Válvula de Control


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Ahorrar con Válvula de Control:

Las válvulas de control generan pérdida de carga en un fluido para reducir su caudal y presión.

Las válvulas de control generan pérdida de carga en un fluido para reducir su caudal y presión. Desde el punto de vista energético las válvulas de control son unas fuentes de ineficiencia en el sistema, donde se disipa parte de la energía que se ha aportado al fluido durante su bombeo o compresión.

Las válvulas de control tiene un uso muy extendido en la industria como elemento de control en el proceso. Sin embargo generalmente no se analizan desde el punto de vista de ahorro energético, más bien todo lo contrario, cuanto mayor es la pérdida de presión mayor es el margen de control de caudal y de flexibilidad en el sistema.

Otros equipos asociados a la idea de Turbinas en paralelo con Válvulas de Control

- Turbina

Transforma energá de un fluido en energía mecánica


- Turbina de contrapresión

Substituten válvulas de control o se instalan en paralelo


Turbinas en paralelo con Válvulas de Control

Las válvulas de control se utilizan en la industria para ajustar el caudal y la presión de las corrientes de proceso. Las válvulas de control generan fricción y disipan una parte importante de la energía del fluido. Las turbinas transforman energía mecánica de los fluidos en electricidad. En la industria se pueden substituir las válvulas de control por turbinas y de esta forma transformar en electricidad la energía que estarían perdiendo  las válvulas de control. Las turbinas que se utilizan en este tipo de aplicación se conocen como "turbinas de contrapresión, y utilizan en lugar de válvulas de control para caudales y pérdida de presiones elevadas. Hay  otras turbinas de menor tamaño que se empiezan a comercializar.

Otros equipos asociados a la idea de Válvula de Control

Válvula de Control

Las válvulas de control generan pérdida de carga en un fluido para reducir su caudal y presión. Desde el punto de vista energético las válvulas de control son unas fuentes de ineficiencia en el sistema, donde se disipa parte de la energía que se ha aportado al fluido durante su bombeo o compresión. Las válvulas de control tiene un uso muy extendido en la industria como elemento de control en el proceso. Sin embargo generalmente no se analizan desde el punto de vista de ahorro energético, más bien todo lo contrario, cuanto mayor es la pérdida de presión mayor es el margen de control de caudal y de flexibilidad en el sistema.

Sistemas de vapor asociados a la idea de Ajustar la presión del vapor en consumidores

- Distribución del Vapor

Distribuir el vapor producido en la caldera a los consumidores


- Laminación de vapor

Reducen la presión del vapor en cada una de las redes de distribuión de vapor a los consumidores.


Ajustar la presión del vapor en consumidores

Durante el diseño se puede ajustar la presión de los consumidores a la presión de suministro. Este diseño tiene dos principales ventajas:
  1. Reduce el tamaño de los intercambiadores de calor.
  2. Utiliza vapor con un valor energético mayor. Se reduce la pérdida energética por fricción en la válvula de control que alimenta a los intercambiadores. Se aumenta la cantidad de vapor que se recupera del condensado de vapor que se forma en el intercambiador.
Una posible desventaja  es  que  en algunos casos puede aumentar la presión de diseño  del intercambiador y su coste.  Un análisis económico puede permitir determinar cuando esta medida deja de ser económicamente rentable.

Estimación del ahorro

La siguiente tabla muestra el porcentaje de recuperación de vapor cuando se despresuriza el condensado. Tabla de Vapor Como se ve en la tabla el porcentaje es mayor cuando mayor es la presión de origen. En cambio disminuye cuando queremos aumentar la presión del vapor recuperado. La tabla muestra también la entalpía del vapor saturado, que nos indica la energía del vapor.  El vapor a mayor presión tiene mayor entalpía. Cuando utilizamos una válvula de control para reducir la presión del vapor, estamos desperdiciando parte de la entalpía del vapor. Para aprovechar esta energía podemos, como proponemos en este apartado, reducir la perdida de presión en la válvula de control o reemplazar la válvula de control por una turbina que aproveche la diferencia de energía entre los dos vapores para generar electricidad.

Sistemas de vapor asociados a la idea de Reducir la presión del vapor generado

- Caldera de Vapor

Transforman la energía de combustión en vapor de agua que se va a utilizar como fuente de energía en la planta


Reducir la presión del vapor generado

Redudir la  presión de vapor producida en las calderas a las requeridas por proceso y de esta forma evitar que parte de a energía del vapor se pierda en las válvulas de control que se utilizan para ajustar la presión de vapor en los colectores de distribución de vapor y en los usuarios. El consumo de fuel de las calderas se reduce cuando se disminuye la presión del vapor generado.  Se puede reducir el consumo de fuel adaptando la presión del vapor generado a la máxima presión demandada por los consumidores.      

Sistemas de vapor asociados a la idea de Instalar Turbinas en sistemas de laminación

Instalar Turbinas en sistemas de laminación

Las válvulas de control en los sistemas de laminación de vapor se utilizan para ajustar el caudal y la presión entre las distintas redes de distribución de vapor. Las válvulas de control generan fricción y disipan una parte importante de la energía del fluido. Las turbinas transforman energía mecánica de los fluidos en electricidad. Se pueden substituir las válvulas de control de los sistemas de laminación por turbinas para transformar en electricidad la energía que estarían perdiendo  las válvulas de control. Las turbinas que se utilizan en este tipo de aplicación se conocen como "Back Pressure Turbines"o turbinas de contrapresión    

Sistemas de vapor asociados a la idea de Medir y monitorizar

-  Purga de las calderas (Blowdown)

Purgar parte del condensado para evitar que se acumulen impurezas en el circuito de condensado.


- Atemperadores

Inyectar agua desmineralizada en las estaciones de laminación para saturar el vapor sobrecalentado.


- Depósitos de recuperación del condensado

Recuperar el vapor formado en la red de recogida de condensados.


Medir y monitorizar

Principalmente cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción para asegurar que esta se ajuste a la demanda,  y evitar que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor. Con el sistemas monitorizados y optimizados es posible calcular eficiencias reales de los equipos y compararlas con  las esperadas por diseño. De esta comparación se pueden  identificar que sistemas son ineficientes e investigar las causas (deficiencias, ensuciamiento, etc) El primer paso es monitorizar y analizaz las ineficiencias del sistemas El siguiente paso es controlar la producción para optimizar el sistema en función de la demanda. En una tercera etapa se podrán identificar modificaciones y nuevos sistemas que aporten más flexibilidad y margen de mejora a la operación y control del sistema.

Sistemas de vapor asociados a la idea de Válvula de Control

Válvula de Control

Las válvulas de control generan pérdida de carga en un fluido para reducir su caudal y presión. Desde el punto de vista energético las válvulas de control son unas fuentes de ineficiencia en el sistema, donde se disipa parte de la energía que se ha aportado al fluido durante su bombeo o compresión. Las válvulas de control tiene un uso muy extendido en la industria como elemento de control en el proceso. Sin embargo generalmente no se analizan desde el punto de vista de ahorro energético, más bien todo lo contrario, cuanto mayor es la pérdida de presión mayor es el margen de control de caudal y de flexibilidad en el sistema.

Aspectos a tener en cuenta cuando apliques ideas de ahorro a este sistema:

(Algunas ideas puedes ser incompatibles entre ellas y reducir el ahorro energético esperado)

Recursos externos y Referencias:

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