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Ahorro de Costos

Recuperación de Condesado con Sistemas de Vapor

08/10/2018

​Ahorro de Costos en la Recuperación de Condensado

En este artículo revisaremos a detalle los factores económicos que impactan en el ahorro en costos de la recuperación de condensado en sistemas de vapor.

El condensado es el agua tratada caliente producida cuando el vapor libera su energía térmica. Se trata de un recurso valioso que contiene aproximadamente el 25% de la energía útil que contiene el vapor al principio. Es de sentido común que retorne a la caldera, en vez de verterlo al desagüe.

Cuando hablamos de ahorro en costos de recuperación de condensados en sistemas de vapor puede que sea poco práctico retornar todo el condensado a la caldera, por varias razones, pero en la mayoría de las aplicaciones se procura retornar entre el 75 y 80% del condensado.

Recuperar el condensado ofrece varias ventajas económicas y operativas:

  • Se ahorra energía
  • Se reducen los costos de combustible
  • Se reducen los costos de agua y de su tratamiento químico
  • Se reducen los efluentes.

Ésta combinación hace que la amortización típica para los nuevos sistemas de recuperación de condensado sea de entre uno y dos años, por lo tanto no es de extrañar que muchas industrias que usan vapor tengan instalado algún tipo de sistema de recuperación de condensado, aunque la mayoría de ellos se podrían mejorar utilizando las últimas técnicas y sistemas que se explican dentro de este blog. 

Spirax Sarco, referente mundial en soluciones para el ahorro en costos de la recuperación de condensados en sistemas de vapor, ofrece una gama completa de los más modernos equipos en recuperación de condensado que ayudarán a los usuarios de vapor a reducir sus facturas y optimizar el rendimiento de sus sistemas de vapor. Contacta ahora con uno de nuestros técnicos y permite que te asesoremos sobre cómo optimizar económica y operativamente tus instalaciones de vapor.

Porqué interesa recuperar el condensado en sistemas de vapor industrial?

Cuando el vapor condensa, la energía se transfiere al material más frío para calentarlo. Ésto representa alrededor del 75% de la energía suministrada por la caldera para producir vapor. Aproximadamente el 25% restante, lo conserva el agua condensada.

Además de su contenido de calor, el condensado es agua destilada: ideal para utilizarla como agua de alimentación en la caldera. Una instalación eficiente recogerá cada gota de condensado y, la retornará al deareador o al tanque de alimentación de la caldera, o bien se utilizará en el proceso.

El condensado se descarga a través de las trampas, de una presión superior a una presión inferior. Como consecuencia de esta caída de presión, parte del condensado se evaporará de nuevo y, es a lo que llamamos vapor flash.  La proporción que se revaporizará es variable en función al nivel de reducción de presión entre los lados del vapor y del condensado del sistema, pero una cantidad típica es del 10-15% de la masa.

Si nos fijamos en la siguiente gráfica, más o menos la mitad de la energía mencionada arriba (12.5% de la energía total suministrada) podría perderse con el vapor flash.

Factores que intervienen en el ahorro en costos de la recuperación de condensados en sistemas de vapor

Veamos los beneficios económicos de las tecnologías para la recuperación de Condensado, la Evacuación de Condensado y la Recuperación de Vapor flash. El objetivo es examinar los aspectos técnicos para el beneficio del lector y, que luego pueda utilizarlo como una base para proporcionar unas directrices simples para optimizar su situación particular.

Un sistema eficiente de recuperación de condensado recoge el condensado caliente de los equipos de vapor y lo devuelve al sistema de alimentación de la caldera. Ésto es rentable por sí solo, por la reducción de consumo de combustible.

A continuación, se ilustra el contenido de calor en el vapor. 
Ejemplo de Contenido de Calor para Vapor Saturado a 7bar:

Energía total del vapor (de las tablas de vapor) = 2769kJ/kg

Energía entregada al producto cuando el vapor condensa = 2048 kJ/kg

Energía que queda en el agua = 721 kJ/kg

Proporción de la energía total que salió de la caldera = 721/279 = 26%

 

Veamos los cinco factores de Factores que intervienen en la disminución de los costos de la recuperación de condensados en sistemas de vapor:

  1. Valor Económico
    El condensado es un recurso tan valioso que su recuperación es económicamente justificable, incluso tratándose de pequeñas cantidades. Hasta la descarga de un sólo purgador es a menudo valioso recuperarla. Todo el condensado que no se retorna a la caldera deberá ser reemplazado por agua fría. El agua agregada deberá calentarse hasta la temperatura del condensado, unos 90°C. A esta temperatura es adecuada como agua de alimentación. Si se recupera el condensado, se reducen los costos energéticos.

  2. Precio del Agua
    Cualquier condensado que no se retorna requiere ser repuesto con agua. Esto provocará un aumento de las facturas de la compañía suministradora. Si se recupera el condensado, la factura del agua se reduce.

  3. Restricciones de Aguas Residuales
    En Perú, de acuerdo con el Decreto Supremo Nº 003-2002-PRODUCE está prohibido verter agua por encima de 35ºC a las alcantarillas públicas ya que, deteriora el medio ambiente. El agua de los sistemas de condensado por encima de esta temperatura debe ser reciclada o tratada entes de poderse descargar. Si se recupera el condensado, los costos de efluentes de aguas residuales se reducen y evitan sanciones.

  4. Maximiza la Potencia de la Caldera
    Utilizar agua fría como agua de alimentación tendrá un efecto negativo en la capacidad de la caldera para producir vapor. La capacidad de la caldera para producir vapor se puede expresar de muchos modos, la más común es el índice ‘From and At‘. Este índice indica el número de kg de vapor que produce una caldera si se alimenta con agua a 100ºC. Claramente, cuanto más baja sea la temperatura del agua, menos vapor producirá la caldera.

  5. Agua Ideal para la Alimentación de la Caldera
    El condensado es agua destilada que apenas contiene sólidos disueltos (TDS). Si se recupera el condensado, se reduce la purga de caldera. La purga sirve para disminuir la concentración de sólidos disueltos. Reduciendo las purgas se reducen las pérdidas de energía que se producen cada vez que se purga la caldera. Si se recupera el condensado, también se reduce la necesidad de tratamiento químico.

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