Instalación de desempolvado para la recepción de materias primas en una molienda de cemento

Abstract

En toda zona industrial es necesario el control y medición de todas aquellas emisiones perjudiciales para el medio ambiente. Y para ello se diseñan instalaciones encargadas de que el aire que llegue a la atmósfera cumpla con la normativa vigente relacionada al respecto, en este caso el Real Decreto número 833, de 6 de Febrero de 1975, corregido por el número 290, de 3 de Diciembre de 1976, del Ministerio de Industria. El marco en que se desarrolla el presente proyecto es una planta de molienda de cemento situada en Cartagena, Murcia. La planta tiene cuatro grandes fases diferenciadas. l. Recepción y almacenamiento de materias primas, 2. Molienda, 3. Transporte y almacenamiento de cemento, 4. Expedición de cemento. El proyecto se centra en la fase l. Recepción y almacenamiento de materias primas (MP). De todas las máquinas que intervienen en la fase se van a desempolvar las máquinas MPll (elevador de cangilones), MP3 y MP12 (cintas transportadoras). Para llegar al resultado final que es el diseño y cálculo de la chimenea que expulsará el aire a la atmósfera, se debe hacer un estudio detallado de los equipos que van a intervenir en la instalación, desde las máquinas, puntos iniciales dónde se aspirará el caudal de aire, hasta el filtro por el que pasará el caudal de aire contaminado pasando por el ventilador y conductos de tuberías. En primer lugar se requieren las características de las máquinas MPll, MP3 y MP12. Una vez se conocen las dimensiones de las bandas transportadoras y altura del elevador, así como las velocidades a las que transportan las materias primas y la cantidad de las mismas por hora, se procede al diseño de las campanas que aspirarán el aire que se desprende debido a la caída del material en las máquinas. A continuación fijando las velocidades mínimas a las que debe circular el aire tanto en el punto de aspiración como en las tuberías por las que fluirá, se calcula el diámetro de dichas tuberías. El entramado de tuberías se ha diseñado con materiales (acero al Instalación de desempolvado para la recepción de materias primas en una molienda de cemento carbono de entre 3 y 4mm espesor, tipo S 275 JR) y elementos auxiliares, como válvulas, apoyos, juntas de dilatación ... que soporten toda la red de conductos. Se va a diseñar un entramado cuyo inicio sea cada uno de los tres puntos correspondientes a las tres máquinas y que termine en un sólo ramal que lleve el caudal de aire contaminado al filtro. De las tres tomas que hay en la instalación, solo se tendrá en cuenta el caudal del elevador de cangilones y el más desfavorable de una de las cintas transportadoras, pues éstas no funcionan simultáneamente ya que el material que llega del elevador se distribuye mediante un sistema de válvulas neumáticas en las dos cintas según sea la MP que llegue. Una vez se tiene el caudal de aire contaminado que llega al filtro, queda elegir uno que garantice un ratio de concentración de polvo dentro de la normativa vigente. Hay una gran variedad de modelos en el mercado, en la actualidad el sistema Jet Pulse ofrece grandes garantías y son de alta eficiencia. Por ello se ha elegido para el proyecto el modelo .L.SMIDTH, Type CE 1, Size 6-15 con un área filtrante total de 242 m2, con 6 módulos de 5 filas cada uno con 7 mangas por fila, que hacen un total de 200 mangas, de 130 X 2000 mm. El sistema de limpieza es por aire comprimido. El proceso que se tiene lugar dentro del filtro es complejo y se debe tener especial cuidado en la limpieza del mismo. Una vez se ha separado el polvo que ha quedado adherido a las mangas de tela y el aire limpio, éste se dirige a la chimenea. Para ello se pone a continuación del filtro un ventilador axial con la potencia y eficiencia necesarias para hacer llegar el aire a la salida de la chimenea. El ventilador tiene que superar las pérdidas de carga que llegan de toda la instalación que le precede, es decir, de la red de tuberías (incluyendo válvulas y codos) y del filtro. Para terminar con el ventilador, cabe decir que es importante su mantenimiento y protección de acuerdo a las normas de seguridad en el trabajo, pues tanto el ruido que Instalación de desempolvado para la recepción de materias primas en una molienda de cemento desprende como la limpieza del mismo deben tenerse en cuenta a la hora de la elección del equipo. Para terminar, siguiendo la normativa del Real Decreto del Ministerio de Medio Ambiente se siguen los pasos necesarios para determinar la altura y diámetro que tendrá la chimenea que expulse el aire a la atmósfera. Para ello factores como la temperatura de salida del aire, altura sobre el nivel del mar desde donde se quiere construir la chimenea y situación geográfica donde nos encontremos son determinantes. La altura será lo suficientemente alta como para garantizar que el aire expulsado no retome al nivel del suelo. Junto con el diseño de la chimenea, hay que especificar el emplazamiento donde tendrá lugar la toma de muestras de aire para controlar que las emisiones cumplen con la normativa. Estos puntos de medida se harán construyendo orificios a una altura determinada de la chimenea, y se dispondrá una instalación de seguridad con barandilla para poder trabajar.

Analyzing and controlling environmentally hazardous emissions is necessary in every industrial area. That is why installations are designed to ensure that the air that reaches the atmosphere meets the requirements set by the law, in this case the Real Decreto number 833 from the 6th February of 1975, corrected by number 290, of the 3rd December of 1976, by the Ministerio de Industria. The project is based in a cement grinding plant situated in Cartagena, Murcia, Spain. The plant has four big different phases. 1. Arrival and storage of raw materials, 2. Grinding, 3. Transport and storage of cement, 4. Cement issuance. The project is focused on phase l. Arrival and storage of raw materials (RM). Of all the machines that take part in this phase, machines MPll (bucket elevator), MP3 and MP12 (conveyor belts) will be dusted. In order to design the chirnney that will serve as air exhaust which is the objective of the project, a detailed study of everything that takes part in the installation must be made, including machines from which air flow will be taken, the fil ter through which polluted air will flow, fans and pipes. Firstly, detailed information on machines MPll, MP3 and MP12 is needed. Once the conveyor belt' s dimensions and the elevator height, aswell as the speed at which they transport raw materials and the amount of them per hour, are known, the design of the hoods that will extract air and dust released when materials fall into the machines starts. Determining the maximum speeds at which air can flow not only at the extraction but also through the pipes, the diameter of the latter is calculated. Pipeworks are designed using materials ( carbon steel between 3 and 4mm width, type S 275 JR) and auxiliary elements, such as valves, supports ... that will hold the pipeworks. The design is performed with three extraction points that will lead into one pipe that will take polluted air to the filter. Only one of the conveyor belt's air flows will be taken into account because they do not work simultaneously, since the materials that reach the elevator are distributed using a pneumatic valve system in both belts depending what RM is arriving. Once the polluted air flow that reaches the filter is determined, one is chosen that guarantees a dust concentration ratio which meets the law's requirements. There is a huge variety nowadays, but right now the Jet Pulse system is efficient and offers reliable results. For this reason, an L.SMIDTH, Type CEl, Size 6-15, with a total fil ter area of 242 m2 has been chosen for our project. The system uses compressed air cleaning. The process that takes place inside the filter is very complex and it is very important to keep it clean. Once the dust is separated, the air flows into the chirnney and dust stays in the filter. Following the filter, an axial fan with the necessary power and efficiency to feed the air into the chirnney is installed. The fan has to compensate the energy loss for everything that preceeds it, including pipeworks and the filter. Maintenance is important to keep it within the law's standards, since both noise and dirt must be taken into account when selecting it. Finally, following the standards set by the Real Decreto by the Ministerio de Medio Ambiente, both the height and the diameter of the chirnney that will extract air into the atmosphere are determined. Important factors such as the final air temperature and geographical issues are taken into account. The height must be enough to ensure that the exhaust air will not descend to ground level. Aswell as designing the chirnney, the checkpoints at which air will be analized (to ensure it meets the criteria set by the law) needs to be determined. These checkpoints will be created by perforatíng the chirnney' s walls at certain heights and a safe outpost with a handrail will be constructed to permit working there.