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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE ASNMARCOS
FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA
UNIDAD DE POSTGRADO
DiplomadoGerenciamiento de los energeticos y
ahorro de energia en la industria
Profesor: Ing Gilberto Salas Colotta
Consultor ONUDI en Produccion mas Limpia y Eficiencia energetica
Consultor del CER Centro de Ecoeficiencia y Responsabilidad Socia
Profesor !sociado de la UN"S" # UPC
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TEMA:
AHORRO DE ENERGIA EN PURGAS,TRAMPAS DE VAPOR Y TUBERIAS SIN
AISLAMIENTO
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El c clo !el "#$or %re#l&
STR BUC ÓN STR BUC ÓN
USUAR OSUAR OF NAL NAL
RETORNO EL
CON ENSA O
GENERAC ÓN E
VAPOR
E N E R G I A
U T I L ' ( )
E N E R G I A
E N E R G I A
U T I L ' ( )
U T I L ' ( )
Purga de fondodecaldera 3 %3 %
Pérdidas encombustión
18 %18 %
Pérdida endistribución
5 %5 %
Condensado no
recuperado
Agua dereposición
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AHORRO DE CALOR EN
SISTEMAS DE VAPORA& AHORRO POR PURGAS
B& AHORRO DE CALOR EN CHIMENEAPOR USO DE ECONOMI*ADORC& AHORRO DE CALOR EN RED DE
VAPOR Y LINEA DE CONDENSADOS
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Caudal mínimo de purgaCaudal mínimo de purga
QQ purgapurga == FFB - FB - F
x Qx Q generacióngeneración
Donde:F = ppm del agua de alimentaciónB = ppm permitidas en la caldera
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Ahorro por automatizaciónde la purga de superficie
El fabricante de la caldera recomienda mantener laconcentración de SDT entre 2 000 y 3 000 ppm.
!a caldera genera " 000 #g$h de %apor a & barm.
El agua de alimentación a la caldera tiene 3&' ppm.
Suponiendo (000 h$a)o de traba*o +2 turnos al d,a-"d,as$semana- "0 sem$a)o
/ u1 porcenta*e de la generación de %apor debopurgar para mantener este ni%el
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Ahorro por la automatizaciónde la purga de superficie
Si los SDT m 4 son 2000 ppm5
6 de purga 7 3&' 4 800$+2000 3&' 7 23.36Si los SDT m 4 son 3000 ppm5
6 de purga 7 3&' 4 800$+3000 3&' 7 8(.(6Diferencia5 '.96 de " 000 7 ((" #g$h
(("#$h 4 (000h$a)o 7 8 &'0 000 #g$a)o7 8 &'0 000 !$a)o
En un año representa 1 780 m 3 deagua tratada
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Ahorro por la automatizaciónde la purga de superficie
:omo el %apor se genera a & barn .-.- el aguapurgada tiene &28.( ;
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A@ BB DE :A! B C BC B AS
Ahorro por recuperación de calor mediante tanFuesflash e intercambiadores de calor.
DAT S5 Evaporación :: 100 000lb/h Eficiencia del caldero : 80% Sólidos totales del agua reposición : 00 ppm Sólidos totales del agua condensada : 10 ppm % del agua de reposición : !0 %
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calor del petróleo 5 8"0 000calor del petróleo 5 8"0 000 GtuGtu $$galgalCrecio del petróleoCrecio del petróleo 5 0-' S H $5 0-' S H $ galgal
DESABB !!Sólidos totales del agua alim. 7 ?0040-30 7 8'0 ppm
Sólidos totales del agua cond.7 8040-& 7 & ppmSólidos totales del agua de alimentación 7 8'& ppmCorcenta*e de purgas- sin el uso deantiespumantes-sólidos m 4imos 7 3 "00 ppm
6 Curgas 7I 8'& ppm J $ I 3" 00 8'&J4800 7 "-?(6Corcenta*e de purgas- con el uso deantiespumantes-sólidos m 4imos 7 8" 00 ppm
" 6 Curgas 7I 8'& ppm J $ I 8" 0 00 8'&J 4800 7 8-2?6ahorro por uso de antiespumante7 + "-?( 8-2? 7 (-3'
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" agua ahorrada 7 800 000 lb$h 4 0-0(3' 7
7 ( 3'0 lb$h" calor ahorrado 7 ( 3'0 lb$h 4 3&? Gtu $lb 7
7 8 ?(? ''0 GT $h
A@ BB DE :A! B BE: CEBA:K L M!AS@
6 >apor Mlash recuperable I @ b @f J $ I @I @fg J 4 800J 4 800
Donde 55@b 7calor sensible liF. pres.caldero+ Gtu$lb
@f 7 calor. sens. l,F. a la pres. flash- +Gtu$lb @fg 7 calor lat. de %apor. a pres. flash+ Gtu$lb
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C#$ &&&&C#$ &&&&A@ BB DE :A! B C B S DEA@ BB DE :A! B C B S DEKLTEB:A=GKAD BESKLTEB:A=GKAD BES
Calor sensible del agua de reposición a 80, 28 tu/lb
Calor sensible del lí3uido a 1 0
, 14 tu/lb5ecuperación calor intercam& , 14 " 28, 128 tu/lb
6horro del calor por intercambiador128 tu /lb ( 7 1' 0 '! 9 lb/h, 1+1 ++' tu/h
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GA!AL:E ELEBA! DE A@ BB DEGA!AL:E ELEBA! DE A@ BB DE:A! B :A! B
;56S- 5EC; E56=# , '*' 81 tu/h 7 1')84%9
?$ E5C6@ ?6=#5 , 1+1 ++' tu /h 7 *)!2%9# 6> , ' 0*1'28 tu/h 7 100%9
A@ BB EL CETB !E A '06 de eficiencia. , 1+0 000 tu / gal ( 0)80 , 1'0 000 tu/gal
A@ BB EL : =G STKG!E , '0*1 '28 tu/h A 1'0 000 tu/galB , 1*)' gal/ h , 1*)' gal / h , 1'2'*' gal / a o 7'0h/dia) ! 0 d/a o9 Ahorro anual en dinero 7 0-' H $gal4 82(2&2 gal$h
7 99 (8' H
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A@ BB DE :A! B EL :@K=ELEAC B S DE SKSTE=A
E: L =KOAD B sted pude poner un ahorro grande en la
cuenta de petróleo de su planta
instalando un economizador. En estealeteado dise)o el calor es recuperado delos gases de chimenea y se usa pararecalentar el agua de alimentación de lacaldera. De esa manera- aumenta latemperatura del alimentador de agua- lacaldera reFuerir menos petróleo
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A@ BB DE ELEB KA EL BED DE>AC B P : LDELSAD S
El programa se orientar haciaEl programa se orientar hacia ::
aa Becuperación de condensados
b =onitoreo de trampas de %aporc Eliminación de fugas en l,neas y accesoriosd Beparación del aislamiento
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Determinación del calor perdido con losDeterminación del calor perdido con loscondensadoscondensados
Gase de c lculo5Gase de c lculo5
Consumo anual de comb&7 gal/a9 7 +10 0005endimiento de la caldera7 Dg vapor /gal 5" 9 , 2!)!
emp de condensados 7 C9 , 8'emp& ambiente 7 9 , '0
Capacidad calorífica 7Dcal/Dg" C9 , 1Eficiencia de la caldera 7%9 , *!)4
oder calorífico inferior 7Dcal/gal9 , !2 0'05etorno de condensados 7%9 , 80
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Mlu*o recuperado 7 0-' 4 "80 000 4 (3-3
7 8& ??? (00 #g $ a)o calor recuperado 7 I 8& ??? (00 4 8 4+ '2 Q20 J $ 0-&39 ,
7 8-(' 480 9 #cal $ a)o
Ahorro de combustible 7 I8-(' 4809
#cal $ a)oJ 3(020 #cal$gal
7 39 990 gal $a)o Ahorro anual de dinero 7 39 990 gal $a)o 4 0-' H $ gal
7 38 920 H
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TBA=CAS DE >AC B
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DeterminaciDeterminaci óón de calor perdido porn de calor perdido porlas trampas de %aporlas trampas de %apor
Di metro de la trampa + pulg 7 8$2
Di metro del orificio + pulg 7 8 $'
Cresión de traba*o + psi 7 '0
De gr fico se obtiene directamente las p1rdidasde %apor en lb $ h 5C1rdidas de %apor + lb$h 7 3& 7 3& lb$h 4 0-(" #g$lb 7 8?-' #g $ h
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!as p1rdidas totales del con*unto de trampas
en estado deficiente son5
promedio de horas al a)o+ h$a)o 7 ? 20"
Bendimiento de la caldera+ #g$gal 7 (3-3
C1rdidas totales de %apor + #g $h 7 8?0-(
Ahorro Total 7 8?0- ( #g $h 4 ? 20" h$a)o
(3-3 #g $ gal 7 22 990 gal $ a)o 7 22 990 gal $ a)o 40-'H$gal
7 8' 392 H
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Determinación de las p1rdidas porDeterminación de las p1rdidas porfugas en % l%ulas y accesoriosfugas en % l%ulas y accesorios
: lculo del costo del %apor
recio del petróleo residual $ 7 /gal9 , 0)845endimiento de la caldera 7 Dg/gal 9 , 2!)!Costo del vapor , 0)84 /gal ( 1 000 Dg / ton 2!)! Dg / gal
, 20-? H $ ton: lculo del costo perdido
-oras de operación anuales 7 h/a o9 , '0+
>ongitud del penacho de vapor 7 m9 , 0)*+
D fi d i l d l 1 did l
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De gr fico se determina el costo de las p1rdidas en lasordenadas- el cual est basado en ' &?0 h $ a)o
:osto determinado + H $ a)o 7 2 08'A*ustando el costo a las horas de operación anuales
:osto real 7 2 08' H 4 ? 20" h $ a)o ' &?0 h $ a)o 77 8 (30 H $ a)o
Total de fugas 5:osto total por fugas + H $ a)o 7 9 0'0precio del combustible+ H $ gal 7 0-'Ahorro combutible 7 I 9 0'0 H$a)oJ $ 0-' H$gal
7 88 3"0 galones
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PERDIDAS DE CALOR POR
AISLAMIENTO DE TUBERIAS
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Determinación de las p1rdidas deDeterminación de las p1rdidas decalor en tuber,as sin aislamiencalor en tuber,as sin aislamien tt oo
Di metro de tuber,a +pulg 7 2
Cresión de %apor +psi 7 30
!ongitud del tramo +m 7 89Temperatura de la superficie +RM 7 2"0
Temperatura de referencia +RM 7 &0
Diferencia de temperatura +2"0 &0 7 8'0RM:on ayuda de este dato y el di metro de la l,nea
se obtiene el siguiente resultado ::
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Frdidas de calor 7 tu / ft " h9 , 29&Frdida total en el tramo sin aislamiento:
, '4* tu ( 14 m ( 1 pie ( 0)'+' Dcal pie"h 0)!028m tu 7 ( ??" #cal $ h
El resultado de todas las pFrdidas sin aislamientoFrdidas totales 7 Dcal /h9 , 2(8 8&8
-oras anuales de operación , ? 20"
6horro total , '21 1*1 Dcal / h ( '0+ h / a o !2 0'0 Dcal / gal , A 21 0'0 gal/a oB ( 0)8 /gal
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