La industria lácteasistemas de vapor y condensado

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El buen uso de vapor de alta calidad es unfactor fundamental en la producción eficientede productos lácteos

Presión bar r

Curva de saturacióndel vapor

00 2 4 6 8 10 12 14 16

200

150

100

50

250

Para posibilitar el control preciso de la temperatura esesencial suministrar al proceso un vapor seco de altacalidad a la presión correcta. Cualquier introducciónde humedad o de gases incondensables en el vapor,reducirá su temperatura y afectará negativamente ala velocidad de transferencia de calor. A su vezdificultará la precisión en el control y en algunos casoshará imposible alcanzar las temperaturas deproducción deseadas.

¿Para qué se utiliza el vapor?La leche se procesa en una gran variedad de productoslácteos incluyendo la leche pasteurizada, queso,mantequilla y yogur.

En una central lechera moderna, se utiliza el vapor enuna variedad de procesos para fomentar reaccionesquímicas y cambios físicos en la leche y paramantenerla en condiciones de limpieza y esterilidad.

La necesidadde 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 laplanta procesadora por un sistema de distribución detuberías. En cada proceso el vapor entrega su calor ycondensa.

Una propiedad muy importante del vapor saturado esque su temperatura está directamente relacionada consu presión. Por tanto la temperatura de muchos de losprocesos pueden controlarse con gran precisiónregulando la presión del vapor.

Tem

pera

tura

°C

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Spirax Sarcoen la industria láctea

Durante casi todo el siglo XX Spirax Sarco ha sido ellíder en la mejora del rendimiento de las plantas de vapor,

proporcionando conocimiento y productos de alta calidad entodas las ramas de la industria, incluyendo la industria láctea.

Entendemos que la industria láctea tiene sus necesidadesy problemas particulares y que cada aplicación dentrode la industria debe ser observada individualmente.

Nosotros podemos aportar soluciones a losproblemas acerca del sistema completo devapor ycondensado en la industria láctea,

en cualquier lugar del mundo.

Distribucióndel vapor

Control ygestión del

vapor

Manejo delcondensado

Generacióndel vapor

El sistema completoPara producir productos lácteos de alta calidad manteniendo bajos los costes de producción, es esencialque los procesos de la central lechera funcionen de forma eficiente utilizando el calor disponible en el vapor.

Para conseguirlo, es necesario considerar el diseño y funcionamiento del sistema completo de vapor ycondensado, teniendo en los diferentes requisitos de cada proceso, el medio ambiente local y la variedad deproductos lácteos elaborados.

Deben también tenerse en cuenta los futuros planes de expansión así como los planes de mejora de lasmáquinas existentes.

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Spirax Sarco y la generación de vapor

Suministrado por Spirax Sarco

vapor revaporizado condensado

Disponemos de bibliografía técnica y comercial sobreaplicaciones y equipamiento de calderas que podemossuministrar.

Una parte esencial en el diseño y funcionamiento dela sala de calderas, es asegurar que la caldera funcionea su máximo rendimiento posible. Todo esfuerzo debeencaminarse a recuperar y reutilizar el calor disponibleen fuentes secundarias como son las purgas decaldera.

Nuestro ingeniero local de Spirax Sarco le ayudará yle ofrecerá consejo sobre como conseguirlo.

Cuando el vapor sale de la sala de calderas debecontener tan poca humedad y gases incondensablescomo sea posible.

Esto asegurará disponer de la máxima cantidad decalor minimizando el riesgo de daños en las tuberíasa causa de golpes de ariete.

Spirax Sarco dispone de una gran experiencia paraayudarle a producir vapor de alta calidad en sus calderas,con el coste más económico, con un amplio rango deproductos específicamente diseñados para la sala decalderas, todos ellos fabricados con la más alta calidad.

Controles para agua fría preparadaTanques de alimentación de calderaControles de tanque de alimentaciónCabezales aireadoresEliminadores de aire y rompedores de vacíoSistemas de recirculación de tanque de alimentaciónSistemas de recuperación de calor de purga de calderasCabezales venteadoresSistemas de inyección de vaporSistemas de purga de calderasTanques de purgaColectores de entrada de purgaControles de nivel y sistemas de alarmaSistemas de control de TDSMedición de TDSVálvulas de retención de bomba de alimentaciónEnfriadores de muestrasTanques de revaporizadoIntercambiadores de calor de purga residualSistemas de enfriamiento por aguaSistemas de puesta en marcha de vaporSistemas de detección de condensado contaminadoVálvulas de descarga rápida de condensado

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Punto intermedio de purga Spirax Sarco

Eliminadorde aire

Flujo devapor

Flujo devapor

Salida decondensado

Distribución de vapor

El condensado se puede desalojar por medio de unseparador como se muestra en la ilustración de unaestación reductora de presión, y en caso de largosrecorridos de distribución, debe instalarse un puntode purga intermedio. Debe preveerse también eliminarel aire y los gases incondensables del sistema dedistribución de vapor mediante eliminadorestermostáticos de aire estratégicamente colocados.

Desde la sala de calderas se transporta el vapor a losprocesos de la central lechera mediante el sistema dedistribución. Se debe disponer de él a la presióncorrecta, en suficiente cantidad y en las mejorescondiciones posibles.

Es importante que la tubería que transporta el vapordesde la sala de calderas a la central lechera sedimensione correctamente. Para tener una distribuciónde vapor económica hay que dimensionar los tamañosde las tuberías al mínimo. La velocidad del vapor debeser de un nivel razonable y se debe minimizar la caídade presión. Esto significa que hay que diseñar para lapresión de distribución máxima aceptable entre la salade caldera y las zonas de utilización de vapor,reduciendo la presión en la zona de trabajo a los nivelesnecesarios para la máxima transferencia de vapor,eficiencia y seguridad.

Las estaciones reductoras de presión Spirax Sarcoestán diseñadas específicamente para esta tarea ypara asistirle en la gestión de la energía. Spirax Sarcole podrá aconsejar en el dimensionado de sus tuberíasde distribución.

Para asegurar que las pérdidas por radiación semantienen mínimas, se debe aislar térmicamente elsistema de distribución de vapor. Incluso cuando estáaislado habrá algunas pérdidas por radiación,formando condensado en la tubería.

Es importante sacar el condensado para que el vaporque llega a los equipos de procesos sea tan seco comosea posible. La eliminación del condensado de laslíneas de distribución es también necesaria para evitardaños causados por golpes de ariete. Esto ocurrecuando bolsas de condensado son impulsadas a lolargo de las tuberías a la velocidad del vapor.

Vapor de la caldera

Eliminadorde aire

Conjunto de purga

Estación reductora de presión

Colector

Separador

Estación reductora de presión Spirax Sarco

Vaporalta presión

Vaporpresión

reducida

Conjunto de purga

La causa de golpes de ariete

Si no se desaloja, una bolsa de condensado puede formarse yverse arrastrada por la tubería a la velocidad del vapor

El condensado se forma a causa de las pérdidas por radiaciónde la tubería

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Spirax Sarco y la

Circulaciónde agua calienteRompedor de vacío

Conjunto de purga

Pasteurizador

Condensado

Vapor

Equipo de control Spirax Sarco para pasteurizador

Válvula actuadaneumáticamentecon posicionador

Leche sin pa

Leche paste

Válvuneumácon po

Leche sintratar

Enfriador Tanque dealmacenamiento

Precalentado

Pasteurización

Pasteurización / homogeneización

Pasteurización / homogeneización

Separador Paste

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a industria láctea

asteurizar

eurizada

Entrada de aguade refrigeración

Salida de agua derefrigeración

la actuadaáticamenteosicionador

Controles directos Spirax Sarco para UHT

Conjunto de purga

Estación reductora de presión

Vapor

Inyector para UHT

Condensado

Condensado

Purgador higiénicoSpirax Sarco

Leche alhomogenizador

Filtro de vapor limpio

Leche precalentada

n

n

urización / homogeneización

Pasteurización de la nata Elaborador de mantequilla

EvaporadorDeshidratadorpor aspersión

Tanque de incubaciónTanque de cultivo a granel

Proceso y maduración

Cuba de queso

Inyector de vapor Tanque de expansión Homogenizador

Yogur

Leche UHT

Queso

Lecheen polvo

Lechecondensada

Mantequilla

Lechepasteurizada

Nata

Lechedesnatada

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Donde se utiliza vapor

Eliminadorde aire

Flujo de vapor

Procesador

Flujo del vapor

Estación de medida de vapor Spirax Sarco

Salida de condensado

Varias salidasAlarmas

TemporizadoresInterfase R232C

MedidorSpiraflo

Conjunto de purga

Válvula deretención de disco

Separador

Medición del caudal vapor

Control de la presión del vapor

La medic ión de l caudal de vapor puedeproporcionar una información imprescindible paraun cálculo de costes preciso y monitorizar losprocesos de producción.

Los medidores Spiraflo de Spirax Sarco estándiseñados específ icamente para su uso en

Baterías que proporcionan aire caliente paradeshidratadores por aspersión y secado de latas.

Evaporadores de efecto múltiple para laproducción de leche condensada.

Calderetas para procesar aceite de mantequilla.

Almacenamiento aséptico para proporcionar unabarrera estéril entre el producto y las tuberías ytanques.

Mantener calientes los tanques de residuoslácteos (grasas residuales) para prevenir lasolidificación antes de su desalojo.

En las centrales lecheras, el vapor se utiliza paraprocesos de calentamiento indirecto, calentamientodirecto y esterilización. Es imprescindible que en todasestas aplicaciones el vapor de alta calidad estédisponible a la temperatura y presión correcta. Estasaplicaciones pueden ser:

Calentadores de agua.

Intercambiadores de placas indirectos.Unidades Limpieza in situ (CIP).Sistemas de esterilización in situ (SIP).Esterilizadores directos de UHT para pasteurizarla leche a altas temperaturas.

sistemas de vapor proporcionando informaciónprecisa del caudal, presión y temperatura delvapor.

Spirax Sarco también dispone de otros tipos demedidores de caudal para la medición de líquidosy gases.

En una central lechera, el vapor saturado se generanormalmente entre 11 bar y 17 bar. Se debe distribuira la máxima presión posible para mantener lastuberías de distribución lo más pequeñas posible,luego reducir la presión para las necesidades de unproceso individual.

Disponemos de diferentes tipos de válvulasreductoras de presión, desde sencillas válvulas

autoaccionadas hasta las más flexiblescombinaciones de válvula con actuador neumático yposicionador electro/neumático.

El tipo de sistema que se requiere depende de lasnecesidades del proceso. Spirax Sarco dispone deuna gran variedad de sistemas de control de presiónde vapor y puede aconsejar en la mejor elección parauna aplicación en particular.

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Intercambiadores de calor de placas

Válvula actuadaneumáticamente con

posicionador

Rompedorde vacío Eliminador

de aire

Controlador

Sensor

Conjunto de purgaConjunto de purga

Conjunto de purga

Tanque derevaporizado

Condensado

Revaporizado alprecalentador

Precalentador Calentador

Sistema Spirax Sarco de calentador de aire con precalentador de revaporizado

Vapor

Aire caliente aldeshidratadorpor aspersión

Los intercambiadores de calor de placas se usan en la central lechera en una variedad deaplicaciones de calentamiento y refrigeración.

Para las aplicaciones de calentamiento se sueleutilizar vapor como medio primario. Se controlacon facilidad y sus excelentes cualidades paratransportar calor permiten dimensionar al mínimo lastuberías y el intercambiador.

Una válvula de control de temperatura ajustaconstantemente el caudal y presión del vapor primariopara compensar las fluctuaciones de caudal ytemperatura en la entrada del líquido secundario. Asíse asegura que el producto que sale del inter-cambiador está siempre a la temperatura correcta.

Cuando el vapor cede su calor, se condensa yeste condensado debe desalojarse inmediatamentepara permitir al vapor que siga entrando enel intercambiador y siga con el proceso. Si sepermite que el condensado permanezca en el

intercambiador, el resultado sería un control pobrede temperatura y aumentarán las posibilidades dedaños por golpes de ariete.

Si se selecciona el tipo correcto de purgador,y siempre que la presión en el espacio vapordel intercambiador sea superior a la presiónen el sistema de retorno de condensado, elcondensado se desalojará tan pronto como sehaya formado.

De todos modos, la presión en el espacio vaporde un intercambiador de placas nunca es constantey puede caer en una condición de vacío concargas bajas.

Cuando la presión en el sistema de retorno decondensado es superior a la presión en el espaciovapor del intercambiador, se dice que elintercambiador está en una condición de interrupciónde flujo (“stall”). Bajo estas condiciones el condensadono puede ser desalojado del intercambiador.

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Control de temperatura

Vapor

Agua

Sistema de control de nivel

Condensado

Conjunto de purga

Control de temperaturaautoaccionado

Estación reductorade presión

Controles Spirax Sarco para tanques de agua caliente

Control de temperatura y desalojo de condensado Spirax Sarco para intercambiador de placas

Válvula neumática conactuador y posicionador

Intercambiador de calor deplacas

Bomba accionadapor presión

Suministro devapor a la bomba

Condensado

Vapor

Salida delsecundario

Entrada delsecundario

Controlador

Purgador

Una solución efectiva para este problema consiste eninstalar una unidad bomba/purgador. De esta manerase asegurará que el condensado se desaloje delintercambiador bajo condiciones de trabajo normalesy en condición de “stall”.

Condensado

Spirax Sarco puede evaluar si una aplicaciónde intercamciador de calor puede tener una condiciónde “stall” y como asegurar que se eviten susefectos adversos.

Muchos de los procesos que utilizan vapor enuna central lechera pueden necesitar un sistema decontrol de temperatura para asegurar que el productose caliente y mantenga una temperatura correcta.

Spirax Sarco dispone de diferentes tipos desistemas de control de temperatura y podrá

recomendarle el más apropiado para cada proceso.

Un sistema de control autoaccionado sencillo yrobusto, a menudo será el más adecuado para untanque de agua caliente, mientras que un sistemaelectroneumático más sofisticado se necesitaríapara un proceso de UHT.

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Vapor limpio

Manejo del condensadoRetorno de condensado

La última etapa en el manejo de condensado esretornar lo antes posible el máximo de condensadocaliente a la sala de calderas.

Incluso una vez recuperado el revaporizado, elcondensado a baja presión contiene una buenacantidad de calor - más de 400 kJ/kg a presiónatmosférica; además, no necesitará tratamiento delagua antes de volver a entrar a la caldera.

Sistemas para retornar el condensado pueden incluirsistemas de retorno por gravedad, sistemas debombas eléctricas o sistemas que incluyen la versatilbomba accionada por presión.

Revaporizado abaja presión

Conjunto de purga

Condensado devapor a altapresión

Conjunto de recuperaciónde revaporizado Spirax Sarco.

Salida decondensado

Tanque de revaporizado

Venteo

Entrada decondensado

Unidad de retorno de condensado Spirax Sarcocon bomba accionada por presión

Salida decondensado

Rebosadero

Bomba accionadapor presión

El vapor limpio es ampliamente utilizado en laindustria láctea para reducir el riesgo de que elproducto o el proceso se contamine, no solodurante la esterilización UHT, sino también en losprocesos CIP y SIP.

Spirax Sarco dispone de una gran gama deproductos de acero inoxidable diseñados para su

Recuperación de calorAproximadamente un 31% del calor utilizado paragenerar vapor a 17 bar, permanece en el condensadocuando el vapor condensa. Por ello en el manejo decondensado debe darse importancia a la recuperacióny al uso de este calor tanto como sea posible.

Recuperación de revaporizadoEl revaporizado se libera del condensado si la presiónde este disminuye. El condensado de baja presióntiene un contenido de calor sensible menor queel condensado de alta presión, y este excesivocontenido de calor provocará que parte delcondensado se revaporice convirtiéndose en vapor auna presión más baja.

Nuestro ingeniero local de Spirax Sarco lecomplacerá aconsejarle sobre los medios de costemás rentables para conseguir un sistema deretorno de condensado eficiente.

uso en sistemas de vapor limpio, incluyendo filtrosnecesarios para proporcionar vapor de grado parausos culinarios.

La construcción en acero inoxidable de losproductos Spirax Sarco para vapor limpio aseguranque disminuya el riesgo de contaminación y quelas condiciones sanitarias se mantengan.

ESP Issue 1SB-GCM-10

SPIRAX-SARCO S.A.BARCELONA MADRID

08980 Sant Feliu de Llobregat 28034 Madrid Sant Josep, 130, Polígono El Pla Ronda Caballero de la Mancha 67

Tel. 93 685 79 29 Fax 93 685 70 11 Tel. 91 736 47 80 Fax 91 736 47 88

Spirax Sarco proporciona conocimientos,servicio y productos en todo el mundo para

el control y uso eficiente del vapory otros fluidos industriales.

Otras 46 agencias más operan a lo largo del mundo.Si tiene alguna dificultad para encontrar un contacto local, por favor

llámenos al número que aparece más abajo.Algunos productos mostrados pueden no estar disponibles en algunos mercados.

Nuestro equipo está presente enEuropaAustria VienaBélgica ZwijnaardeRepública Checa PragaDinamarca CopenhagueFinlandia HelsinkiFrancia TrappesAlemania KonstanzHungría BudapestIrlanda DublínItalia MilánPaíses Bajos MaarnNoruega OsloPolonia VarsoviaPortugal LisboaRusia St. PetersburgoEspaña BarcelonaSuecia EstocolmoSuiza Zurich - ZollikonReino Unido Cheltenham

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Como si fuese su socio en el negocio, Spirax Sarco le ayuda con:

� El soporte de un equipo de 3 900 personas en todo el mundo.

� Un equipo de ingenieros técnicos especializados, con quiénpuede compartir la experiencia práctica y teórica basadaen el día a día a través de 39 compañías en 32 países.

� La información y el intercambio de ideas en cursosimpartidos en 31 centros de formación en todo el mundo.

� Una gama extensa de productos de alta calidad.

� Nuestro servicio de asistencia técnica que podrá visitarlodonde esté su compañía.

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● Controles de caldera

● Medidores de caudal

● Válvulas de controlcon actuadoresneumáticosy electrónicos

● Válvulas reductorasde presión

● Controles detemperaturaautoaccionados

● Controladoreselectrónicosprogramables

● Controladores ytransmisoresneumáticos

● Válvulas de seguridad

● Purgadores

● Sistemas de controlde purgadores

● Bombas decondensado

● Tanques derevaporizado

● Separadores

● Filtros

● Válvulas deinterrupción

● Válvulas de retención

● Humidificadores

Nuestra amplia gama deproductos incluye: