Hispanopedia WikiLa producción continua es un método de producción en flujo que se utiliza para fabricar , producir o procesar materiales sin interrupción. Se denomina proceso continuo o proceso de flujo continuo porque los materiales, ya sean sólidos a granel o fluidos, se encuentran en constante movimiento, experimentando reacciones químicas o sometidos a tratamientos mecánicos o térmicos. El procesamiento continuo se diferencia de la producción discreta .
El funcionamiento continuo generalmente significa operar las 24 horas del día, los siete días de la semana, con paradas de mantenimiento poco frecuentes, como las semestrales o anuales. Algunas plantas químicas pueden operar durante más de uno o dos años sin detenerse. Los altos hornos pueden funcionar de cuatro a diez años sin parar. [ 1 ]
procesos comunes
Algunos procesos continuos comunes son los siguientes:
- Refinación de petróleo
- productos químicos
- fibras sintéticas
- Fertilizantes
- Pulpa y papel
- Alto horno (hierro)
- Fundición de metales
- centrales eléctricas
- Procesamiento de gas natural
- Tratamiento de aguas residuales sanitarias
- Colada continua de acero
- Líneas de procesamiento de flejes: por ejemplo, líneas de decapado; laminadores en tándem ; líneas de estañado y galvanizado electrolítico.
- Hornos rotatorios para calcinar cal o cemento.
- vidrio flotado
- Producción de pasta seca
Los operarios de producción en entornos de producción continua suelen trabajar en turnos rotativos .
Los procesos se operan de forma continua por razones tanto prácticas como económicas. La mayoría de estas industrias requieren una gran inversión de capital, por lo que la dirección está muy preocupada por el tiempo de operación perdido.
El reinicio constante de muchos procesos continuos suele resultar en productos defectuosos que deben reprocesarse o desecharse. Muchos tanques, recipientes y tuberías no pueden permanecer llenos de materiales debido a reacciones químicas indeseadas, sedimentación de materiales en suspensión o cristalización o endurecimiento de los mismos. Asimismo, las fluctuaciones de temperatura y presión derivadas del arranque y la parada de ciertos procesos (hornos de línea, calderas, altos hornos, recipientes a presión, etc.) pueden causar fatiga del metal u otro tipo de desgaste debido a ciclos de presión o temperatura.
En las operaciones más complejas, existen procedimientos secuenciales de parada y puesta en marcha que deben seguirse cuidadosamente para proteger al personal y los equipos. Normalmente, una puesta en marcha o una parada dura aproximadamente varias horas.
Los procesos continuos utilizan el control de procesos para automatizar y controlar variables operacionales como caudales, niveles de tanques, presiones, temperaturas y velocidades de las máquinas. [ 2 ]
Procesos semicontinuos
Muchos procesos, como las líneas de montaje y la manufactura ligera, que pueden detenerse y reiniciarse fácilmente, se consideran hoy en día semicontinuos. Estos pueden operarse en uno o dos turnos si es necesario.
Historia
El proceso de flujo continuo más antiguo es el alto horno para la producción de arrabio . El alto horno se carga intermitentemente con mineral, combustible y fundente, y se extrae intermitentemente arrabio fundido y escoria; sin embargo, la reacción química de reducción del hierro y el silicio, y posteriormente la oxidación del silicio, es continua.
Los procesos semicontinuos, como la fabricación de cigarrillos mediante máquinas, se denominaban "continuos" cuando surgieron.
Muchos de los procesos verdaderamente continuos que utilizamos hoy en día fueron originalmente operaciones por lotes.
La fábrica de Cromford , construida en 1771 y diseñada por Richard Arkwright , fue la primera en utilizar un proceso continuo desde la materia prima hasta el producto terminado en una serie de operaciones.
La máquina de papel Fourdrinier , patentada en 1799, fue uno de los primeros procesos de fabricación continua de la era de la Revolución Industrial . Producía una banda continua de papel que se formaba, prensaba, secaba y enrollaba en un rollo. Anteriormente, el papel se fabricaba en hojas individuales. La máquina de papel influyó en otros procesos continuos, como el laminado continuo de hierro y, posteriormente, de acero. [ 3 ]
Otro ejemplo temprano de procesos continuos fue el molino de harina de Oliver Evans (alrededor de 1785), que estaba totalmente automatizado.
La producción química y el refinado de petróleo en sus inicios se realizaban por lotes hasta que el control de procesos se desarrolló lo suficiente como para permitir el control remoto y la automatización del procesamiento continuo. Los procesos comenzaron a operar de forma continua durante el siglo XIX. A principios del siglo XX, los procesos continuos ya eran comunes.
Cierres
Además de realizar tareas de mantenimiento, durante las paradas programadas también se llevan a cabo modificaciones en los procesos. Estas modificaciones incluyen la instalación de nuevos equipos en el flujo principal del proceso o la conexión o la planificación de la conexión de subprocesos o equipos que puedan instalarse mientras el proceso está en funcionamiento.
La paralización de procesos complejos puede requerir semanas o meses de planificación. Normalmente, se celebran varias reuniones para la coordinación y la planificación. En ellas suelen participar los distintos departamentos, como mantenimiento, energía, ingeniería, seguridad y unidades operativas.
Todo el trabajo se realiza siguiendo un cronograma cuidadosamente planificado que incluye a los distintos oficios involucrados, como instaladores de tuberías, mecánicos industriales, electricistas, mecánicos, obreros, etc., así como el equipo necesario (grúas, maquinaria móvil, compresores de aire, máquinas de soldar, andamios, etc.), todos los suministros (repuestos, acero, tuberías, cableado, tuercas y tornillos) y las provisiones para el suministro eléctrico en caso de que también se produzca un corte de energía durante el apagón. A menudo, uno o más contratistas externos realizan parte del trabajo, especialmente si se instala equipo nuevo.
Seguridad
Las reuniones de seguridad se realizan normalmente antes y durante las paradas programadas. Otras medidas de seguridad incluyen proporcionar ventilación adecuada a las zonas calientes o donde pueda agotarse el oxígeno o puedan estar presentes gases tóxicos, y comprobar que los recipientes y otras áreas cerradas cuenten con niveles adecuados de oxígeno y que no haya gases tóxicos o explosivos. Cualquier máquina que vaya a ser manipulada debe desconectarse eléctricamente, normalmente mediante el arrancador del motor, para que no pueda funcionar. Es práctica común colocar un candado en el arrancador del motor, que solo puede ser abierto por la persona o personas que corren peligro al realizar el trabajo. Otros medios de desconexión incluyen retirar los acoplamientos entre el motor y el equipo o utilizar medios mecánicos para evitar que el equipo se mueva. Las válvulas de las tuberías conectadas a los recipientes a los que entrarán los trabajadores se encadenan y se cierran con candado, a menos que se tomen otras medidas para asegurar que no pase nada a través de las tuberías.
Procesador continuo (equipo)
La producción continua puede complementarse con un procesador continuo . Los procesadores continuos están diseñados para mezclar productos viscosos de forma continua mediante una combinación de mezcla y transporte. Las paletas dentro de la cámara de mezcla (cilindro) están montadas en dos ejes que giran conjuntamente y que se encargan de mezclar el material. Los cilindros y las paletas tienen un contorno tal que las paletas crean una acción de autolimpieza entre sí, minimizando la acumulación de producto, salvo las holguras normales de funcionamiento de las piezas móviles. Los cilindros también pueden calentarse o enfriarse para optimizar el ciclo de mezcla. A diferencia de una extrusora, el área de mezcla del volumen vacío del procesador continuo es uniforme a lo largo de todo el cilindro, lo que garantiza una mejor mezcla y una mínima o nula acumulación de presión. El procesador continuo funciona dosificando polvos, gránulos, líquidos, etc., en la cámara de mezcla de la máquina. Varias variables permiten que el procesador continuo sea versátil para una amplia variedad de operaciones de mezcla: [ 4 ]
- Temperatura del barril
- Velocidad del agitador
- Tasa de alimentación, precisión de la alimentación
- Tiempo de retención (función del caudal de alimentación y del volumen de producto dentro de la cámara de mezcla)
Los procesadores continuos se utilizan en los siguientes procesos:
- capitalización
- Mezclando
- Amasadura
- Cizallamiento
- Cristalización
- Encapsulando
- Embalaje
El procesador continuo tiene capacidades ilimitadas de mezcla de materiales, pero ha demostrado su capacidad para mezclar:
- Plástica
- Adhesivos
- Pigmentos
- Materiales compuestos
- Dulce
- Goma
- Pasta
- Tónicos
- Manteca de cacahuete
- Espaguetis/Macarrones
- Productos de desecho
Referencias
- ↑ "Instituto Americano del Hierro y el Acero" . Archivado del original el 9 de diciembre de 2014. Consultado el 19 de noviembre de 2012 .
- ↑ Benett, Stuart (1986). Historia de la ingeniería de control 1800-1930 . Institution of Engineering and Technology. ISBN 978-0-86341-047-5.
- ↑ Misa, Thomas (1995). Una nación de acero: La construcción de la América moderna 1965–1925 . Baltimore y Londres: Johns Hopkins University Press. pág . 243. ISBN 978-0-8018-6502-2.
- ↑ Ziegler, Gregory R.; Aguilar, Carlos A. (2003). "Distribución del tiempo de residencia en una mezcladora continua de doble tornillo corrotante mediante el método de cambio escalonado". Journal of Food Engineering . 59 ( 2– 3). Elsevier: 1– 7.
Fuentes y lecturas adicionales
- RH Perry, CH Chilton, DW Green (Ed.), Manual del ingeniero químico de Perry (7.ª ed.) , McGraw-Hill (1997), ISBN 978-0-07-049841-9
- Las principales industrias suelen tener una o más revistas especializadas que publican constantemente artículos sobre operaciones de planta, nuevos equipos y procesos, así como consejos de operación y mantenimiento. Estas revistas son una de las mejores maneras de mantenerse al día sobre los últimos avances tecnológicos.
- Métodos de producción
