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Agosto 2015 - Boletn 141

SISTEMAS DE RESPALDO ENERGETICO: EL AIRE PROPANADO

Autor: Andres Bernal Ortiz

Divisin Comercial UEN Fabricacin y Montaje de INDISA S A

Ilustracin 1 Sistema de respaldo de aire propanado @ Cortesa EGSA

Los procesos trmicos en la industria y en la vida diaria son tan comunes que en la mayora de los casos pasan

desapercibidos los aspectos relacionados con su operacin y sostenimiento, sin embargo, en momentos de

escasez y baja disponibilidad surgen alertas y requerimientos de extrema urgencia para garantizar el suministro

de combustible que mantenga en operacin los sistemas que lo demandan

GLP: GAS LICUADO DE PETROLEO

El Gas Licuado de Petrleo (GLP) es un combustible ampliamente utilizado en la industria, comercios y

residencias para atender sistemas de combustin. Para su produccin es necesario mezclar dos (2)

combustibles derivados del petrleo denominados Propano y Butano, en proporciones que varan segn el

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campo de produccin en el cual son obtenidos. Para las condiciones de nuestro pas, las propiedades tpicas de

este combustible son las siguientes (para comparacin se muestran las del gas natural tambin):

PROPIEDAD GLP GAS NATURAL

Composicin Butano (C4H10) 60% - Propano (C3H8)

40%

Metano (CH4) 90% - Otros 10%

Gravedad Especifica Gas @15.56C

1.5 a 1.7 (Adimensional) 0.6 a 0.7 (Adimensional)

Poder Calorfico Superior 92.000 a 95.000 Btu/Gal -90.100 a 99.100 Btu/Sm3

31.800 Btu/Sm3 a 39.000 Btu/Sm3

Estado en Almacenamiento Liquido en tanques estacionarios @120 Psig y Tatm

GNC - Gaseoso @ 3.625 Psig y TatmGNL - Liquido @ Patm y -162C

Estado en operacin Gaseoso Gaseoso

ndice de Wobbe 2.100 a 2.250 Btu/Sft3 1.190 a 1.209 Btu/Sft3

Tabla 1 Tabla comparativa de propiedades GLP Vs. Gas Natural

AIRE PROPANADO

En Zonas No Interconectadas (Sin disponibilidad de gas natural), el GLP gasificado es una gran alternativa de

suministro para los sistemas trmicos de la industria, sin embargo, sus condiciones operativas difieren

considerablemente frente a las de otros combustibles gaseosos, como por ejemplo el gas natural, por lo que a

pesar de que un quemador apto para operar con GLP pueda quemar gas natural, deben realizarse ajustes

operativos y mecnicos para asegurar que sea posible.

Para solucionar esta situacin se han creado combustibles sintticos que simulan las condiciones del gasprincipal de suministro, los cuales deben tener propiedades ajustadas de forma manual para asegurar que llegue

al sistema de combustin con las condiciones adecuadas. Esta intercambiabilidad se da en funcin del ndice de

Wobbe, cuya frmula se presenta en la ecuacin 1.

= ()

( ()

Ecuacin 1 Clculo del ndice de Wobbe

Dado que los combustibles fsiles provienen de la asociacin de Hidrogeno y Carbono, y que presentan

disociacin antes de consumirse, s podemos igualar los ndices de Wobbe de dos (2) combustibles gaseosos

diferentes, podremos utilizarlos de forma indiscriminada en el mismo sistema de combustin sin que se requieran

cambios sustanciales en su operacin.

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Para las condiciones tpicas de nuestro pas, si realizamos una mezcla controlada de 51% de GLP y 49% aire

(bien sea atmosfrico o comprimido), podremos obtener un combustible sinttico caractersticas similares a las

del gas natural, el cual debe quemarse correctamente en cualquier sistema de combustin apto para su uso.

Las ventajas de este combustible se traducen en beneficios operativos para las plantas donde se cuenta con su

suministro y es por esto que es una gran alternativa de respaldo en caso de ausencia de gas natural. Este caso

es el principal, aunque no el nico, y otras aplicaciones donde puede tener alta viabilidad es en plantas de

respaldo por alta demanda (Peak Shaving Plants), zonas con baja o inexistente disponibilidad de gas natural y

procesos industriales que requieran gran estabilidad en las condiciones fsico qumicas del combustible

utilizado en su proceso (Ej.: Hornos de vidrio)

Ilustracin 2 Sistema mezclador aire - GLP para suministro a baja presin

Es importante resaltar que el uso de aire propanado como combustible principal para los sistemas trmicos

puede no ser en la mayora de los casos la mejor alternativa en trminos de costos operativos (Ver Tabla 2), sin

embargo, los costos asociados a la NO disponibilidad de combustible y los costos operativos asociados a la re-

calibracin de los sistemas de combustin, puede compensar esta diferencia y viabilizar la instalacin de este

tipo de plantas.

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ITEM COMBUSTIBLE PODERCALORIFICO

(Tpico)

UNIDAD(Poder

Calorfico)

CONSUMO UNIDAD(Consumo)

PRECIOPROMEDIO UNIDAD

(Precio)

VALORHORA ($/hr)

1 GLP 92,000.00 Btu/gal10.87

Gal/hr $ 4,500.00 $/Gal $ 48,913.04

2 Gas natural 35,280.00 Btu/Sm3

28.34

Sm3/hr $ 1,200.00 $/Sm3 $ 34,013.61

3 ACPML (LightOil)

135,000.00 Btu/gal7.41

Gal/hr $ 6,800.00 $/Gal $ 50,370.37

4 Heavy Oil 138,000.00 Btu/gal7.25

Gal/hr $ 5,200.00 $/Gal $ 37,681.16

5 Aire propanado 49,700.00 Btu/Sm320.12

Sm3/hr $ - - $ 46,351.57

5a GLP 92,000.00 Btu/gal10.26

Sm3/hr $ 4,500.00 $/Gal $ 46,177.06

5b Aire comprimido --

9.86 Sm3/hr $ 17.70 $/m3 $ 174.51

Tabla 2 Costo operativo de diferentes combustibles para sistema de combustin de 1.0 MMBtu/hr(Valores de referencia tpicos para el mercado Colombiano)

COMPONENTES DEL SISTEMA DE AIRE PROPANADO

Para poder contar con una infraestructura de aire propanado disponible siempre que sea requerido para soportar

los procesos industriales, es necesario instalar los siguientes componentes y sistemas:

Infraestructura de trasiego (Recibo GLP liquido)

Tanque de almacenamiento de GLP; calculado segn la autonoma requerida por el sistema

Bomba estabilizadora de presin

Vaporizador (Fuego directo, Bao Maria, elctrico, etc.); seleccionado para garantizar la rata de

vaporizacin de GLP requerida por el sistema

Mezclador aire gas (Atmosfrico para baja presin o asistido para alta presin); encargado de diluir el

GLP con aire para obtener la mezcla esperada

o Nota: En el sistema de alta presin debe tenerse un compresor o una lnea de aire comprimido

libre de aceite, debidamente filtrado y a una presin de 100 Psig o superior

Filtro de GLP con tanque estabilizador

Calormetro o Gravitometro para ajuste de la mezcla

Tea para combustin fuera de lnea

Infraestructura de conexin con lnea de gas natural

Un gran nmero de industrias colombianas cuentan con estos sistemas de respaldo para garantizar su operacin

ante cualquier eventualidad en el suministro de gas natural y les ha permitido mantener sus hornos y calderas

funcionando, sin embargo, no debe olvidarse que un apropiado plan de mantenimiento, pruebas de operacin

fuera de lnea y ajuste final de los sistemas de combustin debe ser realizado siempre que sea necesaria la

sustitucin de combustible.

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Un nuevo material para proteger la piel contra la

radiacin ultravioleta

Investigadores del Centro Andaluz de Biomedicina y Biotecnologa (BIONAND) y del Consejo Superior de Investigaciones

Cientficas (CSIC), en Espaa, han demostrado recientemente que es posible prevenir el dao que causan la rayos

ultravioletas en clulas epiteliales humanas empleando lminas que son a la vez transparentes para el ojo humano y opacas

para la radiacin carcinognica. La principal novedad que presenta esta propuesta radica en el mecanismo mediante el cual los

rayos ultravioletas son bloqueados, basados en un fenmeno conocido como interferencia ptica, en el que no se produce la

absorcin sino la reflexin de esta perjudicial radiacin.

FUENTE: http://noticiasdelaciencia.com/

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