CURSOS DE CAPACITACIÓN EN SISTEMAS DE VAPOR Y RETORNO DE CONDENSADOS

Cuando hablamos de los sistemas de vapor en la industria estamos concientes que la solución apropiada a los distintos problemas y el aprovechamiento máximo de la energía no radica en la compra de un equipo o bien de realizar modificaciones o instalaciones nuevas en planta, sino en la optimización a los sistemas de vapor y retorno de condensados en forma general. Aunado a ellos, las labores cotidianas de mantenimiento en cualquier empresa, obliga a responder de forma inmediata en la solución a los problemas.

 

     Muchas veces esta solución no es la más acertada, debida a múltiples razones, entre ellas posiblemente la más importante: el desconocimiento del sistema.

 

     Por supuesto, el mejor aprovechamiento de la energía se consigue cuando se selecciona correctamente el sistema de distribución de vapor y los accesorios que en este se encuentran es el caso de las trampas de vapor, tuberías, aislamientos térmicos, válvulas reguladoras, etc.

 

     En nuestro curso se plantea una serie de ejercicios, que permitirán al participante conocer de manera objetiva el sistema de vapor y en donde y como optimizarlo.

Comprender el fenómeno de la condensación permite identificar los problemas en planta y por tanto justificar la instalación de equipos y/o accesorios necesarios para el desalojo del condensado y retornarlo lo antes  posible a la caldera.

Con base en el planteamiento anterior; Steam Ingeniería sugiere la aplicación del curso “uso eficiente del vapor” cuyo contenido se presenta a continuación

http://www.steamingenieria.com.mx/articulos/10.html

Contenido del curso

IFundamentos del Vapor

Definiciones

Relación de presión-temperatura, calor sensible, calor latente, etc.

Manejo de las tablas de las propiedad termodinámicas del vapor.

Vapor flash

IIGeneración de vapor

Arrastre físico y químico y su efecto en la calidad del vapor.

Corrosión del sistema de vapor.

Bióxido de carbono ( CO2 ).

Oxigeno ( O2 ).

Vapor flash.

IIISistemas de distribución de vapor

Golpe de ariete en líneas de distribución de vapor.

Drenado de cabezales y líneas de distribución.

Piernas colectoras.

Dimensionamiento de piernas colectoras.

Eliminación de aire y gases no condensables

IVTrampas para vapor

Tipos de trampas.

Análisis de las trampas de vapor y su respuesta a:

Modulación.

Contrapresión.

Basura.

Agua.

Golpe de ariete.

Dimensionamiento de trampas para vapor.

Instalación.

Trampeo de bajas de cargas de condensados y aplicaciones..

VPerdidas de vapor en trampas

Por que fallan las trampas de vapor.

Cuantificación de perdidas.

Cuales son los tres métodos para checar trampas de vapor.

Auditorias en trampas de vapor programadas.

VIRetorno de condensados

El costo del condensado.

Análisis técnico económico del condensado.

Métodos de retorno de condensados.

Medición de consumos de vapor.

VIIPreguntas finales y discusión de planes de acción.

Dudas acerca del los temas vistos en el curso.

Lluvia de ideas para establecer planes de mejoramiento del sistema de vapor en la empresa.

Fijación de fechas para los planes de mejoramiento.

RECUPERACIÓN DE ENERGÍA DE PURGAS DE CALDERA

 

La mayoría de las industrias no aprovechan la energía térmica que tienen las purgas de caldera, cuando pueden ser aprovechadas en pre-calentar el agua de reposición a la caldera, o para agua de servicio entre muchas otras aplicaciones.

No solo ahorramos energia, sino que también nos ayuda a disminuir la

temperatura con la cual se tiran las purgas y con esto cumplir con las

normas de emisiones de efluentes al drenaje.

 

 

 

CONTROL MODULANTE DE NIVEL DE CALDERAS

¿Cómo funciona el control modulante?

La bomba de agua de alimentación trabaja de forma continua, y una válvula de control regula el flujo de agua. Esto representa un comportamiento estable de flujo de vapor.

El nivel del agua en la caldera se mantiene constante. El sensor de nivel registra los cambios y alteraciones en forma de voltaje o corriente (2 – 10 V; 4 – 20 mA).

El sistema y la bomba de alimentación deben ser protegidos cuando la válvula se cierra. Para ello, se requiere de una línea de retorno que asegure el flujo mínimo de operación

de la bomba (para evitar sobrecalentamiento y daños). El flujo de retorno es controlado por la misma valvula de control que alimenta la caldera.

 

Ventajas

Presión y caudal de vapor estables

Mayor eficiencia en la operación de quemador

Menor fatiga térmica sobra la pared de la caldera

Menor arrastre de agua con el vapor

 

Válvula RTK con Puerto de Recirculación

 

Sensor de Nivel RTK

 

CONTROL DE SOLIDOS DISUELTOS EN LA CALDERA (TDS)

 

El agua de alimentación de caldera contiene sólidos disueltos, procedentes de la propia agua y de los productos químicos para su tratamiento. Durante la evaporación, la concentración de total de sólidos disueltos (TDS) en la caldera aumenta. Si no se controlan, se producirá espuma en el espacio vapor, que causan arrastres y la contaminación del vapor transportado por el sistema. Estos productos se depositan en las superficies de calentamiento y en equipo auxiliar afectando la eficiencia y productividad de la planta. Se puede solucionar el problema manteniendo el nivel de TDS cercano al recomendado por el fabricante de la caldera, (normalmente entre 2 500 y 3 000 ppm para una caldera mediana), esto se puede conseguir con un control constante de TDS a través de un equipo automático.

Las impurezas que se encuentren en el agua de alimentación de la caldera tienden a concentrarse. Esto genera espuma debido a la formación de burbujas en la caldera; la cual se arrastra en el vapor producido.

Este fenómeno ocasiona excesiva humedad en el vapor, además del

arrastre de posibles sólidos disueltos, los cuales afectarán los equipos del

sistema de generación de vapor. De ahi la importancia del control de la

concentración de purgas de sales.

Durante el funcionamiento de una caldera, la evaporación del agua deja atrás una creciente concentración de minerales en el agua que producen corrosión y/o incrustaciones.

La formación de incrustaciones en superficies de transferencia de calor disminuye la eficacia térmica y provoca corrosión bajo depósito. Por lo tanto, es posible que sea

necesario paralizar el sistema para realizar la limpieza y el mantenimiento de los tubos de la caldera.

La concentración de TDS puede controlarse dentro de un rango aceptable. Junto con el tratamiento químico adecuado para pH, oxígeno disuelto e inhibidor de incrustaciones, una

purga bien controlada puede prolongar en gran medida la vida útil y la eficacia de la caldera.

Asimismo, pueden evitarse las significativas pérdidas energéticas y residuos químicos que generaría una purga excesiva. Con un sistema automático de purga se realiza el proceso de descarga de una cantidad ajustable de agua de la caldera de vapor, con lo que se eliminan:

Materiales orgánicos y sales minerales en disolución. (Iones calcio, magnesio, sodio, potasio, hierro, bicarbonato, cloruros, sulfatos, nitratos, etc.)

Materiales en suspensión de carácter solido (Arena, arcilla, residuos metálicos, residuos de rocas, materia orgánica, etc.)

 

Con la purga automática se evitan:

Los daños ocasionados por la corrosión y la perforación, con sus elevados costos

Directos: Reposición o reparación de materiales.

Indirectos: Paros, perdidas de productos, etc.

Peligros de explosión de la caldera.

 

Y se reducen:

Las incrustaciones y sedimentos por la precipitación de sales cálcicas y magnésicas, que dificultan la transmisión térmica y que originan el innecesario y excesivo consumo de

combustible.

La formación de espumas debido a la excesiva concentración salina, con sus correspondientes arrastres.

 

Otras ventajas del Control Automático de Solidos Disueltos

Monitoreo continuo de la concentración de sólidos disueltos.

Cuando la concentración es baja, la válvula se mantiene cerrada. No hay pérdidas.

La conexión a la caldera es sencilla tanto para el sensor como para la válvula.

Ahorro en el uso de químicos para el tratamiento de agua

Ahorro en combustible y agua.

Reducción del flujo de purga y ahorro de energía.

Vapor limpio y seco.

Reduccion de Arrastres

El sistema de control de purga continua RTK está constituido por 3 componentes principales. Un electrodo de conductividad que permite medir el nivel de TDS en el agua de la caldera en forma continúa. Un controlador RTK modelo quien registra la señal emitida por el electrodo de conductividad y la compara con la guardada como punto deseado (set point), analiza dichas lecturas en tiempo real y emite una señal de apertura o cierre proporcional del elemento final de control. Dicho elemento final de control y último componente principal del sistema, es la válvula de purga continua RTK.

Un control automático de TDS proporciona un control constante, reduciendo la purga de fondo, y asegurando unos costos mínimos de funcionamiento, mientras mantiene las

condiciones óptimas en la caldera y en el sistema de vapor.

GRAFICA REPRESENTATIVA DE PURGAS AUTOMATICAS

 

PURGA MANUAL

Desventajas:

En una purga manual se desperdicia: anergia, agua y químicos

Se presenta fenómenos de espumacion.

Causa arrastres.

GRAFICA GRAFICA REPRESENTATIVA DE PURGAS MANUALES

CONTROL DE PURGA DE FONDO DE CALDERA (SOLIDOS EN SUSPENSIÓN “PURGA DE LODOS”)

 

Los sólidos en suspensión también pueden causar problemas ya que se depositan en el fondo de la caldera. Si no se controlan, eventualmente se acumularían hasta un nivel peligroso. Todas las calderas de vapor incorporan una salida en el punto más bajo para eliminar periódicamente los sólidos precipitados, conocida como purga de fondo. Se requiere una descarga breve y subita para una eliminación eficiente, que se consigue abriendo una válvula de gran paso que elimina grandes cantidades de agua de caldera. Esta es una solución ideal para la purga de fondo y no se debe confundir con la necesidad de control de TDS.

Los sólidos en suspensión se precipitarán al fondo de la caldera. La no-remoción de estos provocará acumulación y disminuirán la eficiencia térmica de la caldera (Bajas

transferencias de calor) Además, se puede causar sobrecalentamiento y daños en los tubos de transferencia de calor. La purga de lodos se lleva a cabo a través de la apertura rápida e

instantánea de una válvula en el fondo de la caldera. Esto se puede hacer manual o automaticamente.

 

CONTROL DE PURGA DE FONDO DE CALDERA (SOLIDOS EN SUSPENSIÓN “PURGA DE LODOS”)

El control automático con Válvula de Purga RTK se recomienda para satisfacer los requerimientos de la caldera y siempre dará mejor servicio que la operación sobre una válvula manual.

Lo primero es definir por parte de la contratista de tratamiento de aguas, por cuantos segundos va a abrir la válvula y cuantas veces al día. Después de esto, se programa el controlador con estos datos y éste será el encargado de comandar la apertura y cierre de la válvula según los datos antes mencionados. Con esto estamos disminuyendo riesgos al operario de las calderas y estableciendo tiempos y frecuencias de purgas exactas que se cumplirán con exactitud por poseer una purga de fondo automatizada.

 

Desventajas de Purgas Manuales:

Desperdicio de energía.

La temperatura del derrame puede exceder la temperatura permitida para vertimientos.

Desagradable desprendimiento de vapor por el venteo.

Dificultad para llevar a cabo la rutina de inspeccion y mantenimiento.

INSTALACIONES EN PLANTAS INDUSTRIALES

INSTALACIONES EN PLANTAS INDUSTRIALES

Cod.0152584-

CONTENIDOS

Abastecimiento y distribución de agua

1.1. Estudio de las necesidades

1.2. Alternativas de suministro

1.3. Diseño del sistema de suministro y distribución

1.4. Elementos y detalles constructivos

1.5. Principios de cálculo y dimensionamiento

Saneamiento y evacuación de aguas

2.1. Tipos de aguas

2.2. Redes de saneamiento y evacuación de aguas

2.3. Elementos y detalles constructivos

2.4. Tratamientos de aguas

    Vertido de efluentes líquidos

     3.1.   Clasificación de los vertidos

     3.2.   Vertidos en aguas continentales

     3.3.   Vertidos en aguas marinas

Energía eléctrica

4.1. Consideraciones generales

4.2. Criterios básicos para el proyecto de una instalación

4.3. Tipos de redes de suministro de energía eléctrica

4.4. Sistemas de distribución

4.5. Maquinas, aparatos y material eléctrico

4.6. Principios de cálculo y dimensionamiento

Sistemas de ventilación y climatización

5.1. Calidad de aire

5.2. Clasificación y componentes de los sistemas de ventilación

5.3. Fundamentos y clasificación de los sistemas de climatización

Protección contra incendios

    6.1. Fundamentos

    6.2. Protección Pasiva

Generación y distribución de agua caliente y vapor

7.1. Definiciones y aplicaciones principales

7.2. Calderas

7.3. Redes de distribución

7.4. Criterios de diseño de tuberías y componentes

   Redes de aceite térmico

    8.1. Aplicaciones principales

    8.2. Calderas

    8.3. Redes de aceite térmico

Aire comprimido

9.1. Nociones básicas

9.2. Criterios de diseño de las instalaciones de aire comprimido