Prefacio de la Primera Edicin Francesa

En el transcurso de los 20 aos que hemos trabajado en la fabricacin del azcar de caa siempre nos ha sorprendido la pobreza de la docu-mentacin que a este respecto encuentra el ingeniero francs. Los libros que pueden procurarse slo tratan de la fabricacin de azcar de remo-lacha o son incompletos, o muy antiguos, o estn escritos en ingls o en holands. Las personas cuyo escaso conocimiento del idioma ingls les im-pide utilizar los trabajos de NOEH Deerr, de Maxwell y de Tromp y las traducciones que a esta lengua se han hecho de Prinsen Geerligs, tienen que trabajar con manuales elementales u obras que datan de ms de 30 aos. Creemos que la tecnologa francesa del azcar de caa, sufre con esta situacin y es por eso que hemos tratado de llenar esta laguna.

De esta manera hemos tratado de poner al alcance del ingeniero azucarero, del director, del jefe de fabricacin, o del tcnico encargado de la maquinaria de la fbrica, los datos necesarios para el clculo de los proyectos o la verificacin del equipo existente.

Hemos querido tambin hacer de su conocimiento, los resultados de experiencias extranjeras muy largamente difundidos en los pases de len-gua inglesa, pero poco conocidos en el mundo francs.

Cada vez que hemos citado a un autor o a un artculo, hemos tenido cuidado de hacer referencia al pasaje al que hacemos alusin, aunque slo fuera accesorio, para que el lector interesado pueda consultar, con~ fror.tar tesis, y, si 10 desea, profundizar en el problema. En el caso de los articulo s de revistas y como todo el mundo no puede disponer de las publicaciones mundiales especializadas, nos hemos visto obl1gdos a re-ferirnos a una de las dos ms importantes, que son al mismo tiempo las ms conocidas: el lnternational Sugar ]ournal (IS]) y Sugar (ante-riormente llamada Facts About Sugar, FAS). Las fbricas de azcar, bastante numerosas, que poseen la coleccin completa de estas dos re-vistas podrn consultarlas. Tienen la ventaja de publicar regularmente los extractos de los artculos ms interesantes que aparecen en otras re-vistas y en consecuencia de sumarizarlas en cualquier forma.

En 10 que se refiere a los autores, hemos tenido cuidado de citar con la mayor frecuencia posible, las autoridades ms notables como Noe] Deerr y sobre todo Tromp, cuya opinin .en los problemas de orden me-cnico debe siempre conocerse. Cuando esta opinin nos ha parecido particularmente interesante y bien fundada, se le ha citado enteramente. En el campo de la evaporacin y de la condensacin se ha citado frecuen-temente a Hausbrand. Las ediciones a las que se refieren las pginas indicadas se enumeran despus del Contenido.

Para facilitar la bsqueda y para permitir el hallazgo rpido de la informacin necesaria, se elabor una Tabla de Materias detalladas y un Indice tan completo como fue posible.

Nos hemos esforzado en poner ciertas cuestiones simples que se han interpretado siempre de manera confusa, en una forma clara y con ver-

tirIas en frmulas prcticas. Tal es el caso del poder calorfico del bagazo y de la ca~tidad de calor producida por el bagazo que puede recuperarse en el vapor de las calderas. La utilizacin de tres frmulas simples y la ele.cci?n de algunos coe~icie?tes, evitarn a los ingenieros clculos largos y fastIdiosos y harn mas facil su tarea.

Hemos introducido en esta obra la solucin de ciertos problemas ane-xos a la Industria Azucarera que pertenecen a la Fsica Industrial pero que se presentan constantemente en la elaboracin: sobrecalentadores economizadores, calentadores, etc. Nos pareci que sera prctico tene~ a la mano y en el mismo manual todos los problemas interesantes de la fabricacin de azcar ya sean propios o generales. De esta manera se evita trabajar con formularios poco familiares cuyas anotaciones son di-ferentes y donde los problemas se estudian bajo un punto de vista general y para condiciones diversas que las existentes en azucarera.

~s con este mismo espritu que hemos desarrollado el captulo de las turbmas de vapor que en algunas pginas parece salirse de nuestros fines pero cuyo fin es familiarizar al tcnico de las fbricas de azcar con un~ m9uina q~~ conoce. ~al en general y que ms tarde o ms temprano le s~ra muy util. TambIen nos parece que la importancia del problema ori-gmado por los ciclones en las principales islas azucareras francesas, es suficiente para justificar un prrafo especial sobre la presin del viento y su influencia en las construcciones.

Igualmente hemos resuelto ciertos pequeos problemas que parecen caer ~n. el dominio del sentido comn y que deberan poder resolverse en benefICIO personal de los interesados, pero de cuyas soluciones no se encuentra traza en ninguna parte, ni en las obras extranjeras ni en las revistas especializadas y que parecen, a pesar de su simplicidad, ignora-~os por la. mayor parte de los tcnicos. Este es el caso, por ejemplo, del mtercambIO de los cilindros de ranurado mltiple.

, Hemos tenido . cuidado en dar ciertas frmulas deducibles por un ca~cul~ .0 razonamIento muy simple, pero aparentemente poco conocidas o ll~utIhzadas y frecuentemente reemplazadas por frmulas simplistas o erroneas. Tal es el caso de la presin especfica en los molinos o de la frmula de la capacidad de las turbinas.

Adems, una experiencia de 20 aos en la administracin simultnea a la vez general y tcnica, de tres fbricas en la Isla de la Reunin el contact~ f~ecuente co? otras fbricas de la misma isla y la visita a nu~erosas fabrIcas extranJeras, nos ha permitido sugerir algunas ideas perso-nales que creemos buenas y que esperamos sean tiles a los constructores. Este es, por ejemplo, el caso de nuestro prrafo sobre la circulacin de la masa cocida en los tachos y sus consecuencias en la construccin de aparatos de circulacin natural. .

En .fin, .hemos consagra,do una parte importante de nuestro tiempo a estudIar CIertos aspectos aun poco conocidos de la fabricacin de azcar ~n ciertos casos hemos llegado a conclusiones precisas y a frmulas prc~ tlcas que la experiencia ha confirmado y que utilizamos comnmente en nuestras fbricas. Estas permiten la solucin de problemas hasta aqu oscuros o resueltos en forma puramente emprica.

No tenemos la pretensin de haber dicho la ltima palabra en estos problemas pero tenemos la esperanza de que los clculos presentes y las frmulas dadas porporcionen algn servicio.

Por ejemplo, nuestro estudio de la Presin de los Molinos nos ha con ducido a frmulas que recomendamos a los interesados. Desde luego pue-den perfeccionarse pero, sin embargo, inmediatamente y en la forma qUE las hemos dado, son prcticamente tiles y ciertamente fecundas:

Tal es el caso de la frmula que sumariza las experiencias de Noel

Deerr y las frmulas que dan la presin total y la presin mxima de un molino.

Recomendamos tambin, para la capacidad y para la potencia dE los molinos, frmulas que hemos hecho tan prcticas y manuales com( la precisin necesaria lo permite. Hemos introducido la nocin "carga fi brosa", que simplifica la generalizacin de soluciones y, si se adopta facilita la comparacin entre las coqdiciones de trabajo de molinos dI diferentes dimensiones.

Finalmente nos permitimos recomendar: el clculo de las abertura! de los molinos, consecuencia de la frmula de presin en el molino de l~ que acabamos de hablar; nuestro estudio matemtico de la imbibicir compuesta, cuya demostracin creemos que es indita; nuestro clcul( de la superficie mnima de los cuerpos en un mltiple efecto; nuestr~ frmula del coeficiente de transmisin del calor en los calentadores, qw es ms simple y ms precisa que las frmulas clsicas en uso; en fin nuestras frmulas que dan los factores limitan tes en el gasto de los termo compresores y que hasta la fecha parecan haber estado ignoradas por lo: constructores y que son sin embargo ineludibles.

Es en gran parte, con la ayuda de esta documentacin acumulad: en la literatura tcnica u obtenida por nues,tro trabajo personal, que he mos podido responder a las demandas de informacin o de consejo COI las que nuestros amigos de las Islas de la Reunin y M auricio , nos honra! frecuentemente. Editando metdicamente esta informacin y situndolo en este libro, a su disposicin constante, esperamos ponerlos en condi ci~nes de resolver por s mismos sus problemas.

La fabricacin del azcar es demasiado apasionante para permiti investigaciones enteramente desinteresadas, pero, si nuestros estudios daJ a nuestros amigos y colegas los mismos servicios que nos han dado a nos otros y que nos dan cada da, sentiremos que estamos doblemente pagado por el tiempo y por el trabajo que nos la costado.

Queremos adems sealar que el captulo sobre el estudio terico di las turbinas de vapor y el pasaje sobre el tiro natural se ha'n inspirado el gran parte por los cursos de la Ecole Centrale, el primero por M. Monteil el segundo por Roszak. Debemos tambin agradecer muy particularmen te, a nuestros amigos de la Compagnie de Fives-Lille y de los Ancien Etablissements Cail, que han tenido a bien autorizar la publicacin d las tablas concernientes a los aparatos que construyen y de proporciona la mayor parte de las fotografas y de los dibujos que ilustran esta obra Tambin expresamos nuestro reconocimiento a M. L. Lagarde, que s encarg de la ejecucin de los diagramas.

E. II

Prlogo del Traductor

El traductor conoci la edicin francesa de este libro desde su prime-ra aparicin en 1950, y la edicin inglesa, inmediatamente despus de que sali a su venta, en 1960. Tuvo adems la fortuna de trabar conoci-miento con el autor en las dos visitas llevadas a cabo a la Isla de la Reu-nin, en 1957 y 1962.

A travs de los aos pasados en trabajos que se relacionan con la fa-bricacin del azcar de caa, el traductor encuentra que en ninguno de los libros existentes, y en cualquiera de los idiomas por l conocidos, se rene el acervo tan valioso de datos, razonamientos y frmulas, como el que pudo reunir en su libro el Sr. Hugot.

El traductor coincide con l, en que- los libros existentes, o son muy antiguos, o incompletos, o estn escritos en ingls o en holands. Como l lo dice, refirindose a su lengua, los libros existentes en espaol son meros formularios para maestros azucareros.

Es por esto que el traductor pens en la utilidad que podra tener, tanto para los tcnicos mexicanos como para los de habla espaola, un libro de la calidad del presente, en su propio idioma. Esta no es slo la opinin del traductor, y es oportuno hacer notar en este momento, que la delega-cin mexicana al 110. Congreso de la I.S.S.C.T., propuso y obtuvo de Ja Asamblea General un voto de reconocimiento para el Sr. Hugot, por la invaluable aportacin que con su libro hizo a la Tecnologa de la Indus-tria Azucarera mundial.

Esta traduccin, como cualquier otra, est sujeta a errores; es con-veniente, sin embargo, aclarar que se hizo con tod buena fe, y con los mayores alcances y el mejor esfuerzo riel traductor. Trat, principalmente, de obtener un texto en espaol claro y preciso, en un lenguaje simple y objetivo.

La mayor parte de las frmulas se conservaron de laedicin francesa, en el sistema mtrico decimal, y las de la edicin inglesa se convirtieron al mismo sistema con excepcin ,de algunas del captulo correspondiente a Cocimiento; sin embargo se transform en cada caso la frmula final del razonamiento y se anex junto con la del sistema ingls.

En lo posible se procur poner en espaol los trminos comnmente empleados en la tecnologa azucarera y qtle, por muchos aos, han sido anglicismos o barbarismos. Solamente cuando se encontr que la palabra espaola no tendra ningn significado entre los trabajadores de nuestra industria, se le conserv la terminologa comn. Tal es el caso de la pa-labra "chevron", que en espaol debe decirse cheurrn.

El traductor piensa que no es posible dejar de hacer referencia a los conceptos vertidos por el seor Hugot en su prlogo y los del seor Jenkins en el suyo a la traduccin inglesa, y que se refieren al dominio de dos pueblos y dos tcnicas en la produccin del azcar. Ambos olvidan que en los pases de habla espaola se produce aproximadamente el 60% de la produccin mundial.

Esta aclaracin se hace porque en Mxico, y seguramente en otros pases de habla espaola, se han desar.rollado tecnologas interesantes aun cuando no siempre semejantes a las inglesas o francesas.

Con esta idea debe tenerse en mente que este libro no es ms que la traduccin de l.as tcnicas que se aplican en otros paises, con problemas semejantes y con otras ideologas. El traductor espera que en un futuro prximo se renan y se editen los conocimientos existentes, para produ-cir una obra original en nuestro idioma y con nuestra mentalidad.

Finalmente debe aclararse que la traduccin de este libro fue posible por el auxilio prestado por el Ing. Enrique Espinosa Vicente cuando fue Director de la Escuela Nacional de Agricultura de Chapingo, Mxico, por la Unin Nacional de Productores de Azcar, S. A. y por la Financiera Nacional Azucarera del mismo pas.

Tambin debe agradecerse la colaboracin desinteresada que presta-ron en el trabajo de mecanografa, largo y difcil, la Sra. G. Garza y las seoritas E. Dong y S. Maqueo.

Chapingo, Mxico, marzo de 1963. C. R. C.

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CONTENIDO

CAP.

1.

Prefacio de la primera edicin francesa .... o o o o o o o o o o o o Prlogo del traductor ... o o o o o o o o o o o o o o o Lista de libros y revistas citadas en referencias ...... o o o o Abreviaciones empleadas ............ o o o o o

7 11 19 20

Recepcin, descarga y alimentacin de las caas .. o o o o o

Organizacin del aprovisionamiento de la fbrica en el curso de un da de trabajo ........................ o o

Descarga de caa .. o o o o o o o o , o Mquinas para el manejo de la caa .. "': .................. o Mesas alimentadoras laterales ....... o o

21 21 24 29

2. El conductor de caa .......................................... .

3. Cuchillas caeras ............. o o o 4. Separadores magnticos ... o o o o o 5. Desmenuzadora ... o o o o o

Trabajo que desempea ............. o o Tipos ............................................................................................. .. Inclinacin de la virgen .................................... . Dimetro ................................................ . Velocidad ................................................ Presin ....................... o o. Potencia media consumida y potencia por instalar .............. . Desmenuzadora doble ............... o o o Desmenuzadora de 3 cilindros ................... o

57 57 64 65 66 67 67 67 71

6. Desfibradora . o o o o

Empleo o o o o. ',0' o o" o Tipos ... o' o.' , '"

75 75

7. La combinacin de los diversos aparatos empleados en la prepara-cin de la caa ..................... ~ .......... o o

8. Alimentacin de los molinos y circulacin del bagazo ............ . 9. Ranurado de cilindros ... o o o

Objeto .. o o' Tipos de ranurado . o o o o Desgaste de los cilindros o

99 99

109

10. La presin en los molinos ..... o o o o

1. Presin hidrulica ... o o o o Acumulador ...................... o o

114 114

PG.

21

33

41 53 57

75

85 87 99

113

Tuberas de presin hidrulica ............................ . Bomba de presin hidrulica ............................. . Cabezales y pistones hidrulicos ........................... . Valores mximos de la presin hidrulica .................. . Valores mximos de la presin total ........................ .

U. La presin considerada desde el punto de vista de la fabrcacin La presin medida en el bagazo ........................... . Presin especfica ...................................... . Descomposicin de la presin en un molino en marcha ...... . Definiciones ........................................... . Relacin entre la compresin del bagazo y la presin necesaria

para obtenerla ..................................... . Curva de la presin en el molino .......................... . Clculo de la reaccin resultante .......................... . Clculo de la compresin mxima C ........................ . Clculo de aberturas .................................... . Presin hidrulica y presin mxima ....................... . Relacin entre las presiones de entrada y de salida .. : ........ . Friccin entre los cojinetes y las vrgenes .................. . Reaccin de los piones ................................. . Valores medios de la P.H.T ............................... . Variaciones de la extraccin en funcin de la presin ....... . Escala de presiones en una batera ........................ . Variaciones de la presin hidrulica en funcin del largo de la batera Descubrimientos e investigaciones recientes ................ .

122 123 123 124 124 125 125 126 126 128

128 132 135 137 139 140 140 142 142 146 146 147

149 149

11. Velocidad de los molinos ....................................... 151

Velocidad lineal y velocidad de rotacin .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Velocidades mximas ........................................ 154 Escala de velocidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 155

12. Capacidad de los molinos ...................................... .

Definicin Factores que determinan la capacidad .. , ..................... . Frmulas de capacidad propuestas ........................... . Frmula de la capacidad .................. , ................. . La carga fibrosa .......................................... . Tonelajes mximos ........................................ .

157 157 158 159 162 164

13. Ajuste de los molinos ............. , ........................... .

Finalidad ................................................. 165 1, Ajuste de las aberturas de entrada y salida . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 166

Mtodo de Java ......................................... 166 Mtodo para el clculo de las aberturas de trabajo .......... .. 169

n. Ajuste de la cuchilla central .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

14. Potencia de los molinos ....................................... . 15. Mquinas de vapor de los molinos ............................. . 16. Mando elctrico y de turbina de los molinos ..................... .

Mando elctrico ............................................ 201 Mando directo de los molinos por medio de turbinas de vapor . . . . .. 206

157

165

185 197 201

17. Eflgranes .................................................... . 18. Construccin de los molinos ................................... . 19. Imbibicin ................................................... . 20. Extraccin ..................................... , ............ . 21. Control de los molinos ........................................ . 22. Separador de bagacillo ........................................ . 23. Purificacin de jugo .......................................... .

Tratamiento del jugo ....................................... 264

24. Defecacin ................................................... 25. Sulfiltacin ................................................... 26. Clarificacin con cido fosfrico ............................... . 27. Carbcnatacin ............................................... . 28. Decantacin ...................... ~ .......................... .

A. Defecadores B. Decantadores C. Clarificadores

............................................ o

o

289 290 293

29. Calentamiento ............................................... . 30. Filtracin .................................................... .

A. Filtros de prensa ........................................ 319 B. Filtros mecnicos ........................................ 326 Filtros rotativos continuos al vaco ............................ 329

31. Evaporacin o

Generalidades ............................................ . El mltiple efecto ......................................... . Temperatura ............................................. . Construccin de un mltiple efecto ........................... . Circulacin del vapor ...................................... . CQndensados ............................................. . Los gases incondensables ................................... . Circulacin del jugo ......... : ............................. . Arrastres ................................................ . Prdidas por inversin ...................................... . Incrustaciones ........................................... . Prevencin de las incrustaciones ......... : ............. , ..... . Funcionamiento en paralelo ................................. . Tomas de vapor ........................................... . Circuladores ............................................. . Turbocompresor .......................................... . Termocompresor .......................................... . Funcionamiento del mltiple efecto .......................... . Superficie de calentamiento ................................. . Clculos y proyectos de un mltiple efecto ..................... . Proyecto de un mltiple efecto ............................... . Funcion,amiento del evaporador .............................. . Mtiple efecto especial ..................................... . Evaporacin a presin ...................................... .

339 346 347 348 354 356 365 367 372 375 377 381 382 383 384 385 386 389 395 402 408 426 428 431

209 215 225 243 249 259 263

265 271 279 281 289

307 319

339

Lista de Libros y Revistas Citados en Referencias

FAS: ISJ: TSJ: RAM: ISSCT: QSSCT:

REVISTAS

Facts About Sugar, ahora Sugar International Sugar Journal The Sugar J ournal Revue agricole de l'ile Maurice Proceedings, International Society of Sugar Cane Technologists. Proceedings, Queensland Society of Sugar Cane Technologists.

LIBROS

G. BROLA, Gnrateurs de vapeur a tres haute pression, Pars, 1941. NOEL DEERR, Cane Sugar. Nonnan Rodger, Inglaterra, 1921. DE LAHARPE, Notes et farmules de fingnieur, 22a. edicin, Pars, 1927. N. HABIF, Combustion de la bagasse, 1933. E. HAUSBRAND, Evaporating, Condensing and Cooling Apparatus, tradu-

cido del alemn por A. C. Wright, revisado por B. Heastie, 5a. edicin inglesa, E. Benn Ltd, Inglaterra, 1933.

E. HAUSBRAND y M. HIRSCH, Evaporation, Condensation et Refroidis-sement, 7a. edicin, traducida por Konig, Pars, 1932.

J. IZART, Aide-Mmoire de rIngnieur-Mcanicien, 5a. edicin, Pars, 1928. F. MAXWELL, Modern Milling of Sugar Cane, Nonnan Rodger, Inglaterra,

1932. P. MONNIER, L'lectri.cit dans rusine, 1934. H. C. PRINSEN GEERLIGS, Cane Sugar and Its Manufacture, Nonnan Rord-

ger, Inglaterra, 1924. H. C. 'PRINSEN GEERLIGS, Practical White Sugar Manufacture, 1915. CH. QUILLARD, La sucrerie de betteraves, J. B. Bailliere, Pars, 1932;

Regles N. V., Pars, 1946, 1947. A. L. WEBRE y C. S. ROBINSON, Evaporation, The Chemieal Catalog Co.,

Nueva York, 1926. L. A. TROMP, Machinery and Equipment of the Cane Sugar Factory,

Norman Rodger, Inglaterra, 1936.

LIBROS RECOMENDADOS

Los libros anteriores y tambin: ED. ROTH, Alternateurs et moteurs synchrones, Pars, 1924. LoUls LAGRON, Les moteurs a courants alternatifs, Paris, 1932. RN LAURENT, Le moteur lectrique moderne, 4a, edicin, Lyon, 1947. G. L. SPENCER AND G. P. MEADE, Cane Sugar Handbook, 8a. edicin, John

Wiley & Sons, Ine., Nueva York.

Abreviaciones Empleadas

A.P. Alta presin. B.P. Baja presin. P.M Presin media. H.P. Caballo de fuerza; H.P.!. Caballo de fuerza indicado. V.C. Valor calorfica; V.C.T. Valor calorfico total; V.C. N. Valer calorfi-

co neto. P.H.R. Presin hidrulica resultante; P.H.T. Presin hidrulica total. P.H.E. Presin hidrulica especfica. T.C. Tonelada de caa; T.C.H. Tonelada de caa por hora; T. F . H. T

nelada de fibra por hora. La nomenclatura de la Sociedad Internacional de Tecnlogos Azuca

reros se aplica en los casos necesarios.

,

1

Recepcin, Descarga y Alimentacin de las Caas

La recepcin de las caas para la fbrica. se hace, directamente en la bscula del ba-tey o en bsculas anexas que sirven ciertos puntos importantes o alejados de la zona de aprovisionamiento del Ingenio.

El transporte se asegura en este caso por vas frreas o ms comnmente por camio-nes o por tractores con remolques.

El peso del metro cbico de caa trans-portada depende de la manera como se aco-moda. Si se toma en el campo por medio de una gra mvil de oruga, provista de una araa que la deja caer simplemente dentro de un remolque, pueden contarse alrede-dor ,'." 200 kg por metro cbico. Si se aco-moda con ms cuidado: 300 kg por metro cbico. Si se acomoda a mano con los tallos colocados paralelamente a s mismos y en paquetes, pueden calcularse 400 kg por metro cbico.

La densidad aparente depende del porte de la caa. Las caas rectas darn una car-ga ms compacta que las curvas.

ORGANIZACION DEL APROVISIONA-MIENTO DE LA FABRICA EN EL CUR-

SO DE UN OlA DE TRABAJO

Una fbrica de azcar de caa funciona, generalmente y de manera continua del lu-nes en la maana al sbado en la noche. Se detiene durante 36 horas, comprendiendo el domingo, para la limpieza del mltiple efec-to y las reparaciones menores. La fbrica marcha, entonces, durante 132 horas por semana.

En el curso del da, el transporte de caas, se efecta generalmente durante 12 horas,

de las 6 a las 18 horas. Para que el molinc no quede desprovisto de caas en la nochE es necesario que la fbrica reciba en 12 ha ras, el tonelaje que manipula en 24.

Hacia las 18 horas, habr acumulado en tonces, una provisin por lo menos igual ; la mitad del tonelaje cotidiano:

Provisin de la noche = 12C + a (1: e = cantidad de caas manipuladas por h

fbrica en 1 hora. a = margen de seguridad. que debe siem

pre mantenerse para evitar paradas del molino por falta de caas.

Este margen a es necesario para hacer frente a las variaciones accidentales de aprovisionamiento: lluvias que disminuyer el corte y obstaculizan el transporte, irregu laridades en las entregas de los caeros. etc El margen no debe ser ni muy pequeo ro muy grande. En este ltimo caso, se llenaria intilmente el patio y se aumentaria el tiem po entre el corte de la caa y su paso por los molinos. Un buen valor es aquel que corres-ponde a 3 horas de marcha de los molinos.

a= 3C (2)

Si se adopta este valor. la plataform a debe tener en el principio de la noche:

P = 2C + 3C = SC (3)

DESCARGA DE CA~AS

Desde el punto de vista de la manuten-cin, las caas que llegan a la fbrica se pueden dividir en 2 clases:

22

1. Las caas que se transportan por me-dios mecnicos: remolques, camiones y vagones de ferrocarril.

2. Las caas que se transportan por ca-rretas.

1) CARAS QUE LLEGAN POR CAMIONES

Estas caas llegan generalmente en pa-quetes, amarrados con 3 cadenas (Fig. 1). Las cadenas corren dentro de un gancho (gato) que se fija en uno de sus extremos. En el otro extremo la cadena lleva un anillo.

FIG. 1. Cadena con "Gato" automtico

La mquina que alimenta a la fbrica, generalmente una gra, toma el paquete por medio de una barra con 3 ganchos; los macheteros del camin fijan a cada uno de los ganchos los 3 anillos libres de las cade-nas. La gra levanta el paquete y lo acomo- . da sobre el "batey". En seguida se desengan-chan las cadenas destrabando los gatos y la gra levanta la barra con las cadenas col-gando (Fig. 2). .

Para las gras de 3 ton, cada paquete es de alrededor de 1 500 a 2 500kg de caas, generalmente de 2 a 2.5 ton. Un camin de 4 o 5 ton lleva 2 paquetes sobrepuestos.

Si las gras son de 6 ton, el tamao co-mn, o de 10 ton, deben trabajarse al lmite de su capacidad y los bultos deben ser de 5 a 8 ton respectivamente.

La descarga se hace algunas veces con camiones provistos de cajas que basculan por medio de 2 pistones hidrulicos y pivotan sobre una charnela que est colocada en la parte trasera o en uno de los lados del

MANUAL PARA INGENIEROS AZUL.

camlOn. Este sistema permite descargar caa directamente al conductor principal " a uno auxiliar; el conductor hace este traba-jo solo o con la ayuda de un operador.

El sistema evita el uso de cadenas.

2) CA:RAS QUE LLEGAN POR CARRETAS

Se reserva generalmente a las carretas la descarga directa en el conductor de caas. El carretero hace llegar su carreta al con-ductor. Para este efecto, la porcin horizon-tal del conductor debe estar provista de pro-tectores de madera que evitan que las carretas choquen contra las lminas del con-ductor. El carretero vaca entonces la carre-ta, a mano, sobre l.

Slo cuando llega al patio un gran nme-ro de carretas, debe permitirse a stas el descargar sobre el piso. Estas caas exigen una manutencin suplementaria. Deben, en efecto, tomarse con la araa de la gra para depositarse sobre el conductor.

Si el 50% de caas llega por carreta y el 50% de caas llega por camin, las carre-tas pueden utilizarse para el aprovisiona-miento del conductor, durante el da y los camiones que en este tiempo se descargan con la gra pueden constituir la provisin de la noche.

En la noche, la gra deja la barra con ganchos y toma la araa con la ayuda de la cual levanta las caas del patio para de-positarlas en el conductor. Este trabajo noc-turno es el ms difcil porque, lo. un pu-ado de caas tomado por la araa contiene mucho menos que un paquete; 20. la gra se encuentra sola para asegurar el aprovisiona-miento del conductor y debe mantener un tonelaje igual al trabajo de los malinos.

Tiempo de descarga de una carreta. Una carreta lleva alrededor de 1 250 kg de caa. Uno o dos hombres la descargan sobre el conductor de caas en 10 o 15 minutos.

Nmero de lugares para descarga de ca-rretas. El lugar para la descarga de una carreta corresponde a un aprovisionamiento de 6 ton de caa por hora.

-

,

l~ " .. ('iON, DESCARGA y ALIMENTACION DE LAS CAAS 23

F1G. 2. Levantamiento de un bulto de caa

Para que el aprovisionamiento se asegure completamente por medio de carretas debe preverse un nmero de lugares:

e 11 =-

6 (4)

e = trabajo de la fbrica en T.e.H. (tone-ladas de caa por hora).

Tramo del conductor que debe dejarse a las carretas. Contando 3 metros por carre-ta, incluidos los intervalos, debe ponerse a la disposicin de las carretas, una longitud en la porcin horizontal del conductor de caas igual a:

e e L=-x3=-

6 2 (5)

L = longitud del conductor reservado a las carretas, en m

e = trabajo de la fbrica en T.C.H.

Longitud de la porcin horizontal del con-ductor. Para determinar en estas condicio-nes la longitud de la parte horizontal del conductor de caas, ser prudente aumen-tar el clculo anterior en un 20% a fin de hacer frente a las faltas en el servicio de las carretas.

La longitud de la parte horizontal del con-ductor de caas ser entonces:

e LH= 1.2 x -= 0.6 e (6)

2

(Servicio de un solo lado del conductor)

24

e LH ~ 1.2 x - ~ 0.3 e (7)

4

(Servicio de los 2 lados del conductor)

sea, por ejemplo, para este ltimo caso, 15 m para 50 T.e.H. L" ~ longitud de la parte horizontal del

conductor, en m. e = trabajo de la fbrica en T.e.H. (en-

teramente asegurado por carretas a ciertas horas).

Deber haber tambin un lugar suplemen-tario en la extremidad del conductor y sobre su prolongacin, si la extremidad se encuen-tra libre.

Estas frmulas suponen que no existe nin-gn obstculo que impida el movimiento de las carretas cerca del conductor de caas.

MAQUINAS PARA EL MANEJO DE LA CAlilA

Las principales mquinas que se emplean en el patio de la fbrica para la descarga de la caa, son las siguientes:

l. La gra caera. 2. La gra de puente.

MANUAL PARA INGENIEROS AZU

J

n '1: (roN, DESCARGA y ALIMENTACION DE LAS CAAS 25

a) Gras de cables (vientos). Es el mo-delo ms ligero, estando, la estabilidad de la gra asegurada por cabIes tensores fijos a una corona situada en la extremidad supe-rior del mstil (Fig. 3).

Estos cables, para permitir la rotacin del brazo horizontal, deben fijarse al suelo a una gran distancia del eje de la gra.

Nmero de cables. En rigor, podran ser nicamente 3 cables separados' entre ellos por un ngulo de 120". Pero generalmente se ponen tantos cables o los cables suficientes para que la rotura de uno de ellos no oca-sione la cada del aparato. Esta situacin conduce a un mnimo de 5 cables, a 72 o. Si es posible se instalarn de preferencia 6 u 8.

Es necesario entonces, alojar 5, 6, 7, u 8 muertos, simtricamente sobre una circunfe-rencia de 60 a 80 m de dimetro alrededor del eje de la gra para mantener los cables. Este es un problema que se hace difcil de resolver por la presencia de los edificios de la fbrica. Si es necesario modificar la separa-

clOn de 2 cables deber estarse seguro de que la ruptura de uno de ellos no aumentar el ngulo de un sector en ms de 150 0 , l-mite mximo admisible de resistencia de 2 cables vecinos.

Evidentemente, en caso de ruptura, ser necesario parar inmediatamente la gra has-ta que haya sido reemplazado el cable roto, estando los restantes imposibilitados para resistir las tensiones result'antes del trabajo.

Tensin de los cables. Para obtener la mejor estabilidad hace falta que los cables de sostn sean tensados de tal manera que el mstil no describa ms que un pequeo cono cuando la gra gira, sin aumentar exa-geradamente el trabajo de los mismos cables. Esta tensin deber verificarse frecuente-mente, pintndose los cables cada 2 o 3 aos, para prevenir la corrosin.

Seccin de los cables. Para una gra de 3 ton de capacidad, se emplean de 5 a 8 ca-bles de 25 mm de dimetro.

b). Gras autoestables. Son notablemen-te ms pesadas y ms macizas (Fig. 4), pero

FIG. 4. Gra autoestable pivotante (Fives-Lille)

I! 26

evitan las molestias y los peligros de los ca-bles que obstaculizan la circulacin en el patio y que son difciles de disponer conve-nientemente.

En los pases sujetos a ciclones, estas gras deben calcularse para una presin del viento de por lo menos de 300 kg/m' (pre-sin dinmica).

Capacidad de las gras caeras_ Las ca-ractersticas interesantes de una gra caera son:

( 1) La fuerza de levantamiento. (2) El radio de accin. (3) La altura mxima de toma de la ara-

a.

( 1) Fuerza de levantamiento. Es el peso mximo que puede levantar la gra en el ex-tremo del brazo. Este es el elemento ms importante que sirve para fijar la capacidad. Se dir: una gra de 3 ton, o de 5 ton, por ejemplo.

(2) Radio de accin. Es la distancia ho-rizontal entre el pivote de la gra y el eje de la polea de la placa del carro (correspon-diente al centro de la araa) cuando ste se encuentra al extremo del brazo. Los valores ms frecuentes son de 18 a 25 m.

(3) Altura mxima de toma. Es la altura de los extremos de los ganchos de la araa, sobre el piso del patio cuando se levanta a la altura mayor posible.

Para aumentar esta altura, y al mismo tiempo dar al operador una visin completa del movimiento y el trabajo en el patio, se sobreeleva la base de la gra colocndo-la sobre un pequeo tronco de cono de con-creto de 2 m de altura.

La altura de toma es en general de ti a 8 m.

Como regla general, para una fbrica que posee una sola gra en el patio, pueden adaptarse las caractersticas siguientes:

( 1) Fuerza de levantamiento:

F~ O.le (8)

MANUAL PARA INGENIEROS AZUC. .

F = fuerza de levantamiento en toneladas e = trabajo de la fbrica en T.C.H. (2) Radio de accin:

R ~ 3 VC"" (9) R = radio de accin en metros

( 3) Altura mxima de toma:

H~8m (lO)

Cuando se emplean 2 gras (o dos apara-tos de descarga) el tonelaje se divide entre' ellos, en e, y C, respectivamente, de la si-guiente manera:

e, + e. ~ e

Situacin de la gra. A qu distancia del conductor de caa conviene colocar el eje de la gra?

Esta distancia es evidentemente funcin del radio de accin de la gra. Si se coloca al eje demasiado lejos del conductor (Fig. 5), se aumenta al mismo tiempo el ngulo me-dio de rotacin de la gra y el recorrido del carro. Es fcil de ver, al considerar por ejem-plo el punto A, "centro del trayecto" que debe recorrer el paquete de caa, que ste se encuentra a una distancia del eje de la gra igual a aproximadamente el 80% del radio de accin.

Si, por el contrario, se coloca al eje muy cerca del conductor, se gana sobre el ngulo y no es necesario mover el carro, o moverlo muy poco. Pero se disminuye sensiblemente la superficie til servida por la gra.

La mejor solucin consiste en colocar el eje de la gra a una distancia del eje del conductor de caas igual a la mitad del radio de accin. El ngulo w es entonces de 120'. La araa puede bajarse entonces sobre un plano inclinado del cual la caa cae poco a poco en el conductor, siendo as bien dis-tribuida, evitando encaamientos en las cu-chillas.

El plano inclinado es muy til y debe ins-talarse siempre cuando no exista un conduc-tor auxiliar o una mesa alimentadora.

Densidad de la caa al caer al conductor. Esta densidad es similar a la de la caa car-

~

" .

,

'.

.J

.)N, DESCARGA Y ALIMENTACION DE LAS CAAS 27

p

FIG. 5. Localizacin de la gra

gada mecnicamente, o sea 200 kg/m' cuan-do se trata de caas descargadas a mano o con la araa. Llega a 300 kg/m', si se trata de bultos de caas de tallos paralelos deposi-tados por la barra.

Volumen de la provisin nocturna. Se ha visto (Frmula 3) que la cantidad de caa necesaria para la noche es igual a:

p = 15C ton

A razn de 300 kg/m", esto representa un volumen:

15C V = -- = 50C m' (11)

0.300

Conductor de caa

FIG. 6. Superficie para el abastecimiento nocturno

La gra cubre un rea igual a aquella de un crculo con radio igual al radio de ope-racin menos el rea del pequeo crculo in-terior que debe dejarse libre para el trfico alrededor de la base de la gra.

Para este fin debe dejarse un radio de 5 m o ms propiamente, para tomar en cuen-ta las dimensiones de la gra y de la ins-talacin:

R= ve (12 ) Consideremos en qu fraccin '" del total

'e la circunferencia ser necesario almace-

nar la caa para acumular la cantidad ne-cesaria. Tenemos:

a V = ,,(R' - r')H 360 = 50C (13)

Reemplazando R Y r por sus valores nor-males, como funcin del paso de la molienda y asumiendo un valor de H en 6 m, tendre-mos:

De donde

,,(9C - C).6 ~ = 50C 360

a = 375 "" 1200 (14)

Tomando en cuenta la rregularidad de la pila de caa, as como el resbalamiento de ella en los lados, que hace que la figura que forma est lejos de ser geomtrica, es nece-sario dejar un ngulo de alrededor de 150 0

2. GRUA DE PUENTE

Este sistema es bastante anlogo al descri-to anteriormente. En lugar de un crculo, se trata de un rectngulo, la longitud y anchu-ra del cual, se fijan a voluntad. Por esta ra-zn, el sistema es adecuado para patios largos y angostos que no tienen espacio su-ficiente para permitir el giro de la gra. El movimiento del puente debe, obviamente, igualar el largo del conductor al cual sirve, y sus columnas quedar a uno y otro lado de l.

En ocasiones es suficiente contar con un simple arco, con slo 2 movimientos, de ele vacin y transversal, en un solo plano vertical que desde luego sirve nicamente para des-cargar camiones sobre el conductor sin ser capaz de almacenar (Fig. 7).

28 MANUA1_ PARA INGENIEROS AZU'

FIG. 7. Gra viajera para descarga de caa (Fives-Lille)

3. PLATAFORMA BASCULANTE

Cuando la caa llega por carros de ferro-carril es ms prctico vaciar stos de un solo golpe, en lugar de hacerlo poco a poco con una gra.

El hacerlo as presenta algunas ventajas:

( 1) Ahorra tiempo, (2) Ahorra cadenas (lo que es importan-

te ). e 3) Ahorra mano de obra, ya que la ca-

na se vaca directamente en el con-ductor.

( 4) Al no usarse cadenas se evita el ries-go de pasar por los molinos pedazos de ella o de sus ganchos.,

Cuando se trabaja con gra y cadenas es frecuente que en el curso de una zafra se

retiren 2 o 3 piezas que daan seriamente a los molinos en sus ranuras.

Existen 2 tipos de basculadores:

( 1 ), El tipo lateral, para vagones largos (Fig. 8).

(2) El tipo de extremo, para vagones pe-queos.

En este ltimo caso, los vagones (Fig. 9) estn provistos de armaduras en U que for-man un canasto en el cual se coloca la caa paralelamente a los rieles. Los extremos es-tn abiertos y la caa, que se ha apretado en el trayecto del campo a la fbrica, cae cuan-do el carro \lega a la inclinacin deseada.

Algunas ve

_')N. DESCARGA Y ALIMENTACIQN DE LAS CANAS 29

FIG. 8. Volteador lateral para carros (FivesLille)

en su parte trasera. Ciertos tipos de ellos no pueden emplearse en esta operacin porque el aceite de SU transmisin escurre cuando alcanzan cierta inclinacin.

4. RASTRILLOS

Este es un auxiliar de descarga que se usa generalmente en Java o en algunas posesio nes inglesas. La Fig. 10 hace superflua cualquier explicacin.

Debe notarse que el rastrillo tiene 110 slo el movimiento de arrastre en un solo plano sino que puede hacer el mismo movimiento en un gran nmero de planos forrnando un ngulo diedro de 30 a 40' a un lado y otro del plano central.

Otro tipo de rastrillo es el Davis muy co-mn en Queensland. El rastrillo est monta-do en una cadena sinfn, que pivote a sobre el eje motor para subir o bajar de acuerdo con la altura de la caa en el carro. El an-cho del rastrillo se fija de tal manera que 'pueda cubrir todo el largo de un vagn pe-queo (2 m).

FrG. 9. Carro para volteador terminal

MESAS ALIMENTADORAS LATERALES

Cuando el nmero de carretas es insufi-ciente (lo que puede ocurrir en ciertos mo-mentos determinados del da o por accidente en cualquier momento), la gra provee al conductor con la ayuda de la araa.

S:in embargo, ocurren ciertas variaciones en la cantidad de caa que se deposita. por unidad de longitud del conductor, dando co-mo consecuencia espacios vaCos de caa que no pueden llenarse a tiempo. Por otro lado, un paquete de caa proveniente de un camin, que se deposita intacto en el con-ductor, puede causar una sobrecarga en las cuchillas que puede desbocar al motor de vapor o desarticular al motor elctrico.

En estas circunstancias, es necesario dis-minuir la velocidad del conductor hasta casi pararlo, pues, de lo contrario, podran rom-perse algunas hojas. Estos accidentes ocu-rren aun bajo una vigilancia cuidadosa.

No existiendo cuchillas, las fluctuaciones en la cantidad de caa que lleva el conduc-tor perjudican la alimentacin de la desme-

32. Cocimientos

Tachos al vaco ........................................... . Efectos de la presin hidrosttica ............................ . Circulacin de la masa cocida ............................... . Coeficiente de evaporacin ................................. . Vapor por calentamiento ................................... . Consumo de vapor en el cocimiento ........................... . La superficie de calentamiento y la relacin superficie de calenta-

miento a volumen ...................................... . Altura de la masa cocida, circulacin, superficie de calentamiento y

volumen del grano ...................................... . Capacidad de los tachos .................................... . Sistema de templas ... : .................................... . Distribucin de los tachos entre las diversas masas cocidas ....... . Mieles Marcha del cocimiento del azcar ............................ . Disposicin del azcar C .................................... . Azcares A y B ................................. : ......... . Alimentacin del tacho ..................................... . Tanques para mieles y meladuras ............................ . Proporciones de mieles y meladuras ........................... . Tachos con circulacin mecnica ............................. . Recuperacin de la casa de cocimientos .......................

33. Cristalizacin

Tipos de cristalizadores

34. Centrifugacin

A. Centrfugas hidrulicas .................................. . B. Centrfugas de banda .................................... . C. Centrfugas de mando elctrico ............................ . Operacin de las centrfugas ................................ .

438 446 447 464 465 466

467

468 469 471 475 476 478 485 486 486 486 487 488 490

498

524 527 530 541

35. Almacenamiento y secado del azcar ........................... . 36. El azcar ..................................................... . 37. Mieles 38. Equipo de vaco .............................................. .

El condensador ........................................... . Bomba de vaco ........................................... . La columna baromtrica .................................... . Bombas de agua ........................................... . Enfriaderos Condensadores de chorro ................................... . Condensadores de eyectores de vapor ......................... .

562 573 590 591 592 597 600

39. Produccin de vapor .......................................... .

El vapor .................................................. 603 El bagazo ................................................. 617 Combustin de bagazo ....................................... 624 Otros combustibles .......................................... 636 Hornos ................................................... 637 La parrilla ................................................. 644 Horno de herradura ......................................... 648

433

493

509

549 557 559 561

603

Horno Ward o Superficie de calentamiento ................................. . Sobrecalentamiento y sobrecalentadores ....................... . Economizadores .......................................... . Calentadores de aire ....................................... . Instalacin de calderas .................................... . Tiro ..................................................... . Ventiladores .............................................. Agua de alimentacin a las calderas .......................... . Acumuladores de vapor ..................................... . Vlvulas reductoras de vapor ................................ . Desobrecalentamiento ..................................... . Tipos de calderas .......................................... . Construccin de las calderas ................................ . Conservacin de las calderas ................................ . Balance de vapor o

648 648 650 654 659 667 668 672 673 676 679 680 681 684 684 685

40. Mquinas de vapor ........................................... . 41. Turbinas de vapor .......................................... .

Breve teora de la turbina de vapor ............... . . . . . . . . . . . .. 707

42. Electricidad ..................................................

Alternadores .............................................. Motores elctricos ......................................... .

728 728 741 742

Conductores Electrificacin

.............................................. o

43. Bombas w

A. Bombas recprocas ....................................... 745 B. Bombas centrfugas ...................................... 748 C. Bombas rotativas ........................................ 752

695 707

723

745

44. Flujo de los fluidos en las tuberas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 757

A. Flujo del agua ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 757 B. Fljo del vapor .......................................... 758

45. Lubricantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 763 46. Edificios y construcciones ...................................... 767 47. Disposicin de una fbrica. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 777 48. Contabilidad de la fbrica de azcar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 781

Tabla de conversin-unidades mtricas a inglesas ..... . . . . . . . . . .. 785 Tabla de conversin-unidades inglesas a mtricas ................ 787 Equivalentes entre unidades diversas y unidades mtricas ........ 790 Indice de autores ........................................... 791 Indice analtico ............................................ 793

30 MANUAL PARA INGENIEROS AZUC

FIG. 10. Rastrillos para descarga (Mirrlees-Watson)

nuzadora y, consecuentemente, disminuyen la molienda.

Estos problemas pueden solucionarse con la instalacin de un conductor transversal, que puede tener 2 dlferentes formas:

1. La de una plataforma ancha y relati-vamente corta. Mesa de alimentacin (Fig. 11).

2. La de un conductor idntico al princi-pal colocado en ngulo recto con rela-cin a ste. Conductor auxiliar.

1. MESA DE ALIMENTACION

Consiste, esencialmente en un conductor muy ancho y muy corto, movido por un motor independiente.

".ION, DESCARGA Y ALIMENTACION DE LAS CAAS 31

Reductor de velocidad -~,..--- ------.-

I I

I,~~~I ._~=,_==_--===~_==.~ __ ~~L 1'~o~I, 1, (1------' ---- ----.. I ~I I +'1.- ==1=._'-_- l-. :811~~~~~~ I I

FIG. 11. Mesa alimentadora lateral (Fives-Lille)

Su planta es rectangular o aproximada-mente cuadrada. La plataforma superior es-t a un nivel ligeramente superior al de las guardas laterales del conductor general.

La gra deposita la caa en esta platafor-ma y la mantiene alimentada a medida que se va descargando. Un operador se encarga del manejo del motor que la mueve y la pone en marcha en el momento en que el con-ductor no lleva la carga completa. La caa cae sobre el conductor ms o menos mezcla-da facilitando as el trabajo de las cuchillas. Tan luego como ha cado sobre el conductor la cantidad de caa deseada, se detiene el movimiento de la mesa de tal manera que su marcha es en cierto modo de sacudidas e interrumpida. Frecuentemente permanece por 'largos lapsos sin uso y en corisecuencia inmvil.

La mesa de alimentacin es particular-

mente til en los pases en que el pago de la caa, se hace de acuerdo con su contenido de azcar. La caa de un proveedor parti-cular por analizarse, se coloca en una mesa especial, sin interferir la alimentacin de los molinos. Cuando la mesa est llena, su carga se alimenta a ellos sin ipterrumpir el movi-miento del conductor principal; el principio y el fin de esta caa se marca con cal, de manera que el muestreador de jugo note claramente el principio y el fin de ella.

La mesa de alimentacin es ms efectiva si est provista de un eje horizontal coloca-do sobre el eje del tambor delantero de la mesa y que gira lentamente en direccin in-versa a sta. Este eje est provisto de brazos que hacen caer la caa en pequeas canti-dades sobre el conductor, evitando paquetes compactos que pueden provocar atascamien-tos en las cuchillas.

32

Superficie de la mesa de alimentacin. Las dimensiones de la mesa varan conside rablemente de acuerdo con los casos de que se trate. Una dimensin conveniente, calcu lada para una capacidad amplia, es:

s = 0.6C (15) s ~. superficie de la mesa en m'. C = trabajo de la fbrica en T.C.H.

Por ejemplo, una mesa de 5 X 6 m ser suficiente para una molienda de 50 T.C.H.

Velocidad de la mesa. Por razn de su anchura, la velocidad de la mesa de alimen-tacin, tiene que ser mucho menor que la del conductor principal. Un valor razonable es de 3 a 6 m/min. Con una mayor veloci-dad se corre el riesgo de permitir la cada de cantidades de caa mayores que las necesa-rias.

Potencia del motor de la mesa. La poten-cia necesaria para el motor, puede estimarse aproximadamente en:

MANUAL PARA INGENIEROS AZLlC,

2) CONDUCTOR AUXILIAR

Este es un conductor de las mismas dI mensiones que el conductor principal, pero con su eje colocado en ngulo recto con re-lacin al eje de aqul, de tal manera que descargue en l. Alimenta al conductor prin-cipal en la misma forma en que lo hace un afluente a la corriente ms importante ..

Velocidad. Deber man~jarse a una ve-locidad de la mitad aproximadamente de la del conductor principal.

Potencia. Debido a qlle se encuentra sujeto a una friccin mayor, debe proveerse, si es horizontal:

T = 0.6S (17)

T = H.P. absorbidos por el conductor auxi-liar.

s ~ rea cargada con caa en el conductor auxiliar en m~.

T = 0.5S

T = H.P. del motor

(16) CONSTRUCCION DE LOS CONDUCTORES TRANSVERSALES

S = superficie de la mesa en m'.

Este valor representa aproximadamente el doble de la potencia media absorbida por el motor en operacin.

Estos conductores deben moverse entre 2 lminas de acero, construidas de manera que la caa no caiga a sus lados. Estas lminas pueden tener un desplome de 10'.

L

2

El Conductor de Caa

El conductor de caa, a menudo descrito como la banda de caa, es el tablero move-dizo que lleva la caa a la fbrica y que asegura la alimentacin de los molinos trans-portndola del patio a la desmenuzadora,

Como una alimentacin efectiva de la des-menuzadora exige una tolva elevada y ya que la caa debe pasar del nivel del patio a aqul

de la tolva. el conductor lleva siempre una parte ascendente (Fig. 12). Se tiene en-tonces:

(a) la parte horizontal. (b) la parte inclinada. (e) la cabeza, a la llegada de las caas

sobre la desmenuzadora.

FIG. 12. Conductor de caa (Fives-Lille)

INCLINACION LONGITUD DE,LA PARTE INCLINADA

La pendiente de la parte inclinada vara del 27% (15 ) a un mximo del 40% (22') Generalmente no se adopta un valor menor de 27% . Con una pendiente tan pequea se aumenta el costo de la instalacin y la can-tidad de espacio ocupado. Tampoco se exce-de de un valor del 40% , porque en esas cir-cunstancias la caa puede resbalar y el conductor subira vaco. Los valores mejores y ms comunes son entre 30% (1 T) Y 38% (21')

Si se cuenta con una instalacin de cu-chillas, pueden adoptarse de 38% (21') has-ta 40% (22'), de ser necesario. Si no se cuenta con cuchillas es mejor mantener un valor entre 33 y 36* .

La longitud ser la necesaria para obtener, con la pendiente adoptada, la altura nece-saria sobre la desmenuzadora. Generalmen-te, la diferencia de niveles entre el piso de los molinos y la parte ms alta del conductor debe ser:

De 6 a 7 m en el caso de una desmenu-zadora ordinaria (2 mazas)

De 4 a 5 m en el caso de una desmenuza-dora de 3 mazas.

Suponiendo que el nivel de la parte hori-zontal del conductor, en el patio, est 1 m abajo del nivel del piso en los molinos, y su-poniendo que la pendiente de la parte in-clinada sea del 33% , esta parte tendr una longitud de:

34

(a) Con una desmenuzadora ordinaria:

L=3(7a8)=2Ia24m (18)

(b) Con una desmenuzadora de 3 mazas:

L = 3 (5 a 6) = 15 a 18 m (19)

LONGITUD DE LA PARTE HORIZONTAL

Se vio anteriormente (Pg. 22) la longitud necesaria de la parte horizontal del conduc-tor cuando se descargan carretas a mano.

Cuando no se descargan carretas y no existe ninguna otra consideracin especial que tomar en cuenta, la frmula siguiente puede resolver el problema:

(20)

L" = longitud de la parte horizontal del conductor en m.

e = molienda de la fbrica en T.C.H.

ANCHO DEL CONDUCTOR

El ancho del conductor es siempre igual al largo de las mazas de los molinos. Un conductor ms ancho ocasiona dificultades en la alimentacin de la desmenuzadora al provocar un angostamiento del colchn de caa; un conductor ms angosto debe mar-char a una velocidad innecesariamente alta; en este caso los trozos de caa situados en los bordes del conductor son mal comprimi-dos por la desmenuzadora.

VELOCIDAD DEL CONDUCTOR

La velocidad del conductor no puede fijar-se de manera absoluta. Sin embargo, debe procurarse que est relacionada con la velo-cidad de los molinos, siendo por ejemplo, la mitad de sta:

v v= -

2 (21)

v = velocidad media del conductor V = velocidad perifrica media de los moli-

nos. La capacidad del conductor tendr enton-

ces el siguiente valor:

I OOOC = 60vLhd (22)

MANUAL PARA INGENIEROS AZ\.

e = capacidad en T.C.H. (en la que I 00("'::= kg de caa por hora)

v = velocidad del conductor en m/min L = ancho del conductor en m h = altura media del colchn de caa en el

conductor en m d = densidad aparente de la caa en el con-

ductor

{

d = 125 kg/m" (caa mezclada) , d = 150 kg/m< (caas paralelas) d = 300 kg/m" (caas preparadas por

las cuchillas)

En seguida se pondr un ejemplo, asu-miendo que las caas han sido preparadas por las cuchillas; d = 300 kg/m".

Tenemos entonces:

e = 18Lvh (23) Como se ver despus (Pg. I60) e, capa-cidad normal de los molinos, tiene un valor de:

0.63nLD'v'N (24) e = f

e = capacidad de los molinos, con cuchi1las, en T.C.H.

n = velocidad de rotacin de los molinos en rpm

L = largo de las mazas en m D = dimetro de las mazas en m N = nmero de mazas en la batera f = fibra por unidad de peso de la caa

Como:

v= nDn V

Dn= -n

(25)

V = velocidad perifrica de los molinos en m/min

Entonces:

LDVv'N

f

Sustituyendo este valor en (23):

0.63 --x LDVv'N = 18Lvh f

".'

,

,

NDUCTOR DE CAA

~i se adopta una velocidad v del conduc-or, igual a la mitad de la velocidad perifri-

ca media de los cilindros de los molinos V:

0.63 --x

de donde:

LDVVN

f

DVN j h = 0.0223 -f- m (26) Observacin l. Vemos que si se adopta

una velocidad para el conductor igualo pro-porcional a la velocidad perifrica de los molinos, el grueso del colchn de caa va-riar como:

DVN -f-

es decir, ser proporcional al dimetro de las mazas, a la raz cuadrada del nmero de mazas en la batera e inversamente pro-porcional a la fibra de la caa.

Observacin 2. Sin embargo, si se ha

35

elegido una velocidad constante, supuesta ptima, en el conductor, por ejemplo, v = 6 m/min, encontraremos:

nD" I N h = 0.006 / (27)

Vemos entonces que el grueso del colchn de caa variar como el cuadrado del di-metro de las mazas, llegndose en conse-cuencia a espesores del colchn de caa desproporcionados en bateras largas y de al-tas velocidades.

Es por esta razn que es conveniente re-lacionar la velocidad v del conductor con la velocidad media V de los molinos. El grueso del colchn de caa se vuelve entonces pro-porcional a D, dimetro de las mazas, lo que es' lgico, ya que entonces vara propor-cionalmente a la dimensin lineal del molino.

Los valores que se adoptan generalmente son:

Con cuchillas: v = 0.3 - 0.5 V (28)

Sin cuchillas: v = 0.4 - 0.6 V (29)

FIG. 13. Conductor de cana. Eslabones de acero (Fives~Lille)

TABLILLAS

Las tablillas que forman la cama del con-ductor pueden ser de madera o de metal (Fig. 13).

POTENCIA

La potencia media absorbida por el con-ductor comprende 2 partes:

( a) La potencia media necesa~ia para vencer la friccin. Esta tiene un va-lor de:

. p ~ (Q + K)f + Kf' vi. I 60 X 75 (30)

P, = palencia necesaria para vencer la fric-cin, en H.P.

Q = peso de la caa sobre el conductor, en kg K = peso de la parte superior del conductor,

kg ~ peso de la parte inferior Ce mitad del peso de la parte mvil del

conductor f = coeficien te de friccin de la parte supe-

rior, 0.6 f' = coeficiente de friccin de rodamiento de

36

la parte inferior. 0.1 l' = velocidad del conductor. en m/min ,\ = coeficiente que toma en cuenta la efi-

ciencia del engranaje que transmite el movimiento, del orden de 1.4 -- 1.5

Los valores dados a f y a f' toman en cuenta todas las fuentes de friccin. inclu-yendo cierto nmero de rodillos que no gi-ran, o que no lo hacen libremente.

El trmino:

(Q + K)fv 60 X 75

representa la friccin de la parte superior del conductor cuando est cargado.

El trmino: Kf'v

60 X 75' representa la parte inferior vaca.

Por otro lado tenemos:

(31 )

Z, = parte cargada del conductor en m (para mayor seguridad se toma la mitad de la longitud total desarrollada de la ca-dena)

L = ancho del conductor en m J = grueso del colchn de caa en el con-

ductor en m d -~ densidad aparente de la caa en el con-

ductor (Frmula 22) J est dada por la Ec. (22)

Se tendra entonces ms simplemente:

P' ----

MANUAL PARA INGENIEROS AZL'{;,~

20 25 kg/m por m de ancho par' tablillas de madera 40 a 50 kg/m por m de ancho para tablillas de acero

(b) La potencia P,. necesaria para levan-tar la caa:

P, = 1 000 eH ,\ 3600 X 75 (34)

P, = potencia necesaria para levantar la ca-a, en H.P.

e = capacidad de molienda de los molinos en T.e.H.

H = diferencia de niveles entre la parte ms alta del conductor, sobre la des-menuzadora, y la parte horizontal del conductor en el patio, en metros.

,\. = coeficiente debido al rozamiento de los engranes, y que varia de 1.4 a 1.5

Finalmente:

p= p. +P, (35)

P = potencia media total absorbida por el conductor, en el patio, en m

Aproximadamente, puede considerarse co-mo una primera aproximacin:

(36)

e = capacidad de molienda, en T.e.H. La potencia a instalar debe ser alrededor-

del doble de este nmero, es decir: e

PI = 2' H,P. (37)

Q = -1 oooez, 60 v

( 32) SISTEMA DE MANDO

Por otro lado:

Z, K- - 12p I p')

2 (33)

Z, = longitud total desarrollada del conduc-tor en m

p = peso por unidad de longitud de la cade-na en kg/m

p' = peso de las tablillas por unidad de lon-gitud del conductor, f'I1 kg;m

Tomaremos: P' 18 a 30 kg/m de acuerdo con el tipo de

cadena.

En las instalaciones antiguas, se acostum-braba hacer que la desmenuzadora diera mo-vimiento al conductor, con la ayuda de un embrague. Actualmente. se emplea un movi-miento independiente; de esta manera se obtiene mayor flexibilidad y libertad en la operacin:

Pueden usarse dos tipos de mando: ( a) Por medio de un motor de vapor (b) Por medio de un motor elctrico. El motor de vapor posee una gran flexi-

bilidad y permite una mayor variacin de velocidad sobre el motor elctrico. Este l

.... NOUCTOR DE CAA

no se prefiere slo cuando toda la fbrica ''8t electrificada y debe seleccionarse e ins-talarse de tal manera que d la mayor va riacin de velocidad posible.

Acoplamiento Heenan y Froude. El co-pIe ajustable Heenan y Fraude, de manufac tura inglesa pravee un mando elctrico muy satisfactorio. Un motor elctrico mueve un volante que gira libremente dentro de un manguito. Este, por medio de engranes o correas, manda al eje de la parte superior del conductor. Un control induce corrien-tes al volante. de intensidad variable a volun-tad. Cuando las corrientes aumentan, la traccin entre el volante y el manguito au-menta. De esta manera puede obtenerse cualquier grado de resbalamiento entre los dos miembros y consecuentemente. la veloci-dad deseada.

El mtodo es limpio y flexible; su costo no es excesivo y puede emplearse no slo para manejar al conductor de caa, sino pa-ra mesas alimentadoras y conductores auxi-liares. Este copIe puede tambin controlarse con un motor elctrico, por ejemplo, con una de las fases del motor de las cuchillas. De esta manera la velocidad del conductor se reduce cuando las cuchillas se sobrecargan y aumenta en el caso opuesto, evitndose atascamientos y asegurando una alimenta-cin uniforme a los molinos.

~\ ~.-t61f

~

FIG. 14. Efecto de la forma de la cabeza del conductor. Cabeza recta

37

La Ca. Elco de Pars. fabrica. con el nom-bre de "'Elcotrn". un copIe enteramente si-milar al Heenan y Fraude.

TENSION

El extremo libre del conductor est pro-visto de un dispositivo que permite ajustar la tensin de la cadena. Estando el mando del conductor localizado en su cabeza. y dado que la resistencia al movimiento se produce por la parte superior del conductor al estar cargada. ser la parte inferior la que quedar floja. Es necesario tener cuidado para ase-gurarse de que la onda que forma no sea ni muy grande ni muy pequea. Tampoco la tensin debe ser muy grande; puede dejarse que la parte inferior del conductor forme curvas ms o menos pronunciadas entre sus soportes.

FORMA DE LA CABEZA DEL CONDUCTOR

Si el conductor termina en su parte supe-rior bruscamente, por una simple interrup-cin del plano inclinado, la caa que llega a la parte superior del conductor sobresale primero fuera de la cabeza y luego cae en la tolva de la desmenuzadora en paquetes. La alimentacin de sta es entonces irregular y defectuosa (Fig. 14).

w-----\

FIG. 15. Efecto de la forma de la cabeza del conductor. Cabeza curva

38

Para evitar este inconveniente, se calcula la cabeza del conductor con una curva am-plia y gradual, de manera que la direccin de la superficie en que descansa la caa sea paralela al fondo de la tolva de alimentacin, La caa continuar cayendo en paquetes pe-ro stos sern pequeos y numerosos y pue-de ser posible formar un colchn de caa continuo del conductor a la desmenuzadora (Fig. 15).

Cuando se instala un juego de cuchillas stas dejan siempre una cierta proporcin de caas sin cortar, en el fondo del colchn. Estas forman una trama en el conductor, que sostiene los pedazos de caa cortada; en este caso, cuando la cabeza est mal co-

MANUAL PARA INGENIEROS AZ{;C' -

locada, las caas continuarn cayendo en paquetes sobre la desmenuzadora, cada vez que los tallos completos, proyectados en el espacio sobre la desmenuzadora caigan ven-cidos por el peso de la caa. Es entonces ne-cesario calcular cuidadosamente la forma de la cabeza del conductor.

ELEVADORES DE CARA

La parte inclinada del conductor dc caa, puede ser reemplazada por un elevador de caa. Este es un aparato construido con el mismo principio del conductor, pero que ele-va la caa en una pendiente ms pronun-ciada (Fig. 16).

FIG. 16. Elevador de caa

Esta puede aumentarse hasta 60. La pen-diente se mantiene generalmente entre 35 y 400. Sin embargo, arriba de 22, el con-ductor ya no es del tipo ordinario y deben tomarse las providencias necesarias para evi-tar el resbalamiento de la caa.

Estos elevadores, inevitablemente, termi-nan bruscamente, dejando caer la caa en paquetes sobre la desmenuzadora y es difcil dar a la cabeza la curva necesaria para evitar este inconveniente.

Velocidad, Los elevadores marchan a una velocidad entre 6 a 10 m/min. Preferen-temente debe escogerse un valor igual a:

v ~ O.3V a O.5V (38)

v = velocidad del elevador. V = velocidad perifrica media de los moli-

nos.

Potencia. La potencia necesaria se calcu-la igualmente para los conductores como pa-ra los elevadores.

Como la inclinacin es en este caso, im-portante, el trmino P, de la Ec. (30), debe multiplicarse por el coseno del ngulo de ele-vacin y consecuentemente disminuir pro-porcionalmente.

Ganchos, Las tablillas de los elevadores deben de estar provistas de superficies s-peras, proyecciones, ngulos de fierro o gan-chos, colocados para dar asideros a la caa.

NIVELADORES

El trmino nivelador se usa para describir un aparato calculado para igualar la distri-bucin de la caa en el conductor y para nivelar el colchn de caa en cierta forma (Fig. 17). No debe confundirse con el pri-

.J

:;CTOR DE CAA

FIG. 17.

mer juego de cuchillas que nivelan el col-chn de caas al cortarlas.

Descripcin. Consiste en un eje coloca-do transversalmente al conductor en el cual van brazos curvos que giran de tal manera que stos pasan cerca del fondo del conduc-tor y giran en sentido inverso a l. Quiere decir que ese movimiento regresa la caa mientras que las cuchillas giran de tal ma-nera que empujan los pedazos de caa en el sentido del conductor.

Velocidad. Es entre 40-50 rpm.

Ajuste. El eje debe estar colocado de tal

39

Nivelador

manera que la distancia entre los extremos de los brazos y las tablillas sea aproximada-mente igual a la h dada por la Ec. (26).

Potencia. La potencia del motor ser:

p= e/5 (39)

P = H.P. del motor de mando. e = molienda en T.C.H.

Esta potencia ser suficiente para enfren-tar las sobrecargas originadas por el paso de paquetes compactos depositados por la gra en el conductor.

3

Cuchllas Caeras

OBJETO Y USO DE LAS CUCHILLAS

Las cuchillas no son equipo indispensable en la fbrica de azcar. Algunas no las tie nen y desarrollan un trabajo bastante bue no sin ellas. Las cuchillas, sin embargo, son una parte muy til del equipo y se pagan a s mismas muy rpidamente.

Con la caa entera, no es posible alimen tar regularmente a la desmenuzadora. Con la instalacin de un nivelador, sobre el con ductor. puede obtenerse un colchn de caa de un grueso casi uniforme. Sin embargo. ese colchn llegar a la desmenuzadora en paquetes sucesivos, y su baja densidad har difcil el trabajo de la desmenuzadora, que consiste, brevemente, en absorber la mayor cantidad de caa posible en un tiempo dado.

Por otro lado, la superficie metlica de los cilindros de la desmenuzadora, resbala frecuentemente en la corteza tersa, cerosa y pulida de la caa; lo que ocasiona atasca mientas e interrupciones en la alimentacin. El trabajo de las cuchillas convierte a las caas enteras en un material formado por pedazos cortos y pequeos. En tanto que las caas enteras chocan unas contra otras y al arquearse dejan espacios vacos entre ellas, los pequeos trozos formados por las cuchi llas forman una masa compacta que cae f cilmente en la tolva de alimentacin y que la desmenuzadora tomar sin dificultad ab sorbindola de una manera continua.

Puede considerarse que la diferencia entre las caas enteras y las caas pasadas por as

It

cuchillas es la misma que existe entre un puado de palillos y un puado de aserrn. La diferencia entre los dos estados del mis mo material se puede ver fcilmente y sc muestra en sus respectivas densidades;

Caa entera ms o menos mezclada; 125 a 150 kg/m'

caa pasada por las cuchillas; 250 a 300 kg/m'

Las cuchillas caeras, entonces, ejecutan dos funciones y tienen dos ventajas;

(a) Favorecen la capacidad de los moli nos transformando la caa en una masa compacta y homognea.

( b) Mejoran la extraccin de los molinos rompiendo la corteza de la caa y facilitando as su desintegracin y la extraccin del jugo.

Desde el punto de vista de su resistencia a la presin, la caa puede, en efecto, com pararse con un largo cilindro reforzado por paredes transversales divisorias (los nudos). De esta manera, presenta al molino una re sistencia similar a la de un tallo de bamb, cuyos entrenudos estn llenos de una pulpa saturada de azcar (la caa es pariente cer cano del bamb y las dos plantas se han cruzado con xito para obtener hbridos). La pulpa en el interior de estos cilindros. que los ocupa por completo, se extraer ms r pidamente al abrirlos y romper las paredes divisorias (Fig. 18).

le:::

FIG. 18. Estructura de la caa

42

Sin embargo, el valor de las cuchillas en el desarrollo de las dos funciones descritas, no es equivalente:

(a) En cuanto al aumento de capacidad que favorecen, son irreemplazables, Si no hay cuchillas la desmenuzadora tomar slo las caas que pueda ab-sorber del paquete de caas enteras que se le presenta.

( b) En cuanto a la extraccin, por el con trario, la desmenuzadora y los moli-nos tienen precisamente el objeto de romper la caa y desmenuzar la cor

MANUAL PARA INGENIEROS AZULA (!:

teza y los Iludos. Puede entonces un molino llevar a efecto las funciones de las cuchillas mediante un buen trabajo de la desmenuzadora y de los molinos. En particular, puede consi-derarse que el aumento obtenido en la extraccin con el aumento de un juego de cuchillas es apreciablemente inferior al que se obtendra con la adicin de un molino ms.

Es entonces, principalmente para aumen-tar la capacidad de los molinos, por lo que se instalan las cuchillas.

FIG. 19. Cuchillas (Fives-Lille)

DESCRIPCION

El tipo clsico se muestra en la Fig. 19. Este consiste en un eje pesado de seccin cuadrada, hexagonal u octagonal montado en rodamientos de bolas y en el cual estn fijos varios brazos cada uno de los cuales lleva dos hojas colocadas simtricamente con relacin al eje.

Si el eje es hexagonal, el segundo brazo estar desviado 60" con relacin al primero; el tercero, 60" con relacin al segundo y as sucesivamente. De esta manera, si pI eje tiene 24 brazos, habrn 48 hojas distribidas en filas de 8 en 6 diferentes planos axiales. Para reducir el paso y aumentar el nmero de planos cortantes, los brazos que llevan a las cuchillas se fabrican de tal manera que las dos hoj as de cada brazo giran en dos planos diferentes separados por la mitad del paso. De esta manera se duplica el nmero de planos cortantes,

Vistas de frente, las 48 hojas giran enton-ces en 48 planos perpendiculares al eje, lla-mados planos de corte y que constituyen el mismo nmero de crculos de rotacin.

El trmino paso de las cuchillas se aplica a la distancia media, medida paralelamente al eje, que separa dos crculos de rotacin sucesivos.

Las hojas de las cuchillas son removibles, de manera que pueden reemplazarse fcil-mente. Las cuchillas se instalan sobre el conductor de caa, de manera que la extre-midad de sus hojas quede separada de las tablillas a una distancia denominada ajuste.

Diversos diseos, Ciertos constructores han introducido a partir del tipo clsico, modificaciones de detalle que tienen como objeto principal:

(1) Aumentar el trabajo de las hojas dis-minuyendo su desgaste,

(2) Producir el auto-afilado de las hojas sobre el lado opuesto al de ataque ha-

t

ilLLAS CAERAS

cindolas reversibles. (3) Evitar que el desgaste disminuya el

largo de las hojas. La casa Mirrlees-Watson obtuvo este resultado cons-truyendo hojas de punta doblada; de esta manera el desgaste no disminuye el radio de corte y se obtiene al mis-mo tiempo un efecto de corte trans-versal que se une al corte longitudinal

Goitia

t+J .. :tJ'

=1= Fives Une

43

de la parte recta de la hoja. ( 4) Disminuir las consecuencias de los

choques montando la cuchilla sobre charnelas, lo que permite obtener pe-queos desplazamientos en la lnea de corte.

En la Fig. 20 se muestran los diseos ms comunes o ms interesantes.

Ramsay

11

Mirrlees

FIG. 20. ' Tipos de cuchilla

INFLUENCIA SOBRE EL CONDUCTOR DE CAAA

Las tablillas del conductor de caa pue-den ser de madera o metlicas. Cuando exis-te un juego de cuchillas es indispensable contar con tablillas metlicas, reemplazando las de madera por acero (Fig. 13). De lo contrario, (1) las tablillas se rompe(n al chocar con las cuchillas; (2) dejarn pasar pedazos de caa por sus intersticios.

Por otro lado, debe adaptarse, abajo de las cuchillas, un sistema para reforzar los rieles de rodamiento de las 2 cadenas de las [abli-llas metlicas colocando angulares que guen sus extremidades. Este sistema sirve en oca-siones para modificar el ajuste desplazando

, la cadena. El ajuste se obtiene, ms comn-mente, desplazando al eje de las cuchillas en sentido vertical, por medio de cuas.

MANDO DE LAS CUCHILLAS

Pueden mandarse: ( a) Por un motor de vapor. (b) Por un motor elctrico. ( e) Por una turbina de vapor. (a) El mando de un motor de vapor se

hace, en los pases franceses, por medio de una mquina rpida de 2 cilindros, tipo Larbodiere (Fig. 21), muy segura y fuerte. Tienen un regulador que mantiene la veloci-dad tan constante como lo permiten las va-riaciones de carga.

(b) El mando por motor elctrico se efec-ta por medio de uno de induccin de rotor embobinado (Fig. 22).

( e) El mando por turbina de vapor es el ms apropiado tcnicamente y permite cier-ta variacin de la velocidad; sin embargo, el costo de la turbina es alto y puede lIegar al

44 MANUAL PARA INGENIEROS AZUCARER. ;

FIG. 21. Mando de cuchillas por motor de vapor (Fives-Lille)

doble del costo de un motor elctrico. Necesi-ta adems atencin especial. Slo debe em-

1 1

plearse en bateras de ms de 150 T.e.H .. de capacidad.

FIG. 22. Mando de cuchillas por motor elctrico (Fives-Lille)

En cuanto a la transmisin del movimien-to. sta puede ser:

(a) Por banda. ( p) Directa por medio de un copIe flexi-

ble.

( a) El mando por banda tiene sobre todo, el objeto de evitar a las cuchillas los choques originados por sobrecargas excesivas; cuan-do ocurren, la banda cae. En realidad, la ventaja es mnima, y en ocasiones es ms difcil y molesto reinstalar la banda que cambiar una hoja rota. Adems, cuando pa-sa qn pedazo de fierro por las cuchillas, la correa cae y la mayor parte de las veces. la hoja tambin se rompe. La 'sola ventaja es que. con el molino inmvil, se puede en-

contrar ms fcilmente la hoja, o bien, el operador de la desmenuzadora, prevenido, puede descubrir al pedazo de fierro, al llegar a la tolva.

( b Y Actualmente, el mando se hace de preferencia directamente a travs de un co-pIe flexible (Fig. 23). En esta forma las cu-chillas se conectan al rbol del motor por la simple interposicin de un dispositivo relati-vamente suave y flexible constituido por un cable enrollado alternativamente sobre las clavijas respectivas de dos discos enclavija-dos, uno sobre el rbol del motor y el otro sobre el eje de las cuchillas (Fig. 24). Este dispositivo es simple y econmico y es satis-factorio a condicin que la potencia del mo-tor se prevea holgadamente.

LUCHILLAS CAERAS

FIG. 23. Copie flexible. Corte (Fives-Lille)

PASO

Se ha visto ya, que el paso de las cuchillas es el intervalo que separa los crculos de ro-tacin, uno de otro, o los planos de corte de 2 hojas sucesivas.

El paso ms frecuente es: 50 mm. Cuando se trabaja con caas duras, como

ocurre en Sud-Africa, y sobre todo, si se pre-sentan paralelas al conductor. se emplea un paso de 22 mm.

NUMERO DE HOJAS

El paso da el nmero de las hojas. Si ca-da hoja gira en un plano distinto. se tendrn:

L N=--I

p

N = nmero de hojas.

(40)

L = ancho del conductor de caa, en mm. p = paso de las cuchillas, en mm.

45

FIG. 24. Copie flexible. Vista lateral (Fives-Lille)

Cuando la Frmula 40 da un nmero N impar, se adopta siempre el nmero par i. ,-mediatamente inferior: en este caso, el inter-valo entre las hojas extremas y los flancos del conductor, ser superior al paso.

VELOCIDAD DE ROTACION

La velocidad de las cuchillas debe ser de 400 a 600 rpm. La velocidad adoptada uni-versalmente es de 500 rpm. En Sud-Afrca va de 500 a 700 rpm con una media de 600 rpm (lS], 1948, Pg. 14). Sin embargo, en Mauricio existen cuchillas que giran a 250 o 300 rpm, con resultados medianos. Inversa-mente, en algunos pases, la velocidad se ha llevado hasta 1 200 rpm. Puede pensarse que con estas velocidades se obtendran pe-dazos de caa muy pequeos; sin embargo. a tales velocidades el desgaste de las hojas debe ser muy rpido y la potencia consumi-da, considerable.

FIG. 25. Ajuste de las cuchillas

46

AJUSTE

El ajuste de las cuchillas es el intervalo que queda entre el crculo descrito por la extremidad de las cuchillas y las partes ms salientes de las tablillas del conductor (Fig. 25).

El ajuste es un factor importante en el tra-bajo de las cuchillas. De ste depende la proporcin de caas cortadas y por conse-cuencia, en cierta medida, la eficacia de ellas.

PROPORCION DE CARAS NO CORTADAS

Se obtiene inmediatamente con la frmu-la:

r i=-xlOO

h (41)

i = peso de las caas no cortadas, % peso trabajado

r = ajuste de las cuchillas, en mm h = altura del colchn de caa, en mm

Recurdese que h est dada en mm en la igualdad (22):

h = 1000C 60vLd

C = trabajo de los molinos en T.e.H.

(22a)

MANUAL PARA INGENIEROS AZUCAh"Rvc

v = velocidad del conductor de caas en m/min

L = ancho del conductor, en m d = peso del m" de caas, antes de las cu-

chillas, en kg/m"

d = 125 kg/m" (caas mezcladas) d = 150 kg/m" (caas paralelas)

La proporcin de las caas cortadas ES,. evidentemente:

100- i k = -.,-:-:-

100 (42)

EMPLEO DE LAS CUCHILLAS

Maxwell (Modern Milling of Sugar Cane, Pg. 60) distingue 2 categoras de cuchillas, segn el trabajo que desempean:

(a) Las cuchillas niveladoras, que, sobre todo, regularizan el colchn de caas. Traba-jan con un ajuste amplio y, en consecuencia, dejan pasar una alta proporcin de caas sin cortar.

( b) Las cuchillas cortadoras. Este segun-do efecto slo se busca cuando existen 2 juegos de cuchillas: el primero, al principio de la parte inclinada del conductor trabajara como nivelador; el segundo, en la parte alta del mismo, tendra como funcin completar el corte de la caa con un ajuste ms cerca-no a las tablillas (Fig. 26).

Segundo juego de cuchillas

FIG. 26. Instalacin de dos juegos de cuchillas

Parece que esta distincin es un poco ar-tificial. Un juego de cuchillas nico da ser-vicios considerablemente ms importantes que la simple nivelacin del colchn: divide

las caas en pedazos cortados que cubren y llenan los espacios vacos que puedan existir facilitando la toma de la desmenuzadora. Muchas cuchillas nicamente trabajan con

.J

.. "CHILLAS CAERAS

un ajuste tal que realmente son cortadoras. Finalmente, nosotros pensamos que la di-

ferencia enunciada slo tiene un significado verdadero cuando se trata de caracterizar los trabajos respectivos de 2 cuchillas que tra-bajan sobre el mismo conductor. Entonces la diferencia es justa.

Pero, cuando existe slo un juego de cu-chillas, como es el caso general, debe tra-tarse, sobre todo, de clasificar el trabajo que desarrollan de acuerdo con el ajuste adopta-do y no considerarlas nicamente como un nivelador en todos los casos y en todas las circunstancias.

En realidad, el juego de cuchillas nico, rene las dos funciones distinguidas por Maxwell: nivela automticamente y al mis-mo tiempo corta en la medida de lo posible.

POTENCIA

Frmula general. La potencia media consumida por un juego de cuchillas depen-de:

( 1) del tonelaje de caa; ,(2) de la fibra de la caa; (3) de la proporcin de caa que real-

mente corta, es decir, del ajuste. Las caas que se encuentran en el fondo del conductor, a una altura inferior al ajuste adoptado, se escapan de las cuchillas;

( 4) del paso: habr ms hojas cortado-ras a medida que el paso sea ms pe-queo y habrn ms golpes cuando haya ms hojas;

( 5) de la velocidad de rotacin: con una velocidad doble, habrn ms golpes y aproximadamente 2 veces ms tra-bajo;

(6) del radio del crculo de corte: cuanto ms grande sea ste ser mayor el momento necesario para cada golpe;

(7) de diversos factores variables: roza-miento, lubricacin, hojas ms o me-nos desgastadas, caas con fibras ms o menos resistentes, etc.

No pudiendo integrarse estos ltimos fac-tores, se escribir:

P = 0.0025 kCfnR

p

47

(43)

P = potencia media consumida por las cu-chillas, en I.H.P.

e = trabajo de los molinos, en T.C.H. f = fibra en la caa, con relacin a la uni-

dad. k = proporcin de caas cortadas, con rela-

cin a la unidad, dada por la Frmula ( 42).

n = velocidad de rotacin de las cuchillas, en rpm.

R = radio del crculo de rotacin en la punta de las hojas, en cm.

p = paso de las cuchillas, en cm. Esta frmula da un resultado aproximado

al considerar la potencia sin carga, nula.

Valores de potencia comunes. Por el gran nmero de factores que intervienen, es di-fcilllegar a valores precisos. Si se toman los valores medios ms frecuentemente adopta-dos, es decir:

se encontrar:

n = 500 rpm R = 60 cm p = 5cm k = 0.8

P -= 12H.P. Cf

(44)

es decir, aproximadamente 12 HP por T.F.H. (toneladas de fibra por hora). 0, aproximadamente:

1.5 a 2 HP por T.C.H. (45)

MaxweH (Pg. 305), da, para Java: Cuchillas niveladoras: 10 a. 15, en prome-

dio 12 I.HP /T.F.H. 2as. cuchillas cortadoras: 15 a 25, en pro-

medio 20 I.H.P./T.F.H. Doble juego de cuchillas: 25 a 35, en pro-

medio 30 LH.P./T.F.H.

Influencia del ajuste. Se ha comproba-do algunas veces, que los operarios de la f-

48

brica imaginan que al disminuirse el ajuste a la mitad, pasando, por ejemplo, de 10 a 5 cm, debe doblarse la potencia necesaria. Ahora bien, como se acaba de ver, el ajuste slo interviene en la profundidad a la que las cuchillas se hunden en el colchn de caas. Si esta es de 60 cm un ajuste de 15 cm (h - r = 45) demandar una potencia solamente el 50% ms grande que un ajuste de 30 cm (h - r = 30 cm).

Este clculo, al igual que la Frmula (43), supone que la potencia, trabajando sin car-ga, es nula, 10 que evidentemente es falso. Slo debe verse en esta Frmula (43), una aproximacin til en la prctica. Los valores que proporciona slo son valederos en condi-ciones corrientes o normales.

Variaciones de la potencia. Es suficiente colocarse cerca de un juego de cuchillas,

MANUAL PARA INGENIEROS AZUCAREROS

movido por un mutor elctrico provisto de un ampermetro, para darse cuenta de las variaciones continuas y brutales de la po-tencia media absorbida por las cuchillas.

El valor medio que se ha dado correspon-de a la suma de valores instantneos que van de un poco menos de la mitad a un poco ms del doble, segn la densidad de carga de la parte del conductor de caa que llega a las cuchillas. Un poquete de caas parale-las provocara el funcionamiento del inte-rruptor si la gra las deJ'Josita en esta forma sobre el conductor.

Potencia por instalar. De esta manera, la potencia que debe preverse para el motor de las cuchillas es sensiblemente superior a la potencia media calculada. Si se quieren utilizar todos los ajustes posibles es conve-niente instalar un motor de:

TABLA 1. POTENCIA POR INSTALAR EN LOS MOTORES DE LAS CUCHILLAS

25 H.P. por T.F.H. para las fbricas que trabajan de 20 H.P. por T.F.H. para las fbricas que trabajan de 16 H.P. por T.F.H. para las fbricas que trabajan de 15 H.P. por T.F.H. para las fbricas que trabajan a

o a 3 T.F.H. 3 a 4 T.F.H. 4 a 6 T.F.H.

ms de 6 T.F.H.

Cuando se instalan 2 juegos de cuchillas sucesivas puede darse a cada uno de ellos una potencia igual a, aproximadamente los % de los valores precedentes.

Estas potencias son suficientes si la ali mentacin del conductor es regular. Si es intermitente y por paquetes de caa com-pactos (si la gra no se sirve de uI?a mesa alimentadora para repartir la caa), es pru-dente aumentarlas en un 20%.

ELECCION DEL AJUSTE

No es conveniente bajar a las cuchillas hasta una posicin muy prxima al conduc-tor, lo que corresponde a un ajuste de 25 a 30 mm. Esto se debe a que las caas no cor-tadas que quedan en el fondo del conductor juegan un papel importante en la alimenta-cin de la desmenuzadora: estas' caas en-teras arman la masa de pedazos de caa y contribuyen a meterlas entre los cilindros.

Al suprimirse esta armadura, pueden ocu-rrir atascamientos en la desmenuzadora.

Un buen ajuste medio, para las cuchillas, variar entre 8 y 15 cm, en promedio de 10 a 12 cm. No es conveniente disminuir el ajuste abajo de 5 cm.

SENTIDO DE LA ROTACION

La costumbre general es la de hace