En la fabricación moderna de papel, la eliminación eficiente del agua es esencial para mejorar la velocidad de producción, la calidad del papel y la eficiencia energética. Durante el proceso de fabricación de papel, las secciones de formación y prensa son responsables de eliminar la mayor parte del agua de la pulpa antes de que la hoja entre en la etapa de secado.
Los sistemas de vacío industriales y las bombas de vacío desempeñan un papel fundamental en este proceso al acelerar la deshidratación, estabilizar la banda de papel y reducir el consumo de energía en las operaciones de secado posteriores.
Este artículo explica cómo se aplican las técnicas de deshidratación al vacío en las secciones de formado y prensado de las máquinas de papel y cómo los sistemas de vacío avanzados mejoran el rendimiento en las fábricas de papel modernas.
Comprender la deshidratación al vacío en la fabricación de papel
La producción de papel comienza con una suspensión de pulpa que contiene más del 99% de agua. Durante la etapa de formación, esta suspensión se deposita sobre un alambre en movimiento donde se elimina gradualmente el agua para crear una red de papel continua. Luego se utilizan técnicas de deshidratación mecánicas y basadas en vacío para aumentar la sequedad de las láminas antes de la sección de secado.
La sección de formación generalmente elimina la mayor parte del agua, lo que aumenta la sequedad de la lámina a aproximadamente un 18-22 %, mientras que el prensado posterior aumenta aún más la sequedad a alrededor del 40 % antes del secado térmico.
La tecnología de vacío acelera este proceso al crear un diferencial de presión que expulsa el agua de la red de fibra.
Deshidratación al vacío en la sección de formado
Cajas de succión al vacío
Uno de los componentes más importantes de la sección de formado es la caja de succión al vacío, instalada debajo del alambre de formado.
Estos dispositivos utilizan presión de vacío para aspirar agua hacia abajo a través de la estera de fibra mientras mantienen las fibras en la superficie del cable.
Las funciones clave incluyen:
Eliminación rápida del agua libre de la pulpa
Mejora de la distribución de fibras y formación de láminas.
Aumento de la coherencia web inicial
Estabilización de la hoja antes de transferirla a la sección de prensa.
La caja de succión funciona generando una diferencia de presión entre la parte superior e inferior de la red, forzando el agua a través del cable hacia un sistema de drenaje conectado a una bomba de vacío.
Las máquinas de papel modernas suelen incluir múltiples cajas de succión que funcionan a diferentes niveles de vacío, lo que permite una deshidratación gradual y controlada en toda la zona de formación.
Rollos de sofá al vacío
Al final de la sección de formación, el rodillo de vacío proporciona la deshidratación final antes de que la banda de papel abandone el alambre.
Este rollo presenta una carcasa perforada conectada a una cámara de vacío interna que elimina el agua adicional de la lámina.
Los beneficios incluyen:
Mayor secado de la hoja antes del prensado.
Uniformidad de hoja mejorada
Transferencia estable de hojas a la sección de prensa.
Los rollos de camilla al vacío son esenciales para mantener la estabilidad de la producción, especialmente en máquinas de papel de alta velocidad.
Deshidratación al vacío en la sección de prensa
Después de salir de la sección de formación, la banda de papel húmeda ingresa a la sección de prensa, donde la presión mecánica y la tecnología de vacío trabajan juntas para eliminar la humedad adicional.
Rollos de prensa al vacío
En la sección de prensa, los rodillos de presión al vacío mejoran la eliminación del agua durante el proceso de prensado.
Estos rollos combinan:
El vacío dentro del rollo ayuda a extraer agua de manera más eficiente y reduce el riesgo de rehumedecimiento, donde el agua regresa a la hoja después del prensado.
Las ventajas incluyen:
Mayor sequedad de la hoja
Consumo de energía de secado reducido
Mejora de la resistencia y formación del papel.
Cajas de succión de fieltro
Los fieltros para prensar absorben grandes cantidades de agua durante el proceso de prensado. Para mantener el rendimiento, los fieltros deben limpiarse y deshidratarse continuamente.
Las cajas de succión de fieltro eliminan el agua, los contaminantes y las fibras de pulpa residuales de los fieltros de la prensa antes del siguiente ciclo de prensado.
Estos sistemas ayudan:
Mantener la permeabilidad sentida.
Prevenir la acumulación de contaminación
Mejorar la eficiencia de la prensa
Sin una deshidratación efectiva del fieltro, la sección de prensa perdería su capacidad de eliminar el agua de manera eficiente.
Tecnología de deshidratación por alto vacío
Las máquinas de papel modernas dependen cada vez más de sistemas de succión de alto vacío para mejorar el rendimiento de deshidratación.
Las zonas de alto vacío normalmente funcionan a presiones que oscilan entre −15 kPa y −40 kPa, y en máquinas de alta velocidad los niveles de vacío pueden alcanzar −65 kPa o menos.
Los pulsos de alto vacío aplicados a través de cajas de succión ranuradas crean rápidas diferencias de presión que extraen agua de la red de fibra.
Los beneficios incluyen:
eliminación de agua más rápida
formación de láminas mejorada
mayores velocidades de producción
mejor eficiencia energética
Ventajas de los sistemas de deshidratación al vacío
Los sistemas de vacío industriales ofrecen varias ventajas en la producción de papel.
Mayor velocidad de producción
La eliminación eficiente del agua permite que las máquinas de papel funcionen a velocidades más altas sin inestabilidad de las hojas.
Consumo de energía reducido
La sequedad mejorada antes de la sección de secadora reduce significativamente el uso de vapor.
Calidad de papel mejorada
La deshidratación uniforme mejora la unión de las fibras, lo que da como resultado un papel más resistente y consistente.
Estabilidad del proceso
Los sistemas de vacío estabilizan la banda de papel húmeda durante la transferencia entre las etapas de formación y prensado.
Elegir la bomba de vacío adecuada para la deshidratación de papel
Las fábricas de papel requieren bombas de vacío industriales de alta capacidad capaces de funcionar de forma continua.
Las tecnologías comunes de bombas de vacío incluyen:
bombas de vacío de anillo líquido
bombas de vacío de tornillo seco
bombas de vacío de garra seca
Sistemas turbo de vacío para máquinas grandes.
Las bombas de anillo líquido se utilizan ampliamente en la fabricación de papel debido a su capacidad para manejar grandes volúmenes de vapor de agua y procesar líquidos.
Sin embargo, se adoptan cada vez más tecnologías de vacío en seco más nuevas para lograr eficiencia energética y menores requisitos de mantenimiento.
Conclusión
La tecnología de deshidratación al vacío es esencial para una producción de papel eficiente. Al integrar cajas de succión al vacío, rodillos camilla, rodillos de prensa al vacío y sistemas de succión de fieltro, las fábricas de papel pueden mejorar significativamente la eliminación de agua durante las secciones de formado y prensa.
Estas tecnologías ayudan a aumentar el secado de las hojas, reducir el consumo de energía y mejorar la estabilidad de la producción en las modernas máquinas de papel de alta velocidad.
A medida que la industria del papel continúa mejorando la eficiencia y la sostenibilidad, los sistemas de vacío industriales avanzados seguirán siendo un componente crítico del diseño y operación de las máquinas de papel.
