Download oportunidades para mejorar la eficiencia del sistema de vapor

OPORTUNIDADES PARA
MEJORAR LA EFICIENCIA
DEL SISTEMA DE VAPOR
LEZCANO HNOS., C. POR A.
ING. JUAN J. DIAZ S.
El circuito del vapor y
condensado
Sistema de
distribución
Equipo
Equipo
usuario
usuario
Generador
Generador de
de vapor
vapor
Recuperació
n de
condensado
Pérdida de calor = Pérdida de $
„
Cada libra de vapor y
galón de agua caliente
que producimos tiene
un costo.
–Costo de la libra de
vapor RD$ 0.32 y
RD$ 0.36
FACTORES GENERACION DE
VAPOR
.
FACTORES DE COSTOS TIPICOS DE LA
GENERACION DEL VAPOR
ELECTRICIDAD
MANTENIMIENTO
1%
AGUA
DEPRECIACION DEL EQUIPO
ELECTRICIDAD
2%
1%
QUIMICOS
4%
12%
QUIMICOS
COMBUSTIBLE
DEPRECIACION DEL
EQUIPO
AGUA
MANTENIMIENTO
COMBUSTIBLE
80%
PURGAS DE CALDERA
Beneficios al automatizar
„
„
„
„
„
Ahorros sustanciales (agua y
combustible) al purgar solo lo
necesario.
Vapor limpio y seco.
Facilita la dosificación de químicos al
agua de caldera.
Menores incrustaciones.
Todo con un mínimo de atención
personal.
DISTRIBUCION DE
VAPOR
AISLAMIENTO EN LA
DISTRIBUCION
„
EL COSTO DE NO AISLAR
UN TRAMO DE 100M DE
TUBERIA DE 1 ½” ES DE
RD $ 124,727.00 por año
„
EL COSTO DE AISLAR EL
MISMO TRAMO DE
TUBERIA CON UN
ESPESOR DE 1 ½” EN FIBRA
DE VIDRIO RONDA
RD $ 30,000.00.
Pérdidas Energéticas en Tuberías de Vapor
Presión 116 PSI
Tamaño
tubería
Sin aislamiento
Presión 130 PSI
3/4"
RD$/metro x mes
210.12
Con aislamiento
(efic.80%)
RD$/metro x mes
42.0
Sin aislamiento
RD$/metro x mes
244.4
Con aislamiento
(efic.80%)
RD$/metro x mes
48.88
1"
257.08
51.41
298.8
59.6
1.1/4"
298.29
59.65
357.4
71.48
1.1/2"
314.77
62.9
365.4
73.08
2"
343.4
68.68
503.87
100.6
2.1/2"
513.35
102.6
596.78
119.35
3"
615.53
123.1
701.4
140.28
4"
773.74
154.74
996.03
199.2
Se ha considerado un costo del vapor de 0.37RD$/libra
Beneficios Adicionales
– La protección del personal
contra quemaduras.
– Mejora el medio ambiente
– Aumento de la vida útil de
los equipos.
– Mejoría del aspecto físico
del sistema.
ESCAPES DE
VAPOR
ESCAPES DEL SISTEMA
ESCAPES DE VAPOR A TRAVES DE
ORIFICIOS DESCARGANDO A LA
ADMOSFERA
Conexión de las Derivaciones
Vapor
Vapor
Condensado
Deficiente
9
Correcto
Puntos de Drenaje
Sección
Vapor
Condensado
„ Correcto
Colector de
condensado
Conjunto purgador
Sección
Vapor
„ Deficiente
Conjunto purgador
Válvulas de interrupción de
fuelle
Como funcionan?
Válvula de globo tradicional
Desventajas:Difícil de operar,
torque muy alto
Propensa a fugas por
los empaques
Erosiona
con
facilidad el ensamble
del prensaestopas y el
vástago
Como trabajan ?
Válvula de globo tradicional
Válvula blindada con fuelle
Los beneficios del blindaje con fuelle
Impide los escapes a través de los
sellos
„ Ahorra energía
„ Mejora las condiciones de seguridad
„ Protege al ambiente y a los
trabajadores
„ Reduce los costos de mantenimiento,
reemplazos y tiempo improductivo
„
s
o
t
s
o
c
e
y
u
s
n
i
o
v
m
i
t
s
i
c
D
u
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o
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p
im
TRAMPAS DE VAPOR
Cuál es la función de la trampa
de vapor?
„Desalojar el condensado de las
líneas o equipos de proceso.
„Se requiere suficiente presión
diferencial
Trampas para vapor
• Cuando el vapor cede su calor latente o
entalpía de evaporación se convierte en
condensado.
• La trampa es una válvula automática
que cierra en presencia de vapor y abre
cuando le llega condensado o aire.
Tipos de Trampas
•
•
•
Termostáticas
Presión balanceada
Bimetálica
•
•
•
Mecánicos
Flotador y
termostato
Balde invertido
•
Termodinámicas
CALENTADORES DE AGUA DE
VAPOR
MAS CALENTADORES
CUBETA INVERTIDA O BALDE
INVERTIDO
„
„
LA MAS
UTILIZADA Y
LA MENOS
RECOMENDADA
Trampa de Balde Invertido (1)
Trampa de Balde Invertido
(2)
Trampa de Balde Invertido
(3)
Trampa de Balde Invertido
(2)
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE
LA CUBETA INVERTIDA
Ventajas:
» Soportan altas presiones.
» Tiene buena tolerancia a los golpes de
ariete.
» Desalojan una gran cantidad de
condensado.
Desventajas:
» Siempre tiene que haber suficiente agua en el cuerpo del
purgador para que haga de sello alrededor de la cubeta.
» Fallan abiertas
» Las fallas de esta trampa no pueden ser detectadas con
facilidad
» Si va a haber fluctuaciones de presión, hay que instalar
una válvula de retención en la línea de entrada delante
del purgador.
LAVANDERIAS
„
„
TRAMPAS
TERMODINAMICAS
Utilizadas
ampliamente en las
lavanderias por su
diseño compacto y
gran durabilidad
Trampa Termodinámica (2)
Trampa Termodinámica (3)
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE
LA TRAMPA TERMODINAMICA
Ventajas:
» Puede operar sin ajustes ni cambio de válvula.
» Son compactos, sencillos y ligeros pero con gran
capacidad de manejo de condensado para su tamaño
» Se puede usar con vapor recalentado y a alta
presión, sin que le afecte los golpes de ariete,
vibraciones o corrosión.
» Como el disco es la única parte móvil, se puede
realizar el mantenimiento sin retirar el purgador de
la línea.
Desventajas:
» No trabajan muy bien con presiones diferenciales
muy bajas y necesitan una entrada mínima de
0.25bar.
» En el arranque, el aire puede cerrar el purgador
como si fuera vapor, y no escapar.
» La descarga puede producir ruido, por lo que en
algunos lugares será necesario un difusor.
» Si se subdimensiona, puede aumentar su ritmo de
ciclo y un desgaste prematuro.
» No se recomienda para altos caudales ni para trabajo
al interperie.
COMO DETECTAR SI HAY UN
ESCAPE EN EL SISTEMA
Selección de Trampas
Para Vapor
• Aplicación
• Condiciones de trabajo
• Presión diferencial
TABLA DE APLICACION DE
TRAMPAS DE VAPOR
Selección de Trampas Según
Aplicación
• Esto puede ser muy amplio, pero como guía puede
utilizarse lo siguiente:
• Termostáticos (Purga de aire, Acompañamiento no
crítico de vapor, Equipos que pueden ser inundados
para poder aprovechar calor sensible)
• Mecánicos
(Procesos con control de temperatura)
• Termodinámicos
(Drenaje de líneas de
distribución de vapor, Acompañamiento crítico de
vapor)
Selección de Trampas por
Condiciones de Trabajo
• Hay que tener en cuenta:
• Presión
• Temperatura
• Caudal de condensado
• Presión diferencial
Caudal y Presión Diferencial
Condensado (Kg./h)
Capacidades
Presión diferencial (bar)
Sustitución de elementos internos
Purgador de Boya cerrada
„RECAMBIOS
DISPONIBLES
„CONJUNTO
VALVULA Y
ASIENTO
„FLOTADOR
„ELEMENTO
TERMOSTATICO
Sustitución de elementos internos
Purgador Termodinámico
„RECAMBIOS
DISPONIBLES
„DISCO
„TAMIZ
Retorno de Condensado
Sistema de
distribución
Equipo
Equipo
usuario
usuario
Generador
Generador de
de vapor
vapor
Recuperació
n de
condensado
RETORNO DE CONDENSADO
El condensado que echamos al drenaje tiene
un costo $$$$:
„ Agua
„ 20% de la energía suministrada en forma de
combustible
„ Tratamiento químico
„
¿Porqué Recuperar el
Condensado?
• Por ahorro de energía
• Por ahorro de agua
• Por ahorro en tratamiento
del agua de alimentación a
caldera
POR QUE AUDITAR DEL
SISTEMA DE VAPOR?
„
„
„
„
„
„
La economía globalizada
El mejoramiento de la
competitividad
Los crecientes costos energéticos
Las reducción los costos de
producción
La manutención de nuestras
reservas energéticas
Preservación del ambiente, son
las razones que justifican la
realización de una auditoria
energética.
En que consiste la auditoria del
Sistema de vapor
Esta auditoria incluye:
„ Levantamiento de las trampas
existentes.
„ Inspección de las condiciones de
operación y estatus.
„ Marco teórico, ficha técnica de la
inspección y diagnostico de las
trampas
En que consiste la auditoria del
Sistema de vapor
„
Recabado de datos de la operación
del sistema completo, incluyendo:
–
–
–
–
„
Generación y distribución.
Utilización y trampeo.
Escapes, perdidas y fallas.
Recomendaciones y anexos.
Recomendaciones
CASO REAL
„
RESULTADOS DE AUDITORIA DEL HOTEL EN
BAYAHIBE
„
Con el cambio de 2 trampas de vapor del calentador
de agua.
AHORROS DE
RD$ 300,000. SOLO EN
COMBUSTIBLES AL MES.
INQUIETUDES Y
PREGUNTAS