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:
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.
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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.
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%
En algunos casos ésta contaminación es ocasionada por el flujo de vapor que va erosionando el material.
El aire y otros gases no condensables pueden introducirse en un sistema de vapor a través de las uniones cuando el sistema está parado, o puede entrar también con el vapor desde la caldera.
Alimentos y Bebidas: Gestión de la calidad de vapor inyectado de forma directa.
3 Aplicaciones tipicas para bombas de condensado.
El condensado que regresa a la sala de calderas contiene alrededor del 20% de la energía del vapor condensado del que proviene. Con el ahorro adicional en el costo del agua y los efluentes, esto hace que la recuperación de condensados sea obvia para los gerentes de planta de todo el país.
Una auditoría de trampas para vapor sirve para evaluar todos los componentes del sistema de generación y distribución del vapor a la planta y el sistema de retorno del condensado.