En que consiste el ahorro:
Bajo ciertas circunstancias puede entrar aire en los equipos que consumen vapor y aumentar la concentración de gases disueltos en el condensado que retorna al desaireador.
Si tenemos intercambiadores sobredimensionados, o la demanda de calor se reduce de forma importante, el condensado puede enfriarse más de lo esperado y formar vacío en el lado del vapor. Con presiones negativas en muy probable que esté entrando aire al circuito de condensado. Cuando esta situación ocurre el primer efecto es que el condensado no tiene presión suficiente para retornar al colector, este se acumulará en el interior del intercambiador y hará reducir el área de intercambio. Esto hace que aumente de nuevo la temperatura y presión del condensado hasta que sea lo suficientemente alta para retornar al colector.
En esta situación la presión del condensado va a oscilar cíclicamente y en cada ciclo se producirá una entrada aire que hará que el condensado retorne al colector con altos niveles de gases disueltos.
Los intercambiadores de calor son los principales consumidores de vapor pero debe analizarse cada tipo de consumidor para identificar los riesgos de entrada de aire y potencial contaminación del condensado.
En resumen cualquier motivo que haga que baje la temperatura del condensado, provocará vacío ocasionando una entrada de aire en el equipo .
Como ejecutar el ahorro:
Para intercambiadodes de calor podemos aplicar las siguientes medidas:
- Si se ha reducido la demanda de calor intentar utilizar una corriente caliente residual de la planta para aportar el calor necesario y eliminar un consumidor de vapor.
- Si únicamente es posible utilizar el calor residual en algunos nodos de operación, habrá que comprobar si es rentable instalar un segundo intercambiador en paralelo que funciones en periodos de baja demanda de calor, manteniendo el calentador con vapor para periodos de mayor demanda.
- Comprobar si el intercambiador está dimensionado para todas las condiciones de operación. Si es así se pueden sellar algunos tubos para reducir el área de intercambio.
- Instalar una válvula de control en la entrada de vapor y controlar la demanda de calor ajustando la presión de vapor de entrada al intercambiador.
- Instalar un calderín para acumular y controlar el nivel de condensado que permita trabajar con el intercambiador parcialmente inundado, y ajustar el área de intercambio a las necesidades del proceso.
Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:
-Reemplazar motores eléctricos por turbinas de vapor
Instalar turbinas de vapor que utilizan vapor para mover equipos estáticos, en substitución de los motores eléctricos. Estas turbinas se utilizan en equipos que requieren motores de gran potencia.
-Instalar Enfriadores de Absorción
Los enfriadores de absorción permiten utilizar un vapor o calor residual en lugar de consumir electricidad para producir frío
-Evitar entrada de aire en los consumidores de vapor.
Otras ideas:Consumidores
Los consumidores de vapor está muy extendido en la industria. Existen en diversos tipo industrias que consument vapor y en cada planta diversos tipos de equipos o sistemas que consumen vapor. Los consumidores se pueden agrupar en función de si el vapor puede o no recuperar en forma de condensado. Consumidores que permiten recuperar le condensado después de utilizarlo. Algunos de los cuales son.- Intercambiadores de vapor: para calentar fluidos de proceso.
- Baterías de aire acondicionado:
- Calentadores de depósitos de agua caliente:
- Calentadores de secadores cilindricos, en la indústris textil y del papel.
- Prensas: para moldeado de plásticos, polvo
- Traceados de vapor, para calentar equipos y tuberías
- Turbinas de vapor, utilizados para mover equipos rotativos en lugar de motores eléctricos.
- Autoclave o depósitos encamisado
- Vapor de arrastre en Columnas de destilación
- Herramientas pneumáticas
- Mantenimiento y limpieza
Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:
-Calentar el agua de aporte
Calentar el agua de aporte a las calderas de vapor reduce el consumo de combustible en las calderas.
-Calentar el condensado de alimentación al desaireador
Calentar el condensado al desaireador reduce el consumo de combustible en las calderas.
-Condensar vapor en venteo del desareador.
Otras ideas:-Instalar desaireadores en lugar de tanque de alimentación de agua
-Reducir entrada de oxígeno en el desaireador
-Evitar entrada de aire en depósitos atmosféricos de recuperación de condensado
-Evitar entrada de aire en los consumidores de vapor.
-Mejorar el sistema de aditivos a la caldera
-Mejorar el tratamiento del agua de aporte
-Reemplazar agua aporte a la caldera por agua reciclada.
-Retornar condensado a presión directamente al desaireador
-Utilizar contactores de membranas en desaireadores
-Utilizar desaireadores presurizados
Desaireador
El desaireador se diseña para eliminar el oxígeno y el CO2 disuelto del agua de alimentación a la caldera. Ambos gases son corrosivos, pueden atacar los metales que toman contacto con el agua de alimentación de la caldera principalmente en las zonas a alta temperatura y reducir el rendimiento de la caldera.El desaireador utiliza vapor de baja presión para arrastrar gran parte de los gases disueltos en el agua y los elimina por el venteo del desaireador. Para para eliminar las trazas de oxigeno se utilizan además aditivos químicos . Los principales motivos para instalar un desaireador son: Ahorro energético:- Reduce la cantidad de químicos necesarios. La adicción de químicos requiere purgar el agua. Reducir y elminar estos químicos reduce la purga.
- Cuando se quiere utilizar el vapor directamente en el proceso tiene que estár libre de potenciales contaminantes para el proceso. Al reducir la adición de químicos no se contamina el vapor.
- Reducir el nivel de oxígeno al mínimo, sin utilizar químicos. Esto elimina la corrosión del agua de caldera.
- Económicamente más rentable que utilizar químicos. Tanto más importante cuanto mayor sea la presión de vapor generado por la caldera y mayores los requerimientos de calidad del agua.
Evitar entrada de aire en los consumidores de vapor.
Bajo ciertas circunstancias puede entrar aire en los equipos que consumen vapor y aumentar la concentración de gases disueltos en el condensado que retorna al desaireador. Si tenemos intercambiadores sobredimensionados, o la demanda de calor se reduce de forma importante, el condensado puede enfriarse más de lo esperado y formar vacío en el lado del vapor. Con presiones negativas en muy probable que esté entrando aire al circuito de condensado. Cuando esta situación ocurre el primer efecto es que el condensado no tiene presión suficiente para retornar al colector, este se acumulará en el interior del intercambiador y hará reducir el área de intercambio. Esto hace que aumente de nuevo la temperatura y presión del condensado hasta que sea lo suficientemente alta para retornar al colector. En esta situación la presión del condensado va a oscilar cíclicamente y en cada ciclo se producirá una entrada aire que hará que el condensado retorne al colector con altos niveles de gases disueltos. Los intercambiadores de calor son los principales consumidores de vapor pero debe analizarse cada tipo de consumidor para identificar los riesgos de entrada de aire y potencial contaminación del condensado. En resumen cualquier motivo que haga que baje la temperatura del condensado, provocará vacío ocasionando una entrada de aire en el equipo .Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este equipo:
-Precalentar el aire de combustión
Precalentar el aire de combustión es una opción para mejorar la eficiencia del horno.
Intercambiador de Calor
Son equipos que intercambian calor entre dos corrientes. Podemos utilizarlos una corriente de servicio caliente como el vapor, para calentar una corriente de proceso , o utilizar un servicio de enfriamiento como el agua de torre para enfriar una corriente de proceso. La mejor eficiencia energética lse consigue cuando intercambiamos el calor entre dos corrientes de proceso. Extrayendo el calor de la corriente caliente que queremos enfriar y lo aprovechandolo para calentar una corriente fria que queremos calentar.Evitar entrada de aire en los consumidores de vapor.
Bajo ciertas circunstancias puede entrar aire en los equipos que consumen vapor y aumentar la concentración de gases disueltos en el condensado que retorna al desaireador. Si tenemos intercambiadores sobredimensionados, o la demanda de calor se reduce de forma importante, el condensado puede enfriarse más de lo esperado y formar vacío en el lado del vapor. Con presiones negativas en muy probable que esté entrando aire al circuito de condensado. Cuando esta situación ocurre el primer efecto es que el condensado no tiene presión suficiente para retornar al colector, este se acumulará en el interior del intercambiador y hará reducir el área de intercambio. Esto hace que aumente de nuevo la temperatura y presión del condensado hasta que sea lo suficientemente alta para retornar al colector. En esta situación la presión del condensado va a oscilar cíclicamente y en cada ciclo se producirá una entrada aire que hará que el condensado retorne al colector con altos niveles de gases disueltos. Los intercambiadores de calor son los principales consumidores de vapor pero debe analizarse cada tipo de consumidor para identificar los riesgos de entrada de aire y potencial contaminación del condensado. En resumen cualquier motivo que haga que baje la temperatura del condensado, provocará vacío ocasionando una entrada de aire en el equipo .Recursos externos y Referencias:
(Hemos seleccionado estos recursos y referencias, para que puedas ampliar más información)
Cálculos:
[1] Calculo del vapor requerido por calentamiento - Spirax-Sarco Limited - Resources - Calculators
- Calcula el caudal de vapor necesario para aportar un flujo de calor determinado, a un intercambiador u otro equipo
Intercambiador de Calor:
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