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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Voluntad ● Conocimiento ● Servicio
PROPUESTA DE AUTOMATIZACIÓN DE
CALDERA Y CONTROL DE RELACIÓN
AIRE - COMBUSTIBLE
DOMINION INDUSTRIAL S. A. DE C. V
Reporte de Estadía para obtener el
Título de Técnico Superior Universitario
en Electrónica y Automatización
LAURA ELIZABETH MENDOZA HERNÁNDEZ
Santiago de Querétaro, Qro. Septiembre de 2010
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Voluntad ● Conocimiento ● Servicio
PROPUESTA DE AUTOMATIZACIÓN DE
CALDERA Y CONTROL DE RELACIÓN
AIRE - COMBUSTIBLE
DOMINION INDUSTRIAL S. A. DE C. V
Reporte de Estadía para obtener el
Título de Técnico Superior Universitario
en Electrónica y Automatización
ASESOR DE LA EMPRESA
ING. FRANCISCO LUGO CHÁVEZ
ASESOR DE LA ESCUELA
ING. JESÚS RICARDO TAPIA ARMAS
ALUMNO
LAURA ELIZABETH MENDOZA HERNÁNDEZ
Santiago de Querétaro, Qro. Septiembre de 2010
3
(OFICIO DE AUTORIZACIÓN)
4
AGRADECIMIENTOS
Antes que a nadie, gracias al Dios Todopoderoso que me permitió la vida para cumplir
este ciclo de mi formación y en los momentos de desaliento me dio el motivo correcto
para seguir adelante. A Él, principalmente, le doy las gracias.
A mis queridos padres, Juan Carlos y Eulalia, que me apoyaron hasta el fin, me dieron el
ánimo y la confianza para plantearme metas y poder lograrlas, y convirtieron mi meta en
suya y por fin pueden verla cumplida.
A mis hermanos y toda mi familia que me apoyó de alguna manera.
A mis profesores que me ayudaron a tener confianza en mi capacidad y que a lo largo de
dos años me impartieron diligentemente sus conocimientos.
Al personal de Dominion Industrial. Al Ing. Francisco Lugo, gerente de la sucursal; a
Verónica Fajardo, quien no sólo fue una excelente compañera sino además una muy
buena amiga. Al Ing. Marco Torres, quien me asignó el proyecto y me proporcionó las
herramientas para poder realizarlo.
Y en general, a todas las personas que me apoyaron para poder llevar a buen término el
presente reporte. Les agradezco su ayuda enormemente y considérense partícipes
conmigo de la satisfacción que reporta esta meta cumplida y bien lograda.
5
ÍNDICE
AGRADECIMIENTOS
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I. ANTECEDENTES GENERALES DE LA EMPRESA
Pág.
1.1 Antecedentes de la empresa………………………………………………..10
1.2 Misión……………………………………………………………….……..11
1.3 Visión……………………………………………………………………....12
1.4 Política de calidad………………………………………………………….12
1.5 Organización…………………………………………………………….…14
1.6 Campo de desarrollo …………………………..…………………………..15
1.7 Proceso general de producción………………………………………….…18
CAPÍTULO II. EL PROYECTO
2.1 Antecedentes.………………………………………….………………….…22
2.2 Definición del proyecto……………………………..………………………22
2.3 Objetivo…………………………………………..…………………………22
2.4 Alcance.………………………………………………………….………….23
2.5 Plan de trabajo………………………………………………………………24
CAPÍTULO III. MARCO TEÓRICO
3.1 Combustión………………………………………………………………….27 3.1.1 Clasificación de los combustibles………………………………....28
3.1.2 Ignición……………………………………………………………29
3.1.3 Características de Flama……………………………….….………29
6
3.2 Caldera………………………………………………………….….………..31
3.2.1 Elementos, términos y componentes de una caldera…..……….…32
3.3 Quemadores…………………………….……………………….…………..34
3.3.1 Características del quemador….…….………………….…………36
3.3.2 Funciones del quemador…………………………………………..37
3.3.3 Tipos de quemadores según su función………………….………..38
CAPÍTULO IV. DESARROLLO DEL PROYECTO
4.1 Visita inicial a la empresa…………………………………………………...48
4.2 Análisis de las necesidades y levantamiento técnico………………..………48
4.3 Selección del equipo………………………………………………………...48
4.3.1 Control de Flama…………………………………………………..49
4.3.1.1 Secuencia básica de ignición automática de un quemador....49
4.3.2 Tren de válvulas…………………………………………………...50
4.3.3 Control de nivel……………………………………………………52
4.3.4 Control de relación aire-combustible……………………………...53
4.4 Descripción del quipo…….…………………………………………………53
4.4.1 Control de Flama…………………………………………………..54
4.4.2 Tren de válvulas…………………………………………………...55
4.4.3 Control de nivel……………………………………………………57
4.4.4 Control de relación aire-combustible……………………………...58
4.4.4.1 Objetivo de ControLinks………………………………...61
4.5 Listado de equipo seleccionado….………………………………………….63
4.6 Entrega de Propuesta……………………………………………………..…64
CAPÍTULO V. ACTIVIDADES DIVERSAS
5.1 Recuperación de cartera de clientes…………………………………………66
5.2 Curso de combustión 2010……………………………………………….…66
7
5.3 Apoyo a vendedores………………………………………………………...66
5.4. Actualización de cartera de clientes………………………………………..66
CAPÍTULO VI. EVALUACIÓN ECONÓMICA Y RESULTADOS OBTE NIDOS
6.1 Evaluación económica……………………………..………………………..69
6.2 Resultados obtenidos………………………………………………………..70
CONCLUSIONES
Conclusiones……………………………………………………………..….…..73
BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía y/o páginas consultadas en Internet ………………………….……75
8
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo consiste en el reporte de las actividades realizadas en torno al
proyecto llamado AUTOMATIZACIÓN DE CALDERA Y CONTROL DE
RELACIÓN AIRE – COMBUSTIBLE; dicho proyecto se realizó durante el periodo de
estadía mayo-agosto 2010, como cumplimiento del requisito indispensable para
culminar los estudios del TSU y el proceso de titulación.
Este proyecto surge de la necesidad de una empresa que trasladó una caldera que estaba
antes utilizada en una planta en Toluca. Esta caldera sería instalada en la planta de la
ciudad de Querétaro, no sin antes automatizarla y hacerla ahorradora de combustible.
Tradicionalmente los quemadores usados en calderas industriales y comerciales, y
calentadores de aire, operan con un sistema mecánico de levas y varillas, este es el
sistema que estaba utilizando la caldera anteriormente. Este sistema ha sido usado por
muchos años, y si bien ha funcionado, existen un número de ineficiencias asociadas a él.
La empresa espera una solución más efectiva para reducir el costo del ciclo de vida de
los equipos y mejorar la eficiencia de combustión.
Las partes principales del proyecto consisten en conocer el funcionamiento de una
caldera; conocer las características de la caldera en cuestión; seleccionar el sistema para
el control de relación aire-combustible y la automatización; cotizar el quipo
correspondiente, así como el servicio de instalación y la puesta en marcha, y calcular el
retorno de inversión. También es necesario determinar que las emisiones debido a la
combustión estén dentro de los parámetros establecidos en las normas de medio
ambiente.
9
CAPÍTULO I
ANTECEDENTES
GENERALES DE LA
EMPRESA
10
1.1 Antecedentes de la empresa1
Nombre de la empresa: DOMINION INDUSTRIAL S.A. DE C. V.
Giro de la empresa: Distribuidor Autorizado al mayoreo y menudeo de una amplia
gama de equipos y marcas de prestigio para Instrumentación, Automatización, Medición
y Control de marcas líderes como Honeywell, Metron, Parker, Pepperl+Fuchs, Extech,
Finder, etc. Equipos para aire acondicionado, combustión, neumática, etc. Entre los
principales productos que comercializa están: controles de flama, válvulas de gas,
interruptores de presión, termostatos, actuadores, controles de temperatura,
registradores, cámaras termográficas, manómetros, relevadores, sensores, válvulas
solenoides, switches, gráficas, contactores de mercurio y muchos más.
La empresa matriz se encuentra en México D. F. y cuenta con Sucursales en: Monterrey,
Querétaro, Puebla, Jalisco, León y Distrito Federal.
Sectores industriales: Ingeniería de procesos, construcción de instalaciones.
Antecedentes históricos: Dominion es una empresa comercializadora de equipos y
productos de instrumentación, automatización, medición y control desde 1993. Nace de
la iniciativa de un grupo de empresarios que tienen la visión de un mercado industrial
que demanda servicios diferentes, cuando todo estaba basado en un mercado de precios
y se descuidaba la calidad del servicio.
Dominion inicia sus operaciones, con tan solo tres personas, basando su oferta en el
servicio oportuno, desarrollando un sistema de logística que le permite brindar a sus
clientes el abasto de producto de forma inmediata, y al decir INMEDIATA hablamos de
entregar en tan solo unas horas después de recibida la orden de compra. Hoy en día el
1 El capítulo primero de este reporte se encuentra redactado en los términos estipulados por la empresa.
11
grupo supera los 85 integrantes, su facturación pasó de 7.5 millones a más de 80 en 15
años.
Es un grupo comprometido con el desarrollo gusta y promueve el cambio en el sentido
constructivo y de progreso, disfruta de la relación con los demás y fomenta las
relaciones de largo plazo.
Dominion Industrial S. A. de C. V. Sucursal Querétaro fue inaugurada el 14 de
noviembre de 1998 por el Ingeniero José Manuel Magos.
Dominion Industrial creó un área de ingeniería, diseño y desarrollo de soluciones, que
con el tiempo también se ha convertido en un área de servicio, instalación y
mantenimiento que ha alcanzado el reconocimiento y elogio de varios de sus
proveedores dado el nivel de conocimiento y la calidad sobresaliente en cada uno de los
trabajos realizados.
Recientemente ha implementado la posibilidad de ofrecer a los clientes facturación
electrónica que cumple con todos los requisitos fiscales establecidos.
Durante el segundo semestre del 2007 se trabajó en la implementación y migración al
sistema SAP que ha permitido tener una operación más ágil, transparente y oportuna
para los clientes externos e internos.
1.2 Misión
Satisfacer las necesidades de los clientes, con soluciones integrales y de vanguardia
tecnológica para la automatización de sus procesos.
Soportando sus servicios con personal comprometido con los valores DOMINION, más
la tecnología de información y de comunicaciones de última generación, se construyen
12
las bases para el continuo crecimiento, rentabilidad y permanencia en el mercado a largo
plazo.
DOMINION contribuye con el crecimiento del país, con la creación constante de fuentes
de empleo, fomentando el desarrollo continuo del personal dentro de la organización,
mediante la capacitación, y el aprovechamiento de sus habilidades, considerando
siempre su estabilidad familiar y económica.
1.3 Visión
Para el año 2012 la propuesta de valor DOMINION permitirá convertir a la empresa en
la primera opción para los clientes, en el suministro de soluciones en automatización de
procesos, consolidando a la organización como líder del mercado.
Este crecimiento permitirá alcanzar la solidez financiera, que brinde a los asociados la
satisfacción de contribuir en un grupo, que trabaja dentro de una filosofía clara y justa,
que los haga sentir orgullosos de lo que hacemos, que propicia, las oportunidades de
desarrollo que den a ellos y sus familias seguridad y estabilidad.
Permitirá dar puntual cumplimiento a las responsabilidades con el Gobierno, invertir en
actividades para el bien social, desarrollar áreas de investigación tecnológica y fomento
del conocimiento. Dando también a los socios la máxima rentabilidad posible, que
genere la confianza necesaria, para motivar la inversión permanente en esta
organización.
1.3 Política de calidad
Filosofía
• Son un equipo integrado por nuestros clientes, proveedores y colaboradores.
• Son constructores de soluciones.
13
• Lo más importante son los clientes, sin ellos habrían cerrado hace mucho.
• Trabajan, no solo para beneficio presente, trabajan para futuras generaciones.
• No venden productos o marcas, venden soluciones.
Valores
Responsabilidad: Cumplir con el deber.
Disciplina: Obedecer y respetar a la autoridad.
Respeto: Principio de una sana convivencia.
Austeridad: Administrar los recursos, usar solo lo necesario.
Honestidad: Actuar siempre con honestidad con uno mismo y para los demás.
Tolerancia: Reconocer que no todos piensan igual, pero todos deben ser escuchados.
Cooperación: Trabajar con y para un equipo, obteniendo un sentido de pertenencia y
fortaleciendo el espíritu de los seres humanos.
Humildad: Estar consientes que no siempre se tienen todas las respuestas y sentirse en
posición de hacer todas las preguntas.
Pasión: Para exceder los estándares de calidad y encontrar un sentido superior en cada
acto realizado.
Compromisos
Con los CONSUMIDORES, ofrecerles permanentemente beneficios con los productos y
servicios de alta calidad que la empresa les brinda. Además, cuenta con los mejores
precios, marcas y líneas del mercado, los cuales pone a disposición de los clientes.
Con los DISTRIBUIDORES, promover su desarrollo para la obtención de una mayor
rentabilidad por su inversión, garantizándoles las mejores cuotas de compra y tiempos de
entrega, además de constantes movimientos de productos del almacén para un mejor
abastecimiento.
Contar con portafolio de marcas y productos más grande en México, teniendo la
capacidad de solucionar cualquier aplicación de control, automatización y medición.
14
1.5 Organización
A continuación se muestra la estructura del Organigrama Dominion 2010 (Figura 1.1)
Figura 1.1 Organigrama Dominion
15
1.6 Campo de desarrollo
Dominion ha logrado convertirse en Distribuidor e Importador Autorizado de marcas
líderes a nivel mundial en sistemas de Combustión, Aire Acondicionado,
Automatización, entre otros (Figura 1.2 Principales proveedores).
Figura 1.2 Proveedores Dominion
16
Sucursales
Actualmente cuneta con sucursales ubicadas en puntos estratégicos, para cubrir gran
parte del territorio nacional, ubicando la casa Matriz en el D. F. (Figura 1.3 Mapa de
ubicación de Sucursales).
• Querétaro
• Puebla
• Monterrey
• Tienda D. F. (Revillagigedo)
• Tienda D. F. (Victoria)
Figura 1.3. Mapa de sucursales Dominion en la República
Principales clientes
Dominion se ha colocado a nivel nacional como proveedor de importantes compañías
(Figura 1.4 Clientes más importantes), tales como:
IUSA, S.A. DE C.V.
CLAYTON DE MÉXICO, S.A. DE C.V.
BARCEL, S.A. DE C.V.
COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD
17
SEALED AIR AMERICAS MANUFACTURING, S. DE R.L. DE C.V.
PROPIMEX, S.A. DE C.V.
CEMEX MEXICO, S.A. DE C.V.
PERYLSA DE CANCÚN, S.A. DE C.V.
CLEAVER BROOKS DE MÉXICO, S.A. DE C.V.
SIEMENS INNOVACIONES, S.A. DE C.V.
PRODUCTOS ALIMENTICIOS LA MORENA, S.A. DE C.V.
EMPACADORA SAN MARCOS, S.A. DE C.V.
COLATERAL SERVICES, S.A. DE C.V.
MANUFACTURAS KALTEX, S.A. DE C.V.
TERZA, S.A. DE C.V.
PROCTER & GAMBLE MANUFACTURA, S. DE R.L.
JUGOS DEL VALLE, S.A. DE C.V.
TUBOS DE ACERO DE MÉXICO, S.A. DE C.V.
CROWN ENVASES DE MÉXICO
HITCHNER, S.A. DE C.V.
Figura 1.6 Principales clientes Dominion
18
1.7 Proceso general de producción
Los proveedores respaldan una estrategia de entrega oportuna a cualquier parte de la
República Mexicana, brindando asesoría técnica directa hacia sus clientes, capacitación
y soporte técnico en todo momento.
Cuenta con en sistema de logística que le permite brindar a sus clientes el abasto de
producto de forma inmediata, esto significa entregar tan solo unas horas después de
recibida la orden de compra.
Servicios
-Dominion School
Dominion School es un servicio gratuito implementado con el fin de proveer a los
clientes la información y capacitación suficiente, para así mantenerse actualizado del
desarrollo de los productos que se ofrecen. Es un servicio para conocer las nuevas
tecnologías y las ventajas que puede obtener de ellas, además de tener contacto directo
con los expertos de las marcas y resolver sus dudas o exponer las necesidades que tenga.
-Dominion Chat (Asesoría En Línea)
Este servicio permite recibir ayuda en línea en tiempo real. Un grupo de asesores se
mantiene conectado a este servicio atendiendo a quienes lo requieren, al mismo tiempo
están en contacto con los Ingenieros de Soporte Técnico.
-Dominion Chat (Entrevista Con Un Experto)
También pone en contacto con expertos de diferentes áreas de la automatización,
ingenieros especialistas, líderes de marca o producto, de México y del extranjero,
quienes participan en este novedoso programa que Dominion pone al alcance, sin costo
alguno.
19
-Asesoría En Línea
De forma periódica, quincenal o mensual (según disponibilidad) los expertos tendrán, a
través de la página Web de Dominion, la oportunidad de platicar, intercambiar o
presentarle, los productos, soluciones, novedades, información de sus marcas.
Los usuarios podrán hacer preguntas, solicitar información, obtener asesoría,
recomendaciones a todas sus dudas e inquietudes.
-Dominion Móvil
Conscientes de lo valioso que es el tiempo de sus clientes, llevan un Stand de exposición
hasta sus instalaciones, sin costo alguno, que facilita a los usuarios conocer las
novedades de productos y tecnologías que han sido lanzadas al mercado, de esta manera
se obtiene la información del personal capacitado tanto de Dominion como de
representantes de las diferentes marcas que distribuyen.
-Dominion Outlet
En DOMINION OUTLET se puede encontrar una amplia gama de productos en
excelentes condiciones a precios muy bajos. Revisando la lista de productos, sus
características, se puede ver su imagen, verificar la cantidad de piezas disponibles así
como el precio unitario. Además de productos en los que se ha negociado con el
fabricante a precios especiales para los clientes DOMINION.
-Soporte Técnico
Actualmente cuenta con un equipo de ingenieros para dar respaldo a los clientes sobre:
- Asesoría en aplicaciones y selección de equipos o marcas.
- Asesoría en el reemplazo de equipos obsoletos.
- Asesoría Telefónica y en campo.
- Configuración de equipos de marcas directas o no directas.
- Carburaciones de hornos y calderas.
- Instalaciones de quemadores de gas y de diesel.
- Instalación de programadores, controles de temperatura, conversiones de diesel a gas.
20
- Pruebas hidrostáticas.
- Servicio a calderas.
- Lavado interno del lado del humo así como el cuerpo de presión.
- Cursos y capacitaciones, incluye asociados y usuarios finales.
Logística
Servicio de entrega sin costo adicional a cualquier parte de la república, sin importar el
tamaño ni el peso.
21
CAPÍTULO II
EL PROYECTO
22
2.1 Antecedentes
Este proyecto surge de la necesidad de una empresa, cliente de Dominion Industrial, de
poner en funcionamiento una caldera que estaba instalada en una planta en otro estado.
Antes de instalarla quisieron modernizar la caldera de tal manera que su funcionamiento
ya no estuviera controlado por varillaje y ahora fuera automatizado, prometiendo así un
ahorro satisfactorio de combustible.
Conocedora la empresa que sus proveedores de equipo de instrumentación y
automatización cuenta con soporte técnico para la solución de problemas en el área de
ingeniería, establecen comunicación con su contacto en Dominion y le exponen la
situación, quedando de acuerdo para una cita en la planta con el fin de valorar la
situación. Una vez realizada la visita a la planta se inició el desarrollo del proyecto.
2.2 Definición del proyecto
El proyecto, como ya se mencionó, consiste en la instalación y automatización de una
caldera así como en ofrecer una solución efectiva para reducir el costo del ciclo de vida
del equipo y mejorar la eficiencia de combustión.
Por tal motivo el proyecto recibió el nombre de AUTOMATIZACIÓN DE CALDERA
Y CONTROL DE RELACIÓN AIRE – COMBUSTIBLE.
2.3 Objetivo
El objetivo del proyecto es brindarle al cliente de Dominion la solución a una necesidad,
a saber, automatizar una caldera y mejorar su eficiencia de combustión, esperando que el
cliente quede satisfecho y complacido con la propuesta de ingeniería. De tal manera que
se pueda llevar a cabo en la empresa solicitante.
23
2.4 Alcance
Esta propuesta de ingeniería es muy importante, quizá no por la parte de automatización,
mas bien, debido a la implicación del ahorro de energía, en este caso combustible, que
da como resultado ahorro de recursos económicos y mayor eficiencia, así como también
se obtiene una mejora respecto a las emisiones al medio ambiente.
Esto es sumamente importante porque el incremento de todo tipo de combustión es un
agente contaminante del ambiente con concentraciones siempre mayores de polución. La
formación de humos, la lluvia ácida y el aumento del número de alergias son
consecuencias directas de este desarrollo.
La solución para una producción de energía que no perjudique el medio ambiente debe,
por lo tanto, suponer una reducción de las emisiones contaminantes. Los contaminantes
en los gases de combustión sólo pueden reducirse eficazmente si las plantas existentes
operan con el máximo rendimiento posible o si se cierran las calderas nocivas.
El análisis de los gases de la combustión ofrece un medio para determinar las
concentraciones de contaminantes y para ajustar al máximo rendimiento las
instalaciones de calor.
Esta propuesta garantiza el cumplimiento de la NORMA Oficial Mexicana NOM-085-
ECOL-1994 referente a Contaminación Atmosférica.
Respecto a la realización del proyecto esperamos que se pueda llevara hasta el fin de la
ejecución, sin embargo, el presente reporte sólo abarca la realización y entrega de la
propuesta.
24
2.5 Plan de trabajo
A continuación se enlistan las tareas que se llevarán a cabo como plan de trabajo y el
diagrama de Gantt correspondiente (Tabla 2.1 Diagrama de Gantt).
Tareas
1.- Visita inicial a la empresa
2.- Análisis de las necesidades y levantamiento técnico.
3.- Selección del equipo apropiado.
4.- Cotización del equipo seleccionado
5.- Visita con el instalador a la empresa
6.- Cotización del instalador
7.- Compilación de información
8.- Realización de la propuesta
9.- Presentación de propuesta
25
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26
CAPÍTULO III
MARCO TEÓRICO
27
Para comprender la magnitud del proyecto en este capítulo se describen algunos
conceptos básicos de su marco teórico, tales como: qué es combustión y cuáles son los
componentes básicos para llevarse a cabo, qué es una caldera, cuáles son sus principales
elementos, qué es un quemador, cuáles son sus tipos y cómo funcionan.
Teniendo claros estos conceptos, se podrá comprender cabalmente el quipo que se
describirá en el desarrollo del proyecto.
3.1 Combustión2
Combustión es el proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado de un
aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de los combustibles comunes, el
proceso consiste en una combinación química con el oxígeno de la atmósfera que lleva a
la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, junto con otros
productos como dióxido de azufre, que proceden de los componentes menores del
combustible.
Para establecer y mantener la combustión deben estar presentes 3 elementos: el
combustible, el aire (oxígeno) y la ignición. A continuación se ilustra un círculo dividido
en 3 partes iguales y lo llamaremos círculo de la combustión (Figura 3.1).
Figura 3.1 Círculo de la combustión
2 Curso de introducción a los sistemas de combustión y control de flama. Parte 1. Impartido por el Ing. Marco Antonio Torres
28
Si removiéramos cualquiera de las partes del círculo, la combustión no tendría efecto.
Por ejemplo: si quitamos el combustible, el aire por sí solo no se quemaría, si quitamos
el aire y dejamos el combustible y la ignición, no habría oxígeno y por lo tanto no se
podría realizar la combustión.
3.1.1 Clasificación de los combustibles
Clasificaremos los combustibles de acuerdo a sus estados físicos como sólidos, líquidos
y gaseosos.
• Combustibles sólidos.
El principal combustible sólido es el carbón. Otros combustibles sólidos son la
madera, el aserrín, el coque, etc.
• Combustibles líquidos.
El principal combustible líquido es el petróleo. Se clasifican de acuerdo a sus
características, incluyendo viscosidad, contenido de agua, contenido de sedimentos,
residuo de carbón y características de destilación.
Los petróleos ligeros son el de grado 1 y 2 y eran usados para calentamiento de
hogares, los más pesados como los grados 5 y 6 son usados en calentadores
comerciales e industriales y por lo generar requieren ser calentados para quemarse.
Otros ejemplos de combustibles líquidos son el keroseno, la gasolina y el alcohol.
• Combustibles gaseosos.
Los combustibles gaseosos caen en 4 clasificaciones:
• El Gas Natural es una mezcla de diferentes gases combustibles y usualmente,
una pequeña porción de gases inertes obtenidos de formaciones geológicas.
• Los Gases Manufacturados son creados de diferentes procesos o sus
combinaciones como pueden ser el destilado o separado del petróleo o el
carbón, la reacción del vapor y carbón, etc.
• El Mezclado que es una mezclas de gas natural y manufacturado.
• El Petróleo licuado (LP) que es obtenido de las refinerías. Es una
combinación de gas propano, gas butano e hidrocarburos y es presurizado
29
para transportarlo en cilindros metálicos, pero una vez a presión atmosférica
se vuelve gas.
3.1.2 Ignición
Para que el combustible arda o reaccione con el oxígeno debe agregarse calor, este calor
es la ignición. Las temperaturas a las que reaccionan los diferentes combustibles varían
gravemente, por ejemplo para que arda la gasolina se necesitan 390.5 ºC (750 ºF) y para
que arda el gas se necesitan 648.8 ºC (1200 °F).
Ignición Externa. La ignición externa más común es el arco eléctrico, aunque no es la
única, hay ignición piezoeléctrica, ignición catalítica, resistencia eléctrica, etc.
El arco eléctrico provee energía necesaria para encender casi todos los combustibles y
dependiendo de la energía que se suministre por los electrodos puede alcanzar hasta los
1648.888 ºC (3000 °F).
3.1.3 Características de flama
Todas las flamas tienen características en común, incluyendo las siguientes:
A. Producción de calor. Lo más obvio de la combustión es la generación de calor. La
cantidad de calor generada depende de la cantidad de flama, el combustible usado y
la relación aire-combustible. Usualmente el máximo calor generado se da cuando la
relación aire-combustible esta balanceada de tal manera que no queda combustible
sin quemar u oxígeno en el producto de la combustión (cuando la relación aire-
combustible resulta en una quema completa sin exceso de aire se le llama relación
estequiométrica.
B. Expansión de gases. Cuando la relación de aire y gas se quema, esta se expande
gracias al aumento de temperatura.
30
C. Producción de reacciones químicas. Las reacciones químicas que suceden durante
la combustión dependen del combustible que se use. Al mezclarse el combustible
con el oxígeno y el nitrógeno que contiene el aire, podemos encontrar monóxido de
carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), ácido sulfhídrico (H2S), ácido sulfúrico
(H2SO4) y dióxido de Azufre (SO2), entre otras. También se producen reacciones con
el nitrógeno pero en bajas concentraciones.
D. Emisión de radiación. La radiación de la flama junto con el calor sensible produce
un amplio espectro que podríamos clasificar de la siguiente forma:
• Luz Infrarroja
El calor infrarrojo (luz infrarroja), en forma de rayos infrarrojos invisibles es
emitido en grandes cantidades. El calor radiado tiene una frecuencia por
debajo de la frecuencia emitida por la luz visible por lo que no podemos
verla, pero ésta se produce siempre que algún objeto esta por arriba del cero
absoluto (0° kelvin), por lo que podemos decir que la flama al tener una
temperatura tan elevada es una gran productora de este tipo de luz. Esta luz
es rápidamente absorbida por el material de las paredes de la cámara de
combustión o el objeto que se esta calentando.
• Luz visible
La mayoría de las flamas producen luz visible, aunque con algunos
quemadores y ciertos combustibles es limitada, los quemadores más comunes
producen desde una luz amarilla hasta una luz blanca, esta luz es el resultado
de calentar las partículas de carbono libres hasta llegar a la incandescencia.
Muchas de estas partículas se combinan con el oxígeno formando óxido de
carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2), pero otras se escapan formando
hollín.
• Luz Ultravioleta
La luz ultravioleta es radiada como un resultado del proceso de quema. La
radiación ultravioleta tiene frecuencias más altas que las de la luz visible es
por eso que el ojo humano tampoco puede distinguirla. La cantidad de luz
31
ultravioleta emitida está relacionada con la temperatura de la flama. La
máxima radiación ocurre en la base de la flama y decrece conforme se acerca
al final de la misma.
E. Ionización dentro y alrededor de la flama
El calor de la flama hace que las moléculas de aire choquen una contra otra tan
enérgicamente que separa algunos electrones de los átomos, produciendo iones y
electrones libres en la misma flama y alrededor de ella en una capa fina.
Esto hace que la flama sea conductora. La resistencia de la flama sobre un quemador
convencional puede ser tan baja como 100,000 ohms.
3.2 Caldera3
Una caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería que está diseñado para generar
vapor saturado. Éste vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión
constante, en la cual el fluido, originalmente en estado liquido, se calienta y cambia de
estado. Es un aparato a presión en donde el calor procedente de cualquier fuente de
energía se transforma en energía utilizable, a través de un medio de transporte en fase
líquida o vapor.
Las calderas son un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas de
intercambiadores de calor, en las cuales se produce un cambio de fase. Además son
recipientes a presión, por lo cual son construidas en parte con acero laminado a
semejanza de muchos contenedores de gas.
Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, las
calderas son muy utilizadas en la industria para generarlo para aplicaciones como:
3 www.wikipedia.com
32
Esterilización, es común encontrar calderas en los hospitales, las cuales generan vapor
para esterilizar los instrumentos médicos, también en los comedores con capacidad
industrial se genera vapor para esterilizar los cubiertos así como para la elaboración de
alimentos en marmitas.
Calentar otros fluidos, por ejemplo, en la industria petrolera se calienta a los petróleos
pesados para mejorar su fluidez y el vapor es muy utilizado.
Generar electricidad a través de un ciclo Ranking4. Las calderas son parte fundamental
de las centrales termoeléctricas.
3.2.1 Elementos, términos y componentes de una caldera
A continuación se describen brevemente los elementos y componentes principales de
una caldera (Figura 3.2).
Agua de alimentación: Es el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente
agua de pozo o agua de red con algún tratamiento químico como la desmineralización.
Agua de condensado: Es el agua que proviene del estanque condensador y que
representa la calidad del vapor.
Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones.
Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de una agua de
alcalinidad elevada.
Condensador: Sistema que permite condensar el vapor.
Estanque de acumulación: Es el estanque de acumulación y distribución de vapor.
Desaireador: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera.
Purga de fondo: Evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera.
Purga de superficie: Evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de agua de la
caldera.
Fogón u hogar: Alma de combustión del sistema.
Combustible: Material que produce energía calórica al quemarse.
4 Ciclo termodinámico en el que se relaciona el consumo de calor con la producción de trabajo. Como otros ciclos termodinámicos, la máxima eficiencia termodinámica es dada por el cálculo de máxima eficiencia del Ciclo de Carnot.
33
Agua de calderas: Agua de circuito interior de la caldera cuyas características dependen
de los ciclos y del agua de entrada.
Figura 3.2 Elementos y componentes principales de una caldera
Ciclos de concentración: Número de veces que se concentra el agua de caldera respecto
del agua de alimentación.
Alcalinidad: Nivel de salinidad expresada en partes por millón de carbonato de calcio
(ppm de CaCO3) que confiere una concentración de iones carbonatos e hidróxilos que
determina el valor de pH de funcionamiento de una caldera, generalmente desde 10,5 a
11.5.
Desoxigenación: Tratamiento químico que elimina el oxígeno del agua de calderas.
Incrustación: Sedimentación de sólidos con formación de núcleos cristalinos o amorfos
de sulfatos, carbonatos o silicatos de magnesio que merman la eficiencia de
funcionamiento de la caldera.
Dispersante: Sistema químico que mantiene los sólidos descohesionados ante un evento
de incrustación.
Antiincrustante : Sistema químico que permite permanecer a los sólidos incrustantes en
solución.
34
Anticorrosivo: Sistema químico que brinda protección por formación de Films
protectivos ante iones corrosivos presentes en el agua.
Índice de vapor/combustible: Índice de eficiencia de producción de vapor de la
caldera.
Control de nivel: Los controles de nivel son dispositivos o estructuras hidráulicas cuya
finalidad es la de garantizar el nivel del agua en un rango de variación preestablecido.
3.3 Quemadores5
Antes de hablar de quemadores hay que explicar algunas definiciones:
Combustión: El acto o proceso de quemar; la rápida oxidación del combustible
acompañada de producción de calor. Para hacer este proceso seguro, la combustión debe
estar controlada por un operador o un sistema de control. El combustible y el oxigeno
debe ser mezclado en apropiadas proporciones para después someterlo a una ignición.
Relación aire-combustible: La relación de flujo de aire proporcionado al flujo de
combustible, medido en las mismas unidades bajo las mismas condiciones. Para una
quema más eficiente, se necesitan 10 pies cúbicos para un combustible que tenga un
poder calorífico de 1000 Btu6. Para el gas natural que tiene un poder calorífico de 1000
Btu por pie cúbico la relación aire-combustible óptima es de 10 a 1. Una mezcla rica
(más combustible) con relación de 9 a 1 tendría como resultado una flama fría y
amarilla. Una mezcla pobre (menos combustible) tendría como resultado una flama fría
y azul. En aplicaciones normales se proporciona un exceso de aire a la relación de aire-
combustible.
5 Curso de introducción a los sistemas de combustión y control de flama. Parte 1. Impartido por el Ing. Marco Antonio Torres 6 Unidad de energía inglesa. Es la abreviatura de British Thermal Unit. Se usa principalmente en los Estados Unidos. En la mayor parte de los ámbitos de la técnica y la física ha sido sustituida por el julio, que es la unidad correspondiente del sistema internacional.
35
Quemador: es un dispositivo en el que se introduce una relación de aire-combustible en
buena proporción a una cámara de combustión para que ésta se queme adecuadamente,
además debe de remover los productos de la combustión.
Horno: una cámara cerrada o estructura en la que se produce calor; la cámara de
combustión.
Quemador cerrado: Es un quemador montado en un horno de tal manera que el aire
que necesita para la combustión es proporcionado únicamente a través del quemador.
Quemador abierto: Es un quemador que tiene una entrada de aire secundario a la
cámara de combustión.
Carga: En un horno industrial, es la carga de trabajo o el material que va a ser
calentado.
Horno de lotes: Es el horno que tiene que ser apagado periódicamente para que una
carga vieja sea removida y se meta en nueva carga en él.
Horno continuo: Es un horno industrial en el que no se interrumpe su ciclo, en el que la
carga es adicionada gradualmente y se mueve a través del horno.
Aire primario: Es el aire que es proporcionado a través de quemador para que se
mezcle con el combustible antes de entrar a la cámara de combustión; incluye el aire de
atomización y combustión.
Aire secundario: Es el aire que es introducido a la combustión, pero este aire no se
mezcla con el combustible antes de ser introducido.
36
3.3.1 Características del quemador
Tasa de fuego (firing rate): Es la cantidad de mezcla de aire-combustible expresada en
volumen, peso o en potencia calorífica suministradas por unidad de tiempo.
Turndown: Es la proporción de la flama más grande a la flama más pequeña, por
ejemplo: si la relación de un quemador es de 4:1, el 4 es el 100% de flama y el 1 sería el
25% de la misma. En un quemador de lotes o en los quemadores que apagan
constantemente, es mejor un turndown más grande; esto se debe a que cuando se apaga
el horno se enfría, y al prenderlo de nuevo se necesita que el horno alcance la
temperatura que requiere el proceso rápidamente. Después de que el quemador alcanza
la temperatura deseada, puede regresar a un tamaño de flama normal.
Flama ahogada: La flama puede ahogarse o extinguirse cuando la velocidad de la
mezcla de aire-combustible es más rápida que la de la misma flama. Esto ocurre cuando
tenemos el tamaño de flama más grande en el quemador.
Regreso de flama: Esto ocurre cuando se tiene la flama mínima del quemador. Si la
velocidad de la flama es más grande que la de la mezcla aire-combustible, ésta puede
regresar al punto en donde se genera la mezcla de aire-combustible.
Estabilidad: Esta es una característica muy importante en un quemador. El quemador
permanecerá estable si mantiene presiones normales de aire y combustible mientras se
encuentra frío, esto sucede en la cámara de combustión mientras el quemador se
enciende. Pero una vez que el quemador se calienta y se apaga por alguna causa, el
quemador deja de ser estable. Un quemador deja de considerarse estable solo por
encender el piloto. En un quemador la flama puede apagarse y acumular gases que
explotarán al encender el piloto para iniciar otro ciclo.
37
Forma de flama: La forma de la flama depende del diseño del quemador y de la cámara
de combustión. Las turbulencias y las altas velocidades dan como resultado una buena
mezcla y producen una flama corta y espesa. Una mezcla retrazada y bajas velocidades
producen una larga y delgada flama. En la mayoría de los quemadores un aumento en la
presión de la mezcla ensanchará la flama.
Volumen de combustión: Es el volumen que ocupa la flama y los productos de la
combustión. El calor que se genera por pie cúbico de combustible varía
considerablemente por el diseño del quemador, el combustible y la aplicación. Los
quemadores de gas con la cantidad adecuada de material refractario, operando con una
alta presión de mezcla, pueden generar hasta 40 millones de Btu por hora por pie cúbico.
Sin embargo si se tiene una mezcla retrazada se alcanzarían unos 40 mil Btu por hora.
3.3.2 Funciones del quemador
Todos los quemadores tienen al menos cinco funciones:
1.- Llevar combustible a la cámara de combustión.
2.- Llevar aire a la cámara de combustión.
3.- Mezclar el aire con el combustible.
4.- Hacer ignición y quemar la mezcla.
5.- Remover los productos de la combustión.
Si el quemador es para un combustible líquido, a demás de la primera función, tiene que
proveer el combustible en condiciones adecuadas para ser quemado. Entonces se verán
estas funciones aplicadas a cada tipo de quemador, empezando por los quemadores de
gas.
38
3.3.3 Tipos de quemadores según su función
Quemadores de gas
Funciones de los quemadores de gas:
1. Llevar el combustible a la cámara de combustión
El gas debe ser soplado a la cámara de combustión con una alta velocidad de aire, o
permitir que se escape por su misma presión a la cámara. El gas siempre es
distribuido bajo presión, el último método es extensamente usado, la cantidad de gas
que escapa a la cámara de combustión es controlado por una válvula reguladora de
presión (PRV) que se coloca en la línea de alimentación principal, o bien instalando
orificios de gas.
La presión de gas se clasifica en baja, intermedia y alta, siendo baja de las 2 a las 8
onzas por pulgada cuadrada (osig), intermedia de las 8 osig a las 2 libras por pulgada
cuadrada (psig) y alta de las 2 a las 50 psig.
Cuando la presión de distribución de gas es alta, pueden ser adaptados la mayoría de
quemadores de diferentes capacidades instalando diferentes tamaños de orificios de
gas.
Para quemadores que usan una alta presión de gas pueden ser usados orificios muy
pequeños. Los orificios pequeños y las altas velocidades de gas hacen que el
quemador tenga una gama más amplia en el turndown del quemador. Si se alimenta
gas en forma horizontal a la cámara de combustión se llamará quemador horizontal
(Inshot Burner. Figura 3.2).
39
Figura 3.2 Quemador horizontal típico
Y si es alimentado por debajo de la cámara de combustión en forma vertical lo
llamaremos quemador vertical (Upshot Burner. Figura 3.3).
Figura 3.3 Quemador vertical típico
40
2.- Llevar aire a la cámara de combustión
Un quemador de gas puede hacer combustión con la presión atmosférica del aire, en
este caso son llamados quemadores atmosféricos. Pero también pueden ayudarse de
maquinaría para llevar aire de combustión, en este caso se llamaran quemadores de
tiro mecánico.
Para entender mejor como son los quemadores de tiro mecánico, veremos
brevemente su clasificación por la forma en que hace que el aire se mezcle con el
gas.
• Quemadores atmosféricos
Un quemador atmosférico simplemente permite que el aire requerido para la
combustión entre a la cámara de combustión, o bien lo atrae a la cámara de
combustión del área más cercana al quemador. Dos métodos son usados para
atraer aire a la cámara de combustión, tiro natural o inspiración, un quemador
atmosférico combina ambos métodos por lo general.
• Quemador de tiro natural
Un quemador de tiro natural (Figura 3.4) depende de los productos de la
combustión (gases) que se escapan por la chimenea, estos hacen que el
quemador jale aire secundario. Entre más larga sea la columna del cañón de
la chimenea y más calientes los gases, el tiro natural será mejor.
Figura 3.4 Quemador de tiro natural
41
• Quemador de inspiración
Un quemador de inspiración (Figura 3.5) usa la acción de un tubo venturi
para proveer de aire primario al quemador. El gas es introducido por el tubo
hasta la garganta estrecha del venturi. La estrechés hace que la velocidad del
gas aumente, bajando la presión en la garganta del tubo. Gracias a este efecto
se produce un vacío que se llena con aire de la atmósfera, introduciendo el
aire necesario para la combustión.
Figura 3.5 Quemador de inspiración
• Quemadores de tiro mecánico
Los quemadores de tiro mecánico usan maquinaria para llevar aire a la
cámara de combustión; so métodos son usados para este tipo de quemadores,
el de tiro forzado y el de tiro inducido.
• Quemador de tiro forzado
Un quemador de tiro forzado (Figura 3.6), también llamado quemador de
poder, usa un ventilador en el interior de la cámara de combustión para llevar
aire a la cámara de combustión. Si se requiere, se puede proveer aire
42
adicional a la cámara de combustión por tiro natural o venturi. La mayoría de
los quemadores industriales usan este tipo de quemador.
Se puede decir entonces que este quemador hace que aire entre en la cámara
de combustión a la fuerza.
Figura 3.6 Quemador de tiro forzado
• Quemador de tiro inducido
Un quemador de tiro inducido (Figura 3.7) usa un ventilador afuera de la
cámara de combustión para crear un vacío y de esta manera crear una succión
de aire a la cámara de combustión. Se puede decir que este quemador induce
al aire a entrar en la cámara de combustión.
Figura 3.7 Quemador de tiro inducido
43
Quemadores cerrados y abiertos
La cantidad de aire de combustión provista a través del quemador da lugar a los términos
adicionales que determinan la entrega de aire.
• Un quemador cerrado o sellado es montado en un horno de tal manera que la
cantidad total de aire que es requerida para la combustión es proporcionada a
través del quemador. Esto permite que el control de la relación aire-combustible
sea más exacto, también permite que se pueda trabajar en amplios rangos de
presión y permite diferentes configuraciones de Turndown.
• Un quemador abierto permite que el aire secundario entre a la cámara de
combustión asó como grandes capacidades en los quemadores gracias a este aire
secundario, como quiera que sea grandes flamas son producidas en ellos.
Muchos quemadores de este tipo tienen que ser provistos de restrictotes de aire operados
por obturadores para que puedan operar como quemadores abiertos o cerrados.
El obturador puede ser usado también para ajustar el control del volumen de aire
secundario.
3.- Mezcla de aire-combustible
Un método para clasificar los quemadores es por la mezcla aire-combustible.
Se clasifican en quemadores de premezcla, en estos quemadores el aire primario y
el combustible se mezclan antes de llegar a las boquillas del quemador. Si en los
quemadores también se necesita aire secundario, son llamados quemadores de
premezcla parciales.
44
También hay quemadores de inyección de mezcla que como su nombre lo indica
el gas y el aire se mantienen separados del quemador mismo, pero los orificios de
inyección son diseñados para proporcionar una rápida mezcla de los fluidos que son
llevados hasta ellos.
Los quemadores de mezcla retardada son lentos, aunque pueden ser llevados a
grandes distancias para ser quemados.
4.- Ignición y quema de la mezcla aire-combustible
Los quemadores industriales o comerciales por lo general cuentan con piloto,
estos pilotos pueden ser llamados intermitentes o interrumpidos y ellos son la
ignición de los quemadores.
El piloto interrumpido , algunas veces llamado piloto de ignición, es aquel que se
enciende cuando hay llamado de calor y se apaga cuando el periodo de
estabilización de flama principal ha sucedido.
El piloto intermitente es aquel que se enciende cuando hay llamado de calor y se
apaga al mismo tiempo que la flama principal una vez que ya no hay llamado de
calor.
Un quemador de ignición manual es encendido mediante la mano una vez que se
haya abierto el combustible y tiene que ser supervisado por un operador.
Un quemador de ignición automática no necesita de operador y el combustible es
proporcionado al quemador de forma automática.
45
Un quemador automático enciende, funciona y para por sí solo, pero en los
quemadores semiautomáticos se necesita que estas operaciones se hagan
manualmente.
En ambos casos la purga (barrido de gases), la secuencia y la modulación son
realizadas de forma automática con ciertas condiciones proporcionadas por los
interlocks (bloqueos internos o switches de seguridad) con seguridad.
Los quemadores industriales por lo general son semiautomáticos, y los quemadores
comerciales por lo general son automáticos.
Un considerable control de las características de la flama (Figura 3.8) puede
obtenerse por la regulación de la entrada de aire primario y secundario.
• Una mezcla rica en aire se quema más rápidamente que una mezcla perfecta
porque se produce una rango propagación de flama más larga, como sea, el
exceso de aire hace la eficiencia del quemador disminuya porque la rápida
quema hace que la mayoría del calor se escape por la chimenea, la flama con
exceso de aire es corta y azul.
• Una mezcla rica en combustible no se quema completamente hasta que se
mezcla con el aire secundario, lo que resulta en una flama larga, fría y
amarilla.
Figura 3.8 Tipos de mezclas para el control de características de flama
46
5.- Remover los productos de la combustión
Los productos de la combustión son removidos de la cámara de combustión gracias
al aire de combustión que entra a la misma. Y sucede como así en los diferentes
quemadores:
a. Tiro Natural. Los productos de la combustión escapan por la chimenea y jalan
al aire secundario.
b. Quemadores de inspiración. Se proporciona aire primario por la acción venturi
y se mezcla con el gas, desplazando los productos de la combustión.
c. Tiro forzado. Un ventilador o soplador desplaza aire hacia la cámara de
combustión que remueve los productos de la combustión.
d. Tiro inducido. Un ventilador o soplador crea una succión que atrae hacia él el
aire y los gases de combustión, de este modo se remueven éstos.
47
CAPÍTULO IV
DESARROLLO DEL
PROYECTO
48
En este capítulo se describen detalladamente las actividades del proyecto, siguiendo la
secuencia ya presentada en la gráfica de Gantt del capítulo II de este reporte.
4.1.1 Visita inicial a la empresa
Se concertó cita el día 8 de Julio de 2010 para visitar la empresa que solicitó el servicio
de ingeniería de Dominion Industrial. En esta visita se habló de lo que la empresa
necesitaba hacer con la caldera. Se revisó la caldera y se empezó a tomar nota de las
necesidades que tenía la empresa así como de las opciones para satisfacerlas.
4.2 Análisis de las necesidades y levantamiento técnico
Después de haber visitado la empresa se tomó el tiempo para analizar detenidamente las
necesidades de la empresa respecto a la caldera. La necesidad del cliente era automatizar
una caldera Cleaver Brooks, tipo CB Modelo CB- 200-2007 de capacidad de 3136 kg/h y
200 Hp, para habilitarla ya que no estaba trabajando, es decir, estaba el puro cascarón.
Se propuso, aparte de automatizarla, hacerla más eficiente de tal manera que existiera
ahorro de combustible considerable, es decir, se ofreció una solución adicional.
Considerando dichas necesidades se procedió a seleccionar el quipo. Se realizó el
levantamiento técnico de lo que constaba la caldera y se procedió a ofrecer la
instrumentación y control para la misma.
4.3 Selección del equipo
Una vez analizadas las circunstancias y necesidades del cliente se ofreció la opción de
una automatización completa, a saber, la parte de detección de la flama, control
programador de falla de flama, controles operativos, trenes de válvulas apropiados para
7 Ficha técnica caldera Cleaver Brooks. Archivo en CD del reporte
49
el mismo, y por último se ofreció el sistema de relación aire- combustible ControLinks
para mejorar la eficiencia en la caldera, así como para tener mejor ahorro de
combustible.
4.3.1 Control de Flama
El control de flama o FSG (Flame Safe Guard, Control de Falla de Flama, Figura 4.1)
consiste en un conjunto de dispositivos para el control de un quemador adecuado a la
aplicación.
El control de Falla de Flama esta compuesto por un Controlador Primario de Seguridad,
una Válvula Principal, una Válvula de Piloto, el Detector de Flama y un Transformador
de Ignición.
Esto satisface lo que un sistema para caldera necesita:
• Métodos de detección de flama rápidos (2 a 4 segundos)
• Confiabilidad (por razones de seguridad y económicas)
• Control automático (sin supervisión constante de un operador)
• Protección de condiciones de operación riesgosas (presión, temperatura, bajo
nivel de agua, etc.)
4.3.1.1 Secuencia básica de ignición automática de un quemador
Cuando el sistema esta en espera no hay demanda, por lo tanto, permanecen cerradas las
válvulas.
Si existe demanda comienza el sistema de ignición:
• Abre la Válvula Piloto y se energiza el transformador de Ignición; se establece
la Flama Piloto. El Detector de Flama debe de ver la Flama del Piloto.
50
• Una vez establecida la Flama Piloto, se desenergiza el transformador de
Ignición. Se abre la Válvula Principal de Gas.
• Ya establecida la flama principal, el sistema queda trabajando hasta que la
demanda esté satisfecha.
• Cuando la demanda está satisfecha se cierran las válvulas, se apaga la flama y el
sistema queda en espera nuevamente.
• Este ciclo de operación se repite una y otra vez.
Para llevar a cabo esta secuencia controlada es indispensable la construcción del tren de
válvulas, los controles operativos (control de nivel de agua, presión, temperatura), el tren
de válvulas y el control de combustible (flujo).
Figura 4.1 FSG (Flame SafeGuard, Control de Falla de Flama)
4.3.2 Tren de válvulas
Como se observa en la imagen anterior (Figura 4.1), las válvulas son parte indispensable
del control de la caldera.
Detector de Flama
Válvulas
Controles Operativos y de Seguridad
(Límites e Interlocks)
Controles Primarios o
Programados
51
Se seleccionó el tren de válvulas integrado Honeywell tomando en cuenta la guía de
referencia de los trenes de gas requeridos/recomendados por las agencias aprobatorias,
corporaciones de códigos y aseguradores. El tren de gas seleccionado satisface los
requerimientos mínimos de cualquier organización.
Los beneficios de un tren de gas integrado es que los componentes se ensamblan
directamente con lo cual el tiempo de ensamble se reduce, se tiene un tren de válvulas
compacto, se reducen los Inventarios y facilita el mantenimiento.
Para construir un tren de válvulas (Figura 4.2) hay que entender las necesidades para
controlar el flujo de combustible.
Primero, es necesaria una válvula para restringir el paso de combustible, sin embargo, la
línea principal de suministro proporciona mucho combustible para arrancar. Por lo tanto
se construye una línea más pequeña, una línea piloto, así como una válvula para la línea
piloto. Las válvulas son automáticas.
Con la implementación de las Válvulas Automáticas se requiere un Control Primario, un
Detector de Flama y Controles de Operación. Estos son componentes que se
implementan en el Control de Flama y en Control de Nivel y Presión.
Es necesario además controlar la presión de entrada, pues los quemadores pueden
funcionar con baja o alta presión como se vió en el marco teórico. Por lo tanto,
necesitamos también una válvula reguladora de presión para la línea principal y para la
línea piloto.
Para seguridad se previó la posibilidad de que existiera una fuga en la válvula
automática de seguridad, por lo que es necesaria una segunda válvula automática de
seguridad. No obstante, si la tubería es muy grande y falla la segunda Válvula
Automática de Seguridad, el Gas se va hacia la Cámara de Combustión. En ese caso se
52
instala una válvula de venteo. También para evitar que la válvula reguladora de presión
no funcione correctamente y haya alta o baja presión en el tren de Gas, se instala un
Interruptor de presión, y para aprovechar mejor el combustible se incluyó una válvula de
modulación.
Figura 4. 2 Diagrama de un tren de válvulas
4.3.3 Control de nivel
El control de nivel está dentro de los controles Operativos y de Seguridad que forman
parte del control de falla de flama (FSG, por sus siglas en inglés).
El control de nivel de agua es muy importante en una caldera por que el nivel del agua
puede ser extremadamente sensible a cambios, como un aumento en la demanda de
vapor. El primer propósito del sistema de control es mantener el nivel del agua dentro de
los límites inferiores y superiores. Si es demasiado bajo, las superficies de calentamiento
quedarán expuestas y la caldera se sobrecalentará, lo que puede provocar, en el peor de
los casos una explosión catastrófica. Si es demasiado alto el agua podría ser aspirada
junto con el vapor, resultando en una pobre calidad de vapor y arrastre. Esta banda de
C
ON
GAS VAS
VAS
CALDERA
PRV
PRV
VAS
VÁLVULA DE VENTEO
ATMÓSFERA
HP LP
VÁLVULA DE MODULACIÓN
1
53
operación es muy angosta por lo que se requiere un control preciso para la operación
segura y eficiente.
Considerando lo anterior se decidió implementar el control de nivel de agua principal y
auxiliar de la marca Mc. Donnell & Miller, de la serie 150S y 157S.
4.3.4 Control de Relación Aire – Combustible
Se seleccionó el nuevo sistema de control de Relación Aire/Combustible de Honeywell.
Este equipo ha sido desarrollado para reemplazar el sistema mecánico tradicional de
levas y varillas, por un sistema sin este tipo de eslabonamientos que provee de la mejor
solución costo/eficiencia, convirtiendo la totalidad del combustible invertido, en calor
para el proceso.
ControLinks está basado en un microprocesador que controla la proporción aire
combustible. Proporciona una relación exacta de combustible y aire mejorando la
eficiencia de la combustión, lo que significa un ahorro de combustible, traducido en
dinero. Todo ello se suma a más precisión y eficiencia, así como un menor
mantenimiento y tiempo de inactividad.
4.4 Descripción del equipo
A continuación se describe cada uno de los equipos seleccionados para la
automatización y el control de combustible de la caldera.
54
4.4.1 Control de Flama [FSG (Flame Safe Guard, Control de Falla de Flama)]
El RM78008 es el control primario del quemador de gas integrado basado en un
microprocesador. Se utiliza para la modulación o control de quemadores.
El sistema consiste en un módulo de relé, módulos de teclado de pantalla, protector
contra el polvo, subbase Q7800 A9, amplificador R7849A10 y tarjeta de purga ST7800
A11. Las opciones incluyen la interfaz de computadora personal, Módulo de datos
ControlBus, pantalla remota de montaje, Anunciador Expandido First-Out y software de
Administrador del sistema de combustión.
Las funciones que ofrece el RM7800 incluyen la secuencia automática del quemador, la
supervisión de flama, indicación del estado del sistema, autodiagnóstico del sistema y
solución de problemas.
Q7800 es una subbase de cableado universal para los módulos de relé de la Serie 7800.
La subbase de cableado universal ofrece terminales para el cableado de campo.
ST7800 es una tarjeta de purga que provee tiempo de pre-purga para los Módulos de
Relé Serie7800. La tarjeta ST7800 A1039 provee un tiempo de purga de 30 segundos.
El Amplificador de flama ultravioleta R7849A es un amplificador plug-in de estado
sólido que responde a una señal de luz ultravioleta del Detector de Flama Ultravioleta
C7027 para indicar la presencia de la llama cuando se usa con módulos de Enlace de la
Serie 7800.
8 Hoja de datos del control primario RM7800. Archivo En CD del reporte. 9 Hoja de datos de la subbase Q7800. Archivo en CD del reporte. 10 Hoja de datos del amplificador R7849A. Archivo en CD del reporte. 11 Hoja de datos de la tarjeta de purga ST7800. Archivo en CD del reporte.
55
El detector de Flama C7027 A104912 detecta la radiación ultravioleta emitida por las
llamas de la combustión. El detector de Flama se utiliza con el control de seguridad de
flama Honeywell para garantizar la supervisión de la flama.
El detector de flama C7027A se utiliza con el amplificador R7849A y el control
adecuado Honeywell, en este caso el RM7800.
4.4.2 Tren de Válvulas
El tren de válvulas integrado Honeywell (Figura 4.3) se decribe a continuación:
Las válvulas de seguridad de cierre automático se componen de el actuador de potencia
Fluida V4055 A13 y una válvula industrial de gas V5097A. Esta combinación de
válvula/actuador se utiliza para quemadores de gas de gran tamaño que requieren
close/off apretado y un control preciso de grandes cantidades de combustible. La válvula
se abre cuando el actuador se activa, y se cierra para sellar la presión nominal cuando se
corta la alimentación. El actuador V4055 se usa para disparar un on-off.
Las bridas de adaptación universales 32001605-001, como su nombre lo indica son
adaptadores de tubería universales y el beneficio de utilizarlas es que reducen el costo de
inventario y los números de modelos.
La Válvula de modulación V519714, proporciona gran precisión. Viene lista para
ensamblarse con el tren de válvulas Honeywell. Acepta cualquier actuador de
acoplamiento directo y se utiliza para gas LP o Natural.
12 Hoja de datos del detector de flama C7027 A. Archivo en CD del reporte. 13 Hoja de datos del actuador y la válvula V4055A y V5097A. Archivo en CD del reporte. 14 Hoja de datos de la válvula de modulación V5197. Archivo en CD del reporte.
56
La válvula V4297 S15 es una válvula normalmente abierta para aplicaciones doble
bloqueo-venteo. Dispone de apertura y cierre rápidos menores a 1 segundo y solenoide
reemplazable.
Los presostatos o interruptores de presión C6097 A y C6097 B16 son dispositivos de
seguridad utilizados en sistemas de presión positiva o de presión diferencial para censar
cambios de presión en gas o aire. Son interruptores de límite de seguridad con actuador
de diafragma.
El modelo C6097A abre el circuito de control cuando existe una caída de presión por
debajo del punto de operación.
El modelo C6097B abre el circuito de control cuando existe un incremento de presión
por arriba del punto de operación.
Figura 4. 3 Tren de Válvulas Integrado Honeywell con Válvula de Modulación 15 Hoja de datos de la válvula de venteo V4297S. Archivo en CD del reporte 16 Hoja de datos de los presostatos C6097A y C60978B. Archivo en CD del reporte.
Válvula de Venteo
Válvulas Automáticas de
Seguridad
Control de Baja Presión de Gas
Control de Alta Presión de Gas
GAS
Válvula de Modulación
57
4.4.3 Control de Nivel
Si el nivel de agua interno cae demasiado, la caldera se puede quemar (Figura 4.4
Niveles de agua en una caldera). Por lo tanto se debe estar siempre en guardia. Una
caldera de vapor necesita agua para refrescar las superficies de metal. Sin un nivel
correcto de agua el calor se acumula rápidamente. Demasiado calor crea una condición
de funcionamiento muy peligrosa.
Un control de nivel hace dos cosas. En primer lugar, detecta con precisión cuando se
produce una condición de bajo nivel. En segundo lugar, la operación de combustión de
la caldera se apaga automáticamente. Esto evitará que la caldera se queme, mientras que
su nivel de agua es demasiado bajo como para gestionar adecuadamente el calor y la
energía. Estas son las funciones que hacen los controles de bajo nivel 150 S y 157 S.
La función del control 150S17 es mantener el nivel de agua constante en la caldera.
Realiza el paro y arranque de la bomba de agua.
La función del control 157S18 es de alarmar por bajo nivel de agua en caso de que fallase
el 150S, y también de indicar un bajo nivel de agua, puesto que esta situación sería
crítica para una caldera. Al indicar un nivel bajo de agua se activará una señal que apaga
el quemador de la caldera.
El 157S tiene además, unas conexiones frontales en el que se colocan las llaves de nivel
770001 y el tubo de nivel de 5/8 770012 a través del cual se visualiza el nivel de agua en
la caldera.
La válvula de purga 770005 se utiliza para la columna de Nivel McDonell & Miller
157S.
17 Hoja de datos del control 150S. Archivo en CD del reporte. 18 Hoja de datos del control 157S. Archivo en CD del reporte.
58
Figura 4.4 Niveles de agua en una caldera
4.4.4 Control de Relación Aire – Combustible
El control de relación aire/combustible R799919, a través del monitoreo de los
actuadores ML799920, controla los flujos de aire y combustible al quemador para
mantener la óptima combustión. El R7999 incluye Led´s de estado, para indicación de
alimentación, alarmas y condición de los motores de manejo de aire, combustible y
recirculación de gases de combustión. Cuenta también con codificación de fallas del
sistema a través de los Led´s indicadores, dicha codificación es accesible al mantener
presionado, el botón de reset. Las tensiones de alimentación pueden ser de 100 a 120 V
de AC ó de 200 a 240 V de AC + 10% / -15% para frecuencias de 50Hz ó 60Hz. +/-10%
19 Hoja de datos del control de relación aire-combustible R7999. Archivo en CD del reporte. 20 Hoja de datos del actuador universal de posicionamiento ML7999. Archivo en CD del reporte.
Niveles de Agua Máximo Óptimo Mínimo
Lodo Purga
Alimentación de agua
Salida de Vapor
Cámara de combustión
59
y rangos de temperatura ambiente de -40°C a 60 °C que permiten un amplio rango de
aplicaciones.
Este control se instala en la Subbase de Montaje Q799921, que es para montaje en panel,
todo el alambrado se hace en ésta para facilitar la instalación.
El actuador universal de posicionamiento paralelo ML7999, provee un torque de 100lbs
por pulgada, para mover compuertas de aire, válvulas de modulación de gas, de
combustibles líquidos (diesel, combustóleo) y compuertas de recirculación de gases de
combustión. El actuador cuenta con una retroalimentación potenciométrica de alta
precisión, hacia el control de relación de aire/combustible R7999, para entregar una
indicación del posicionamiento o apertura de válvulas y compuertas, con exactitud de
una décima de grado, lo que nos permite seleccionar entre 950 posiciones diferentes para
cada uno de los 7 a 24 puntos que conformarán la curva de comportamiento de
proporción aire/combustible; para así optimizar el rendimiento del quemador. El
ML7999 se alimenta con voltaje de línea con un rango de 100 a 240 VAC +10/-15%
para frecuencias de 50Hz ó 60 Hz. +/- 10%.
El sistema requiere de una señal de 4 a 20 mA. Esta señal es entregada por el
controlador de presión P7810C22. Que se aplican también para el control on/off, límite
de seguridad y control de modulación.
La pantalla de configuración S799923 Se requiere con el sistema ControLinks, para la
generación de las curvas de comportamiento de combustión, que deberán seguir los
actuadores de combustible, aire y de recirculación de gases de salida (cuando aplica) del
sistema de combustión. Reduce el tiempo de ajuste del quemador/caldera;
permitiéndonos crear un perfil ó curva de modulación para hacer la operación del
quemador/caldera más segura y eficiente en todos los puntos de la demanda. Esta 21 Hoja de datos de la subbase de montaje Q7999. Archivo en CD del reporte. 22 Hoja de datos del controlador de presión P7810C. Archivo en CD del reporte. 23 Hoja de datos de pantalla de configuración S7999. Archivo en CD del reporte.
60
pantalla usa un proceso de configuración paso a paso, para hacerlo más amigable. Una
vez que se ha configurado la curva del quemador/caldera, se puede hacer una revisión en
tiempo real del sistema vía la característica de monitoreo, sin necesidad de conectar la
computadora con el software.
La pantalla S7999 puede ser usada como una herramienta de servicio para accesar a la
información histórica de fallas del ControLinks.
El software ZM799924 sirve para configurar el R7999. Es compatible con ambiente
Windows 95 y superiores. Utiliza también instrucciones paso a paso para ayudar a los
técnicos de servicio. No se requiere un ZM7999 por cada sistema control-link. Solo se
requiere uno en el momento de la configuración y en servicios cuando se cambia el
control. Véase Figura 4.5 Diagrama de Sistema de Combustión ContoLinks.
Figura 4.5 Diagrama de Sistema de Combustión ControLinks
24 Manual del software de configuración ZM7999. Archivo en CD del reporte.
61
4.4.4.1 Objetivo del Sistema ControLinks
Al sustituir el varillaje por motores independientes, tanto en las válvulas de combustible
como en la compuerta del aire, podemos tener un mayor número de puntos de ajuste de
proporción aire-combustible para cubrir los diferentes puntos de demanda, y no
limitarnos solamente a los puntos de ajuste con los que cuenta el sistema tradicional de
varillaje en sus levas, como lo podemos ver en la siguiente gráfica (Figura 4.6), donde la
curva roja o punteada es una curva generada con el sistema de varillas y la curva azul o
continua es una curva generada con un sistema ControLinks , en la cual se puede ver un
mayor número de puntos de ajuste, que nos permiten una curva de comportamiento más
precisa y eficiente, además podemos tener el punto de mínima modulación “m” por
debajo del punto de encendido “L”.
Figura 4.6. Puntos de ajuste de proporción aire-combustible
Eliminando el varillaje, se evitan las pérdidas por descalibración, causadas por el
desgaste y el desajuste de las partes mecánicas que con el tiempo se van presentando,
como se muestra a continuación en la curva punteada que está deteriorada por este
62
efecto (Figura 4.7); reduciendo así el mantenimiento y calibraciones (como en la curva
continua del ControLinks).
Figura 4.7 Comparación de perdidas por calibración ControLinks VS Varillaje
Esto se traduce en:
1.- Mejoras en las emisiones de las calderas, reduciendo la emisión de
contaminantes a la atmósfera.
2.- Mayor transferencia de energía.
3.- Mayor Eficiencia
4.- Y sobre todo AHORRO en gastos de combustible, considerando una pronta recuperación de la inversión.
63
4.5 Listado de equipo seleccionado
En la Tabla 4.1 se enlista la cantidad de los equipos para el control de flama así como el
modelo según el proveedor y a que corresponde cada modelo.
CANT. U. MED. DESCRIPCION
1 Pza. RM7800 L1012 PROGRAMADOR
1 Pza. Q7800 A1005 BASE
1 Pza. ST7800 A1039 TIMER
1 Pza. R7849 A1023 AMPLIFICADOR U.V.
1 Pza. C7027 A1049 DETECTOR DE FLAMA U.V.
Tabla 4.1 Instrumentos para Control de Flama
En la Tabla 4.2 se enlista la cantidad de los equipos para el tren de válvulas de gas así
como el modelo según el proveedor y a que corresponde cada modelo.
CANT. U. MED. DESCRIPCION
2 Pzas. V4055 A1031 ACTUADOR
2 Pzas. V5097 A1012 VALVULA
2 Pzas. 32001605-001 BRIDAS
1 Pza. V5197 A1011 VALVULA MODULADORA
1 Pza. V4297 S1011 VALVULA
1 Pza. C6097 A1046 INTERRUPTOR DE PRES.
1 Pza. C6097 B1010 INTERRUPTOR DE PRES.
Tabla 4.2 Instrumentos para Control de Flama
En la Tabla 4.3 se enlista la cantidad de los equipos para el control de Nivel así como el
modelo según el proveedor y a que corresponde cada modelo.
CANT. U. MED. DESCRIPCION
1 Pza. 150-S CONTROL AUXILIAR
1 Pza. 157-S COLUMNA DE NIVEL
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3 Pza. 770005 VALVULAS DE PURGA
1 Jgo. 770001 LLAVES DE NIVEL DE 1/2"
1 Pza. 770012 TUBO DE NIVEL 5/8”
1 Pza. REGULADOR FISHER DE 2" MOD. S202 2.5" COLUMNAS
DE AGUA DE SALIDA CON ORIFICIO DE 3/8"
Tabla 4.3 Instrumentos para Control de Nivel
En la Tabla 4.4 se enlista la cantidad de los equipos para el Control de Relación
aire/combustible (ControLinks) así como el modelo según el proveedor y a que
corresponde cada modelo.
CANT. U. MED. DESCRIPCION
1 Pza. R79999 A1005 CONTROL LINKS
1 Pza. Q7999 A1006 BASE P/CONTROL
1 Pza. P7810 C1018 CONTROL PRESURETROL
1 Pza. SIY402 SIFON DE 1/2"
1 Pza. 402-HH VALVULA DE AGUJA DE 1/4"
3 Pza. ML7999 A2001 MODUTROL P/CONTROL
1 Pza. S799 B1000 PANTALLA TOUCH SCREEN
Tabla 4.4 Instrumentos para Control de Nivel
4.6 Entrega de la propuesta
Se envió la propuesta de automatización el sábado 28 de agosto de 2010 por correo
electrónico al ingeniero encargado del proyecto en la empresa solicitante; y el martes 31
se le envió físicamente en un archivo impreso. A la fecha de conclusión de este reporte,
aún no se había recibido una respuesta definitiva de la empresa.
65
CAPÍTULO V
ACTIVIDADES
DIVERSAS
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El giro de Dominion Industrial es la comercialización de equipo para instrumentación
industrial, automatización, medición y control, como se indicó en el capítulo I. Por lo
tanto, las actividades diversas que se realizaron tienen que ver más con la venta de
equipo que con desarrollo de proyectos. También de tomaron cursos en línea. Tales
cursos ayudaron a tener una noción más amplia de los productos que se venden.
5.1 Recuperación de cartera de clientes
La primera actividad que se realizó fue la recuperación de una cartera de clientes.
Dichos clientes no se les había dado seguimiento desde hacía ya tiempo por diversas
situaciones. De un archivero en donde estaban aproximadamente los datos de 100
clientes no activos, se pudo obtener contacto con 40 y de esos 24 están actualmente
activos.
5.2 Curso de combustión 2010
Desde la incorporación a Dominion se participó, en calidad de oyente, en las sesiones
del Taller de Combustión impartido en la Web (en línea) cada lunes a las 8:30 a.m. por
el ingeniero Oscar Torres Colunga.
En dicho taller se impartió la actualización referente a la línea de combustión que
Honeywell ofrece.
5.3 Apoyo a vendedores
Dentro de las actividades estuvo también el apoyo a los vendedores que trabajan en
Dominion Industrial sucursal Querétaro.
Dicho apoyo constaba de llamar a algunos clientes de su cartera y pasar alguna
información importante o cotizaciones pendientes. Dicho trabajo se realizaba cuando los
67
vendedores tenían que salir a alguna fábrica a entregar material y tenían trabajo
pendiente.
5.4 Actualización de cartera de clientes
La última actividad que se realizó fue la actualización de la cartera de clientes del estado
de Jalisco. Esta fue la actividad mas extenuante debido a la cantidad de clientes y a la
poca información que se tenía de los mismos. Esta actividad consistió en extraer del
programa SAP, que es un Software con un Sistema para la administración de datos de la
empresa, la lista de los clientes de Guadalajara.
La lista ascendía a 630 clientes de los cuales solo existía el nombre de la empresa y no
los datos para ponerse en contacto en ellos. Por lo tanto, fue necesario extraer el
domicilio, teléfono y de ser posible la persona de contacto de un buscador de Internet.
Posteriormente se procedió a realizar las llamadas correspondientes para contactar con el
cliente y obtener una dirección de correo electrónico para poder enviarle la información
de Dominion Industrial que correspondía a la carta de presentación, el curriculum y el
folleto de marcas y quipo que maneja Dominion.
Una vez terminada la labor se dió un tiempo para esperar la respuesta de los clientes y
poder estar a sus órdenes como proveedores.
68
CAPÍTULO VI
EVALUACIÓN
ECONÓMICA Y
RESULTADOS
OBTENIDOS
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6.1 Evaluación económica
La evaluación económica de este proyecto está descrita en términos de la cotización del
equipo y los costos de instalación, puesta en marcha y verificación que se determinaron
una vez hecha la visita a la empresa con el instalador.
La cotización correspondiente a los equipos es:
� EQUIPOS HONEYWELL PARA LA AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE
LA CALDERA
COSTO: $ 156,829.37 MN, IVA incluido.
La cotización se realizó en el sistema SAP que utiliza Dominion Industrial. Cotización
No. 2334225.
En la visita con el instalador se pudo apreciar una vez más el estado de la caldera, la
cotización correspondiente a los costos de Instalación, puesta en marcha y verificación,
son:
� SERVICIO DE INSTALACIÓN, PUESTA EN MARCHA Y CARBURACIÓN
DE LA CALDERA EN PROYECYO. (INCLUYE MANO DE OBRA):
COSTO: $ 150,702.06 MN más IVA ($ 174,814.40 MN)
Debido a que en la visita no se pudo revisar la caldera por la parte del quemador, no se
pudo apreciar si la caja quemador esta en buenas condiciones o si es la que se requiere
para quemar gas natural por lo que se pasó el costo de la caja por separado.
� 1 pza. CAJA QUEMADOR P/CALDERA DE 200 C.C. C/S SPUDS
COSTO: $ 34,457.14 MN más IVA ($ 39,970.30 MN)
25 Cotización No. 23342 Sistema SAP. Formato PDF. Archivo en CD del reporte.
70
Los costos con IVA incluido son:
Equipos Honeywell: $ 156,829.37 MN. El servicio de instalación, puesta en marcha y carburación $ 174,814.40 MN. Caja quemador para la caldera: $ 39,970.30 MN.
Considerando estas tres cotizaciones, el costo total del proyecto asciende a $ 371,614.07 MN. La utilidad para Dominion Industrial se calcula entre 25 y 30% del costo total que en
términos prácticos es entre $ 92,903.51 y $ 111,484.22 MN, aproximadamente.
6.2 Resultados obtenidos (Retorno de Inversión)
Aún no se puede determinar la repercusión económica del proyecto debido a que es una
propuesta y no se ha llevado a la práctica. Pero para poder determinar un resultado
económico razonable los miembros de Soporte Técnico de Dominion Industrial han
creado un programa en Excel para poder calcular aproximadamente el tiempo de retorno
de inversión del proyecto considerando tanto los equipos como el costo de la instalación.
El cálculo del Retorno de Inversión se llevó a cabo considerando las características de la
caldera, el costo del combustible, calculando una estimación de la eficiencia y la
operación de la caldera dentro de parámetros razonables (Figura 6.1 Cálculos de
Eficiencia para Calderas / Quemadores).
El programa que determina el retorno de inversión aproximado, requiere los costos en
dólares. Haciendo la conversión se tiene que el costo del proyecto es de $ 28,585.69
USD.
71
Tomando todos estos parámetros se obtiene que el tiempo de retorno de inversión del
proyecto, es decir, el tiempo en que la empresa recuperará la inversión del proyecto es
de 17.12 meses (1.4 años, aproximadamente).
Una observación adicional es que el retorno de inversión en este proyecto es un poco
elevado debido a las condiciones en que se encuentra la caldera.
Figura 6.1 Cálculos de Eficiencia para Calderas / Quemadores
72
CONCLUSIONES
73
Durante mi estadía pude constatar la importancia de una buena comunicación en el
ambiente laboral. Esto fue lo que me ayudó a poder tener este proyecto. Pero también
pude ver el lado negativo debido a que una mala comunicación provocó que las
actividades que realicé en la empresa tuvieran muy poca relación con la formación que
recibí en la UTEQ.
No obstante, durante las sesiones del curso de combustión también pude comprobar que
los conocimientos que obtuve durante ni estancia en la UTEQ son bastante útiles y
prácticos, puesto que pude contestar a casi todas las preguntas que se hacían.
Durante mi estadía pude aprender a respetar y darse a respetar en el aspecto profesional,
externando con asertividad.
La experiencia de la estadía me ha dado la oportunidad de conocer el ambiente laboral y
ahora sé que se debe demostrar desde un principio de lo que se es capaz de hacer.
Es muy importante que se tome muy en serio la formación profesional que se imparte en
esta universidad pues todos los conocimientos, sin excepción, serán de utilidad en el
campo laboral debido a que no se sabe el giro de la empresa al que se asignará la estadía.
74
BIBLIO GRAFÍA
75
Archivos
• Curso de introducción a los sistemas de combustión y seguridad de flama. Parte 1. Impartido por el Ing. Marco A. Torres.
• Catalogo Tradeline 2008-2009 Hoveywell.
• Taller de Combustión 2010. Línea de combustión Honeywell. Impartido por el Ing. Oscar Torres Colunga.
• Catálogo McDonnell & Miller 2010 Páginas web
• http://www.empresaeficiente.com
• http://customer.honeywell.com
• http://www.selmec.com.mx
• http://www.mcdonnellmiller.com
• http://www.wikipedia.com
