Mejora del diseño de control del sistema de alimentación de caña de azúcar para una molienda de 80000 ton/mes, para un aumento de la eficiencia de producción de azúcar

Abstract

La eficiencia de extracción de azúcar de la caña de un ingenio azucarero tiene un efecto en la rentabilidad de la fábrica. La extracción se realiza a través de una serie de molinos que separa el jugo de la fibra de la caña. En esta tesis se presenta el modelado dinámico de control de molienda en un ingenio azucarero. Para el desarrollo del modelo se plantea como etapa inicial las condiciones iniciales en la etapa de transporte, preparación de caña y molienda, se realiza el cálculo de balance másico de todo el sistema desde el ingreso de la caña hasta la extracción de jugo. Parte de la tesis se basa en cálculos de equipos para cada etapa del proceso en etapa inicial y en etapa de mejora de los procesos de transporte, preparación de caña, y molienda, con el objetivo de incrementar la eficiencia en 0.1% Pol% Bagazo (azúcar en el bagazo).se plantea modelo como regular la molienda en dos etapas en la selección adecuada de las velocidades con las potencias requeridas para una molienda de 3200 TCD (toneladas de caña diario) en los conductores de caña con la integración de nuevos equipos en la preparación de caña y la modificación del conductor N° 3 y conductor N° 4, posteriormente a partir de los modelos de control de cada unidad de molienda desde el control en el 1° molino mediante sensores en la tolva vertical cerrada, llamado comúnmente en la industria azucarera “tolva donnelly” con el motor motriz y su variador de velocidad. Se evalúa la capacidad motriz y sistema de transmisión de los molinos actualmente como la capacidad del tándem de molinos, así como los parámetros de potencia, presión hidráulica y la abertura o ajuste setting (abertura de los molinos) de las masas de los molinos. Se realiza una evaluación económica de la inversión con la innovación de equipos necesarios como etapa inicial en el mejoramiento del control de molienda y la eficiencia. Las recomendaciones importantes son: Toda inversión que se realice en la mejora continua trae una recuperación menos de 2 años. Lo cual indica que es rentable para la empresa. En todo ingenio azucarero se debe evaluar la capacidad de acuerdo con la materia prima, sus variables que va de acuerdo a la variedad de caña, y propiedades. Los valores proporcionados para las investigaciones realizados en cada ingenio varían de acuerdo con las características de la materia prima y equipos existentes de preparación de caña y molienda.

The efficiency of sugar extraction from the cane of a sugar mill has an effect on the profitability of the Factory. The extraction is carried out through a series of mills that sepates the juice from the cane fiber. This thesis presents the dynamic modeling of grinding control in a sugar mill. For the development of the model, the initial conditions in the stage of transportation, sugarcane preparation and grinding are considered as the initial stage, the mass balance calculation of the cane to the extraction of juice. Part of the thesis is based on calculations of equipment in each stage of the process in the initial stage and in the improvement stage with the aim of increasing the effiency by 0.1% Pol% Bagasse. The model is proposed as to regulate the grinding in two stages in the selection adequate the grinding in two stages in the selection adequate speed with the powers required for a grinding of 3200 TCD in the cane conductors with the integration of new modification of conductor N°3 and conductor N°4, later from the models of control of each grinding unit from the control in the 1st mill by means of sensors in the donnelly hoper with the motor and its variable speed drive. The motor capacity and transmission system of the mills are currently evaluated as the capacity of the mill tandem, as well as the power, hydraulic pressure and setting parameters of the mills. As economic evaluation of the investment is made with the necessary equipment innovation as an initial stage in the improvement of grinding control and efficiency. Important recommendations are: Any investment made in continuous improvement brings a payback of less than 2 years. Which indicates that it is profitable for the company. In every sugar mill, the capacity must be evaluated according to the raw material with is variables that go according to the variety of cane, and properties. The values provided for the investigations carried out in each sugar mill vary according to the characteristics of the raw material and existing sugarcane preparation and milling equipment.