Energy management: Savings in gas consumption during the production process

El proceso de impregnación es un proceso químico que consiste en dar al papel en bruto un baño de resina para que, tras secarse, sea posible adherirlo mediante presión a superficies de madera. Este proceso de producción de impregnación es continuo. Las líneas de producción trabajan veinticuatro horas, también durante los fines de semana. Según esto, lo ideal sería que las máquinas sólo dejaran de funcionar debido a acciones programadas como intervenciones de mantenimiento, limpieza de la línea o días de vacaciones. Lo que ocurre en la realidad es que a veces, durante el proceso de impregnación, el papel se rompe. Las roturas se dividen en dos tipos, tipo empalme y tipo durante la impregnación.
El objetivo de este proyecto es evaluar medidas para ahorrar consumo de gas durante las roturas de papel que se producen durante el proceso de impregnación química. Dado que no se pueden realizar cambios en la instalación actual se plantean tres escenarios diferentes de actuaciones a realizar: Escenario 0, que representa la situación actual, Escenario 1 en el que se apagarían los quemadores durante la pausa y Escenario 2 en el que se mantiene una temperatura de mantenimiento durante la pausa.
Para elegir cuál de estos escenarios es más adecuado se realiza primero un estudio de las duraciones de las paradas. Una vez conseguida la agrupación entre las duraciones de las paradas, se preparan pruebas y se realizan en una de las líneas de producción. De las pruebas se extraen las ecuaciones que describen la relación entre la temperatura y el proceso de consumo de gas y se utilizan para desarrollar una herramienta de simulación que compara diferentes configuraciones de las líneas.

The impregnation process is a chemical process that consists of giving the raw paper a resin bath so that after drying it is possible to adhere it by pressing it to wooden surfaces. This production process of impregnation is continuous. The production lines work twenty-four hours also during weekends. According to this, the machines ideally would only stop working due to scheduled actions such as maintenance interventions, cleaning of the line or vacation days. What occurs in the reality is that sometimes during the impregnation process, the paper breaks. The breaks are divided into two types, type splice and type during the impregnation.
The aim of this project is to evaluate measures to save gas consumption during the paper breaks that occur during the chemical impregnation process. As no changes in the current installation can be done three different scenarios of actions are considered to be made: Scenario 0, that represents the current situation, Scenario 1 in which the burners would be switched off during the downtime and Scenario 2 in which a maintenance temperature is kept during the break.
In order to choose which one of this scenarios is more suitable a first a study of the durations of the stops is done. Once the clustering between the durations of the stops is achieved, tests are prepared and performed in one of the production lines. From the tests, equations that describe the relation between temperature and gas consumption process are extracted and are used to develop a simulation tool that compares different configurations of the lines.