Análisis de condensación de vapor de agua en silos y ductos de manejo de fibra de madera en la producción de tableros de mediana densidad

Abstract

El presente trabajo se desarrolló en la empresa Masisa S.A., ubicada en Cabrero, la cual produce tableros a base de madera, y contempla dos líneas productivas, entre ellas: tableros de partículas y tableros de fibra de densidad media. Los productos que se obtienen de la línea de tableros de densidad media son: ultra liviano, liviano, y delgados, los cuales se diferencian por su espesor y densidad. Los tableros delgados, se caracterizan por que poseen menor espesor de 2,5 a 6 mm, y una mayor densidad en rangos de 700 a 850 kg/m3. Durante el invierno la producción de tableros delgados suele tener una mayor complejidad, esto se debe a las condiciones climáticas que predominan durante los meses más fríos, lo que se traduce en temperaturas ambientales entre 0,7 a 7 °C y humedades relativas altas entre 90 a 95%, estas condiciones influyen de manera directa en el proceso, debido a la utilización de transporte neumático para conducir la fibra, a través de los silos y ductos del proceso, favoreciendo así el fenómeno de condensación de vapor de agua. El objetivo de este estudio es analizar las variables involucradas en el fenómeno de condensación de vapor de agua en los silos y ductos del área manejo de fibra en la producción de tableros de mediana densidad, para esto se realizaron mediciones de temperatura interna, además se estimaron sus respectivas temperaturas superficiales y de punto de rocío. Mediante el análisis de estas variables, se determinó que las áreas del proceso en donde es más susceptible la condensación, son: el separador de grumos, la entrada del ciclón de formación, y el silo de fibra. Para prescindir de la condensación de vapor de agua en estos puntos, se analizaron dos soluciones: la primera considera recubrir el silo de fibra mediante un material aislante térmico, y la segunda contempla la utilización de un intercambiador de calor. Al evaluar los distintos tipos de recubrimientos: manta elastomérica, poliestireno y poliuretano expandido en diferentes espesores 40 y 80 mm, se encontró que independiente del tipo de material y de su espesor, la condensación seguirá prevaleciendo. El origen de la problemática planteada se encuentra en la condición de saturación al interior de los silos y ductos, influenciada por la utilización del aire como transporte neumático. Por esta razón, un incremento de la temperatura al interior, disminuirá la humedad relativa del entorno, y por consecuencia, este se alejará de la condición de saturación. Para lograr el incremento de temperatura requerido se propuso como solución habilitar un intercambiador de calor empleando aceite térmico a 260 °C considerando un flujo de 0,39 m3/h, la utilización de este intercambiador no tendría un costo de instalación asociado para la empresa.