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Spirax-Sarco Limited - Steam engineering tutorials
Un resumen completo de la necesidad de almacenamiento de vapor para satisfacer las demandas de carga máxima en industrias específicas, incluyendo el diseño, construcción y operación de un acumulador de vapor.
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 otras ideas de ahorro para este equipo:
-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:Sistema de Vapor
Se estima que hay un potencial de un 12.5% de ahorro de fuel en sistemas para generar vapor. Algunas de estas medidas de ahorro no requieren inversión. Para estas el tiempo de retorno de la inversión puede variar entre 2 y 34 meses. Desde el punto de vista energético el vapor se utiliza como medio para transmitir calor a los usuarios. El calor que se forma por la combustión de Fuel en las calderas se utiliza para vaporizar el agua y formar vapor. El vapor almacena una gran cantidad de calor el cual se puede conducir fácilmente hasta los usuarios, incluso los situados a bastante distancia de las calderas. El vapor puede tener distintos usos, pero el más habitual para aportar calor, condensando en los usuarios y liberando el calor de condensación. El condensado de de vapor generado se podrá retornar a la caldera par a volver a formar vapor Otros posibles usos del vapor son: - Como fuerza motriz, para mover equipos rotativo reemplazando a los motores eléctricos. - Generar electricidad en las turbinas. - Sistema de calefacción o HVAC. - Utilizando directamente al proceso, por ejemplo columnas de stripping, secadores, apagadores de emergencia de hornos, etc. Estas aplicaciones no permiten recuperar el condensado. - Como fluido de limpieza para mantenimiento de maquinaria. (Balance de vapor) Todos los elementos del sistema de vapor pueden tener ineficiencias que pueden provocar pérdidas de energía y resultar en oportunidades de ahorro o eficiencia energética. Los siguientes elementos forman parte del sistema de vapor. Entender estos elementos desde el punto de vista energético ayuda a identificar oportunidades de ahorro energéticoCaldera de Vapor
Las calderas de vapor son hornos diseñados específicamente para generar el vapor que se va a utilizar como servicio en la planta. A la caldera se alimenta agua desmineralizada que se hace pasar por unas tuberías de intercambio de calor en el interior del horno, donde el agua se vaporiza. Existen dos sistemas de circulación de agua dentro del horno, la zona de radiacción donde se aprovecha la energía de radiación producida durante la combustión y la zona de convección, donde se aprovecha el calor de los gases de combustión a elevada temperatura. Una caldera eficiente es aquella que aprovecha la mayor parte del calor de combustión maximizando la generación de vapor. En una caldera eficiente la temperatura de los gases de escape es lo más baja posible y las pérdidas de calor al exterior son mínimas.Distribución del Vapor
El vapor se distribuye desde la caldera a los consumidores, mediante tuberías, por redes de distribución. En la caldera se produce vapor de muy alta presión. Los consumidores necesitan distintos niveles de temperatura del vapor, para ello se definen uno o varios sistemas de distribución del vapor, a distintas presión y temperatura. Cada sistema de distribución alimentará a varios consumidores con requerimientos similares de presión y temperatura. Antes de distribuir el vapor en los consumidores se reduce a la presión de suministro en cada una de las redes de distribución del vapor, en las estaciones de laminación. La pérdida de calor de las tuberías con el exterior provoca que parte del vapor condense en el interior de las tuberías. Este condensado hay que eliminarlo para evitar problemas de golpes de ariete, esto se realiza utilizando trampas de vapor. Dependiendo de la longitud de las tuberías de distribución de vapor se instalan varias trampas a lo largo de todo el recorrido.Steam Accumulators
Un resumen completo de la necesidad de almacenamiento de vapor para satisfacer las demandas de carga máxima en industrias específicas, incluyendo el diseño, construcción y operación de un acumulador de vapor.Recursos externos y Referencias:
(Hemos seleccionado estos recursos y referencias, para que puedas ampliar más información)
Cálculos:
[1] Cálculo del optimo espesor aislamiento para tuberías de vapor - TLV Euro Engineering UK LTD. -Engineering Calculators
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Calcula el espesor de aislamiento óptimo para tuberías de vapor desde el punto de vista económico. El cálculo permite determinar el ahorro energético obtenido mejorando el aislamiento en tuberías
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Programa de cálculo para modelizar un sistema de vapor y definir la forma de operación más eficiente y con menor consumo energético.
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Calcula la energía generada en una turbina de vapor y las propiedades del vapor en la descarga de la turbina.
Referencias:
[1] CIBO Energy Efficiency Handbook - Council of Industrial Boiler Owners (CIBO), November 1997
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Este Manual de Eficiencia Energética se preparó para ayudar a los propietarios y operadores de sistemas de calderas para obtenere el mejor rendimiento y ahorro energético en su instalación.
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Describe la utilización de turbinas de vapor para mover equipos rotativos.
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Esta guía de energía discute prácticas de eficiencia energética y tecnologías de eficiencia energética que se pueden implementar en la industria petroquímica.
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Tutorial en el que se compara el consumo energético de los diferentes tipos de trampas de vapor.
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Describe los beneficios de inspeccionar y reparar las trampas de vapor y las recomendaciones para hacerlo de forma eficiente.
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Describe la idea de instalar mantas o sistemas de aislamiento que se puedan desmontar en válvulas y elementos que puedan verse afectadas por frecuentes operaciones de mantenimiento.
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Este documento creado por la Comisión Europea contiene orientación y conclusiones sobre las técnicas de eficiencia energética para todas las instalaciones incluidas en el la Directiva IPPC.
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Analiza el ahorro de instalar turbinas de contrapresión que generen electricidad en lugar de válvulas reductoras de presión.
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Describe el potencial de ahorro en sistemas de vapor para instalaciones industriales.
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Un resumen completo de la necesidad de almacenamiento de vapor para satisfacer las demandas de carga máxima en industrias específicas, incluyendo el diseño, construcción y operación de un acumulador de vapor.
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Analiza la idea de utilizar enfriadores de adsorpción que consumen vapor residual para producir frio.
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Analiza como aumentar la presuión de un vapor residual con ejectores de vapor, y convertirlo en un vapor que pueda ser consumido en la planta.