Steam Turbine Calculator


Bootstrap Case

U.S. Department of Energy - Steam System Modeler Tool (SSMT) - Deaerator Calculator

Calcula la energía generada en una turbina de vapor y las propiedades del vapor en la descarga de la turbina.

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 energético

Hemos encontrado otras ideas de ahorro para este equipo:

-Medir y monitorizar

Medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora.


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.

Laminación de vapor

Los sistemas de distribución de vapor pueden tener circuitos de vapor a diferente presiones y temperaturas. 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. Las primera estación de laminación reduce la presión del vapor de mayor presión, el que viene directamente de la caldera a la presión de la siguiente red de distribución con inferior presión. Por ejemplo desde el nivel de muy alta presión al de presión de alta. Si existe un tercer nivel de presión, por ejemplo presión de mediase instala otra estación de laminación que reduzca la presión de la red vapor de alta presión a la de vapor de media presión. Los sistemas de laminación de vapor reducen la presión del vapor de más presión al requerido por cada circuito. Energéticamente estos sistemas son ineficientes. Transforman vapor de mayor poder energético en vapor de menor poder energético. La válvula de vapor que utilizan pierde gran parte de este poder energético. Las estaciones de laminación reducen la energía útil del vapor (llamada exergía), puesto que transforman un vapor de más alta presión, con mayor temperatura en otro de menor presión o temperatura. En esta transformación se desaprovecha parte de la energía del vapor de más alta presión sin obtener un beneficio a cambio. Para entender el concepto de exergía, si intentamos generar electricidad a partir del vapor instalando una turbina, se producirá mayor cantidad del vapor de mayor presión. Reducir la presión del vapor no reduce significativamente la cantidad de calor que se puede aprovechar cuando se utiliza este vapor para calentar, si en cambio se reduce significativamente la capacidad de generar electricidad o de utilizar este vapor para calentar un fluido a mayor temperatura. Se instalan redes a distintas presiones para abaratar los equipos que trabajan a menor temperatura. Y requieren vapor de presión inferior.

Steam Turbine Calculator

Calcula la energía generada en una turbina de vapor y las propiedades del vapor en la descarga de la turbina.

Equipos Asociados:

(Aprovecha los Calores y corrientes para generar el ahorro que buscas aplicando esta idea)

    Aprovecha Turbina


    Turbinas: La turbinas  de un fluido en energía mecánica, desde la presión y temperatura de entrada hasta una presión final a la que se descarga el fluido a la salida de la turbina. Las turbinas conectadas  a generadores eléctricos transforman la energía mecánica en electricidad

    Aprovecha Turbina de contrapresión


    La turbina de expansión  transforma la energía de un gas en energía mecánica, desde la presión y temperatura de entrada hasta la presión de descarga antes de que se produzca la condensación del gas. La turbina retorna así una gas sobrecalentado a menor presión, pero suficiente para ser utilizado en otra parte del proceso. Las turbinas de gas conectadas aprovechan menos energía del fluido que las turbinas de condensación. Sin embargo permiten utilizar este fluido, a menor presión en el proceso.  Este tipo de turbinas son las que se utilizan para reemplazar válvulas de control , aprovechando la energía del fluido desde la presión de suministro a la presión de utilización en el consumidor.

    Aprovecha Turbina de vapor


    Utilizan vapor para mover equipos rotarivos, en substitución de los motores eléctricos. Estas turbinas se suelan  utilizar en equipos que requieren motores  de gran potencia. Permiten aprovechar un excedente de vapor en la planta generando un ahorro de consumo eléctrico en la planta. Las turbinas de vapor pueden se de condensación o de contrapresión.  Utilizaremos turbinas de condensación si queremos aprovechar al máximo la energía del vapor. Utilizaremos turbinas de contrapresión si tenemos demanda de vapor de inferior presión y queremos recuperar este vapor  y consumirlo en la planta.    

Recursos externos y Referencias:

(Hemos seleccionado estos recursos y referencias, para que puedas ampliar más información)

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