Webinar: Improving efficiency in spray drying plants

Bienvenido a este webinar de GEA relacionado con el secado por atomización. Antes, hicimos un webinar sobre la recuperación del producto en polvo de la torre. En este webinar, le daremos información sobre la eficiencia... cómo obtener más valor de su torre de atomización. Le daremos un ejemplo que ascenderá a unos 6 millones de euros que puede ganar. En este webinar, contaremos cómo calculamos esa cifra. Nos enfocaremos en tres temas diferentes; cómo utilizar mejor su torre de atomización es decir, más horas disponibles para la producción. Cómo maximizar la productividad de la torre, es decir, sacar más provecho de cada hora. Y por último, cómo optimizar todas las horas de uso de su torre de atomización, para obtener la máxima capacidad de su torre. Antes de continuar, queremos presentarnos. Sí. Hola, soy Stig Moller Andersen. Soy product manager para el secado de lácteos en GEA. Yo soy Jan Schilling. Soy product manager para soluciones digitales en GEA. Muchas gracias. Me llamo Martin Skanderby. Soy manager del grupo de ventas de torres de atomización para aplicaciones lácteas en EMEA. Antes de continuar con la agenda, tengo alguna información práctica. Primero, todas las diapositivas se pueden descargar. Segundo, después del webinar, recibirá un enlace para ver una grabación del mismo. Y por último, le animamos a que escriba sus preguntas en el chat. Haremos todo lo posible para responderlas en la sesión de P&R. Esto nos lleva a la agenda, enfocada en los mismos temas mencionados; tiempo de operación del spray, máxima productividad y optimización del proceso. Después de estos tres temas, continuaremos con la sesión de P&R. Ahora paso la palabra a ti, Stig. Sí, muchas gracias, Martin. Esencialmente, lo que estamos viendo hoy es el núcleo de la torre de atomización que hemos marcado con un círculo azul. Y este dibujo muestra todo lo que está dentro de nuestra torre. Como mencionó Martin, antes hicimos un webinar sobre la recuperación del producto, qué ocurre dentro de las zonas de visión y los filtros en este ejemplo. En mayo, hubo un webinar sobre la evaporación que normalmente ocurre aguas arriba de la torre, y más adelante este año, habrá un webinar en este mismo foro sobre la seguridad, y cómo gestionarla, en general, en una torre de atomización. Hoy, repetimos el enfoque en la cámara de secado, y en cómo optimizar la capacidad de producción existente y extraer un poco más de producto en polvo. El primer tema que presentamos es las horas de uso, como dijo Martin, cómo maximizar el número de horas de producción de una planta determinada. Este dibujo muestra una instalación típica que tal vez sea una sorpresa para algunos, las base instalada de torres de atomización para alimentación y lácteos es lo que se ve en este esquema. La cámara de secado, en este círculo, tenemos un sistema de alimentación, una mesa de toberas, un soporte CIP, con un dispersor añadido en este ejemplo, con recipientes de alimentación para lo que queremos secar por atomización. Aquí tenemos el soporte CIP. Y esto, como puede adivinar, es para el CIP. Así que cada 20 horas, hay que retirar las toberas, ponerlas en el soporte CIP y limpiarlo. Esto se debe a que el sistema de alimentación y la mesa de toberas, y el soporte CIP se deben lavar cada 20 horas. Si tiene un solo sistema de alimentación, tiene que parar la torre cada 20 horas. Porque necesitamos realizar la limpieza CIP. Esta suele tardar unas cuatro horas por lo que nos estamos 'comiendo' horas útiles si tenemos un solo sistema. Como puede adivinar la siguiente diapositiva muestra un sistema doble. Incluso podemos tener un sistema triple pero no entraremos en detalles en este webinar. Por eso, con el doble sistema de alimentación, tenemos el primer sistema, que presenté antes. Aquí, el segundo sistema de alimentación, que, en realidad, no es más que una copia de lo que tenemos aquí, ahora con el doble de toberas. Verá que también hemos introducido aquí dos veces más entradas de toberas, lo que nos permite utilizarlas y lo que hacemos al cabo de 20 horas, cuando hay que limpiar este sistema de alimentación es cuando Ud. prepara el segundo sistema, para lo cual las ponemos aquí dentro. Ahora mismo, estamos listos para intercambiar la línea de alimentación, lo hacemos en secuencia, una tobera a la vez. Observe el cambio de los colores, uno, dos, tres. Y mire aquí, el número cuatro. Ahora el segundo sistema entra en funcionamiento, y el primer sistema está listo para retirarlo y realizar la CIP. Así, lo introducimos en este soporte CIP y lo limpiamos y preparamos para las 20 horas siguientes. Es muy, pero muy importante cuando tenemos este doble sistema de alimentación, que exista una manera de limpiarlo automática cuando los retiramos de la producción. Si no nos enfocamos en esto, podemos tener un problema de seguridad. Y es debido a una atomización ineficiente del producto que tenemos dentro del sistema de alimentación cuando lo apagamos. Hemos realizados dos esquemas, uno a la izquierda, donde vemos que al aplicar aire comprimido en la alimentación del sistema, y si no lo aplicamos con la presión correcta, lo cual es muy importante, pues la presión adecuada es sorprendentemente muy alta. Por eso, si usamos aire comprimido normal, en una planta industrial, digamos "índice seis o siete", nos encontraremos que la atomización no ha sido adecuada. No tenemos las gotas que se pueden secar, por lo que la alimentación está cayendo al fondo de la cámara, y se terminará depositando en las paredes. Esto llevará, en algún momento, a que se necesite aplicar una limpieza CIP. También es un problema de seguridad, porque esta atomización ineficiente puede acabar depositándose en las toberas, lo cual es peligroso, debido a que es la zona más caliente dentro de la torre. Lo que he mostrado es la atomización cuando la alimentación se asienta y la 'exprimimos', si el aire comprimido tiene la presión suficiente. Se necesita una presión muy alta, típicamente, de índice 20 o 30, por lo que necesitamos que esté limpio y seco. Cuando ocurre esto, tenemos que el asentamiento ocurre como antes, con una producción normal, esto significa que toda la alimentación dentro del sistema cuando cambiamos del primer al segundo sistema o al contrario, que es lo que nos vamos a encontrar como producto de valor que podemos vender. Pero vean que aquí esto no es así. Hemos grabado un pequeño vídeo, para ilustrar cómo lo vemos y cómo puede ser visto. Este es el funcionamiento normal, con una alimentación completa, ha tenido una mala atomización en la adquisición, puede ver que aquí no se ha actualizado bien, es decir, una buena atomización. Después de un tiempo queda vacío, y estamos listos para cambiarlo. Y ahora mismo, volvemos a la producción con esto en el sistema de alimentación. Las cuatro horas que mencioné antes, que es algo que realmente surge como oportunidad de incrementar los ingresos. Por eso, al pasar de un solo sistema a un doble sistema de alimentación hacemos uso de las últimas cuatro horas como tiempo de producción variable. Hemos calculado un ejemplo y esta manera de esquematizarlo se repetirá durante todo este webinar. En el eje principal tenemos las horas, las 20 horas que podemos usar con un solo sistema de alimentación, las cuatro horas adicionales que podemos emplear con un sistema doble. Con una capacidad de tres toneladas por hora, si producimos cuatro horas más, 300 días al año con un concentrado de lactosuero, como en este ejemplo casi al azar sería 4500 euros por tonelada. Y si anticipaos un margen bruto del 20% para esas cuatro horas, estamos sumando un 20% al resultado de nuestra contabilidad. Estos datos, que son típicos, podrían ser algo distintos. Pero estaremos encantados de guiarle por el proceso de selección si se decide por una planta 24/7. Creo que esto ha sido todo. Sí, muchas gracias, Stig. Podríamos añadir, quizá... Al tener el sistema, no solo obtenemos las cuatro horas de producción adicionales, sino que también nos ahorramos unas pérdidas por un producto que solo sería de una calidad de segunda. También ahorramos en una alimentación de calidad de segunda, porque tenemos parte de la alimentación que no tendrá que reprocesarse sino que se convertirá en producto de alta calidad. Con este sistema, el cambio de uno a otro es 100% automático, no observará ningún impacto en la calidad ni en la capacidad. Estoy de acuerdo. Para decirlo de otra manera, la manera de ilustrarlo con las 20 horas dentro de la cuatro horas. No operamos con eficiencia durante 20 horas con un solo sistema de alimentación porque siempre será un inconveniente, tener que sacarlo de producción. Además, debo mencionar que si tenemos las 24 horas disponibles para la producción, obtendremos la flexibilidad para decidir cuando queremos cambiar entre un sistema fijo y el otro, porque algunos productos de superior estándar microbiológico quizá necesiten procesarse durante solo 12 o 15 horas. Y aquí podemos hacer esto sin pensar que la relación entre producción y reposo se descontrola, porque todo será producción. Estoy de acuerdo. De acuerdo, muchas gracias, Stig. Hemos visto que al añadir un sistema de alimentación y asegurar un asentamiento eficiente es importante, podemos funcionar 24/7 de manera segura y obtener un producto de alta calidad. Sin embargo, ¿sería posible conseguir aún más de esa misma torre durante esas 24 horas? Han, ¿te paso la posta a ti? Gracias, Martin. Sí. Una manera de conseguir más durante las horas indicadas por Steve sería producir a una temperatura más alta. Pero, desde luego, representa un riesgo importante. Hay maneras de mitigar este riesgo, sin embargo, y voy a presentar una de estas maneras. Creo que todos están familiarizados con los sistemas de cámaras que instalé en las torres para supervisar las toberas. Es algo muy útil para los operadores, porque muchos de los problemas que ocurren son durante el cambio de las toberas. La forma de la atomización puede ser incorrecta o habrá fugas y acumulaciones de producto en las puntas, lo que puede verse con el sistema de cámaras. De todas maneras, los sistemas de cámaras están disponibles con tecnología de infrarrojos, con lo que los operadores ven una imagen térmica de las temperaturas dentro de la cámara. Para los operadores es complicado monitorear continuamente el sistema de visión para buscar cada punto con acumulaciones, lo que no ocurre con los sistemas de infrarrojos, que pueden hacer un monitoreo automático de las temperaturas en cada punto de la cámara durante la atomización, y activar una alarma si la temperatura supera un límite predefinido. De esta manera, el operador no tiene que estar mirando las imágenes 24/7, solo tiene que prestar atención cuando algo se resalta en la pantalla, porque está a una temperatura superior a la permitida. En el ejemplo que presentó antes Stig, calculamos un beneficio del secado por atomización del 10%. Perdón, a una temperatura 10 grados más alta y vimos que el incremento de los ingresos ascendería a 1,4 millones por año. Sí, muchas gracias. Esto, sin duda, es una mejora significativa. Si observamos estos gráficos, todo son líneas rectas y cuadrados. Pero sabemos que una torre de atomización en la práctica da unos resultados que no siempre son iguales hora por hora o día a día. Esto significa que todavía hay espacio para las mejoras. Entonces, ¿qué podemos hacer, Han? Es verdad, el proceso no es tan estable como hemos mostrado. Siempre habrá alguna variación en las condiciones del proceso, como en la humedad del aire o en la alimentación del producto que hará que cambie el proceso. Los operadores encontrarán con rapidez un punto de operación seguro a una distancia segura ante cualquier límite. Típicamente, veremos que no será el punto óptimo para un determinado proceso. Pero también existe una solución. Podemos añadir un sistema de optimización basado en un software que gestionará el proceso más rápidamente que los operadores, que supervisará todas las condiciones con el objetivo de conseguir la menor variación en dichas condiciones del proceso. En este caso, vemos que el optimizador está activado en este punto. Y que intentará activamente controlar las variaciones para minimizarlas. Como pueden ver, de repente, hay aún un espacio hasta llegar al límite del proceso. Es posible incrementar los puntos de referencia y obtener algunas ventajas. En este caso, hemos ilustrado la humedad residual del producto en polvo en la tubería. Si usamos un sistema optimizador, podemos incrementar la humedad residual en el producto en polvo hasta un 4%. Esto significaría vender agua al mismo precio que el producto terminado. Al mismo tiempo, el sistema podrá optimizar otros parámetros. En este caso, la temperatura del aire de escape y la humedad absoluta del gas interior. Todos están familizarizados con la curva de adherencia que indica cuándo empieza a ensuciarse la cámara. De nuevo, en este ejemplo, que es un ejemplo real, hemos bosquejado en el punto de operaciones de los operadores, cuál es la distancia segura desde dicha curva. Los operadores no quieren problemas. Sin embargo, hay espacio para optimización si podemos reaccionar tan rápido como el software, y muchos clientes buscarán incrementar el uso de la capacidad para llegar más cerca del límite de humedad. Sin embargo, si no necesita esa capacidad, también se puede controlar la temperatura del aire e incrementar la eficiencia energética. En este ejemplo que tenemos de un cliente, vemos que se reduce la desviación estándar de la humedad residual en unos dos tercios. Para este cliente, significó un punto adicional de un 4% más de agua en el polvo, una humedad residual extra. Al mismo tiempo, después de los primeros dos años de instalación, vemos un incremento del 4% en la producción. Por lo tanto, esto son cifras realistas. Y también hay otras situaciones, si hay un cambio en la mezcla del producto, donde no obtenemos la misma producción. Pero en este caso, el sistema se puede optimizar para el ahorro de energía. Por eso, este será el potencial con este sistema. De nuevo, si miramos el mismo ejemplo, creemos que la ventaja de añadir una humedad residual digital al polvo y acercarnos más a la curva de adherencia, por lo tanto, obtener una mayor capacidad nos llevaría a unos ingresos anuales adicionales de 1,2 millones de euros. Muchas gracias. Es una cifra impresionante, quizá añadiríamos que tener una humedad en muchos productos en polvo, más cerca del límite de especificación, no solo nos da un mejor caso de negocio al producir esos productos, sino también una calidad más uniforme del producto, lo cual tiene valor en sí mismo. Si, también ganamos con esto una calidad consistente. Exactamente. Muchas gracias. Hemos analizado estos tres temas relacionados con la eficiencia. Y en este gráfico, han visto antes, que tenemos un valor de salida, tenemos el valor de utilizar la torre durante cuatro horas adicionales diarias. Y es posible tener un sistema fuera de línea y un eficiente sistema de asentada instalado. Podemos obtener 1,4 millones de euros al maximizar la productividad de la torre. Si podemos incrementar la temperatura de entrada. Sabemos que no todos los productos admitirían esto. Sin embargo, es algo que puede ser regulado en casa caso específico. Por último, podemos optimizar la torre para un mejor funcionamiento. La operamos todas las horas y obtenemos una ganancia de 1,2 millones de euros. Y esto nos da un total aproximado de 6 millones como ganancia potencial. Llegamos al final del webinar, y pasamos a la sesión de P&R. Le agradecemos que nos haya dedicado su atención. Esperamos verle en unos minutos durante la sesión de P&R. Muchas gracias.