sistemas está disponible el vapor de rociado del depósito de condensado. Entre sus ventajas se encuentra una baja pérdida de calor y de agua, bajo consumo de sustancias químicas, bajo volumen de evacuación de sales y de lodos y una baja tasa de corrosión en el sistema de condensado.
En las empresas que aún trabajan con sistemas abiertos la transformación a un sistema estanco se calcula enseguida, ya que el sistema abierto consume un 20% más de energía calorífica.
También en el caso de la instalación de caldera ha sido posible conseguir un ahorro considerable en los años pasados. Mediante la recuperación de los gases de escape, el sistema ECO de la empresa Loos aumenta, por ejemplo, el rendimiento de la caldera de un 5 a un 7%.
Es posible obtener otros ahorros en el sistema de caldera mejorando el aislamiento y la regulación de evacuación de sales, así como una mejor difusión y refrigeración de las soluciones acuosas.  En sistemas con caldera preexistentes, debería procurarse un buen aislamiento de los tubos de vapor y de condensado y reparar las fugas de inmediato.
Recuperación de calor en el futuro
La recuperación de calor ofrece otras muchas posibilidades de ahorro. Hoy día ya puede plantearse el uso de aire de evacuación de las cabinas con aislamiento acústico, armarios de distribución y tubos de aspiración, presentes en gran número en las instalaciones corrugadoras y en las máquinas de postprocesamiento.
El calor recuperado puede utilizarse, por ejemplo, para la calefacción de la factoría de bajo costo, para la preparación de agua caliente para la instalación de encolado o para la preparación de agua de suministro.  Para estos procesos, igual que en las instalaciones de caldera, se precisan especialistas capaces de diseñar soluciones a la medida de las necesidades existentes.
*BHS corrugated.
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Los cilindros (acanalado, prensa y pre calentador) se calientan con vapor de agua. La camisa del cilindro es por lo general fina y fabricada en fundición gris, con gran conductividad térmica. El calor es transmitido: vapor – condensado – camisa – papel.

La resistencia a la cesión de calor del vapor saturado a la superficie del cilindro depende de la forma de la capa de condensado, de la limpieza de la pared interior del cilindro y del metal de la camisa del cilindro. Con toda probabilidad, existe en el cilindro una película de condensación, pues habrá siempre una pequeña cantidad de condensado en el cilindro y que se forma siempre esta película durante la rotación.

La formación de depósitos de incrustaciones o de grasa del vapor de escape debe evitarse con una preparación esmerada del agua de alimentación y un desengrasado del vapor de escape. La resistencia de la camisa misma del cilindro crece de forma lineal con su espesor.

Una eliminación correcta de condensado de los cilindros es extremadamente importante. El condensado que queda en el cilindro es arrastrado hacia arriba por el rozamiento producido al girar el cilindro. La altura de elevación crece con la velocidad hasta el punto en que la fuerza centrífuga y la gravedad están en equilibrio y empieza a formarse un anillo hidráulico o (anillo de condensado).

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