medidas para ahorro energia termica
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TEMA :
“MEDIDAS PARA AHORRO DE ENERGIA TÉRMICA“
EXPOSITOR :ING. VICTOR ARROYO CH.
Consultor Energético Ambiental
SEMINARIO PAEAHORRO DE ENERGIA EN EL SECTOR INDUSTRIAL
Lima, Diciembre 2001
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OPORTUNIDADES DE AHORRO
En una planta es posible lograr ahorros en todo punto donde se la use.La experiencia nos dice que en toda planta se puede ahorrar energía.
Los principales puntos donde se puede ahorrar energía son:
• Calderas de vapor y aceite térmico.• Redes de vapor y condensado.• Hornos.• Secadores.• Procesos.
Ing. Victor Arroyo
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INSTALACION DE VAPOR
CALDERA400 BHP
Gases
TANQUECONDENSADO
Agua deaporte
MAQUINA 1 MAQUINA 2
PR-6
Drenaje
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AHORRO DE ENERGIA EN CALDERAS
Existen mas de 30 formas de ahorrar energía en calderas, lasmás importantes son:
1. Reducir el exceso de aire (hasta 20% ahorro)
Esta es la forma más efectiva de mejorar la eficiencia y ahorrar energía en calderas.
• Es de fácil implementación.• Los ahorros son inmediatos.• Las inversiones son muy bajas o a veces nulas.• Debe realizarse periódicamente.
Ing. Victor Arroyo
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AHORRO DE PETROLEO AL REDUCIR EL EXCESO DE AIRE A 20%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Oxigeno en gas de chimenea (%)
Ahor
ro d
e co
mbu
stib
le (%
)
Temperatura del gas
200 ºC
300 ºC
400 ºC
500 ºC
6
100.062TOTAL
41.92680 – 85
45.22875 – 79.9
8.1570 – 74.9
4.83< 70
PORCENTAJECANTIDADEFICIENCIA (%)
RESULTADOS DE MEDICIONES DE EFICIENCIA
EN 62 CALDERAS – AÑO 2000/2001
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AHORRO DE ENERGIA EN CALDERAS
Otras formas de ahorrar energía en calderas son:
2. Reducir la presión de vapor (< 2%)3. Reducir la formación de depósitos (< 8%)4. Reducir la potencia del quemador (< 2%)5. Administrar la carga de las calderas (< 3%)6. Usar economizadores (< 5%)7. Control automático de purgas (< 3%)8. Reemplazar quemadores ON-OFF por modulantes (< 2%)
Ing. Victor Arroyo
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AHORRO EN REDES DE VAPOR
Las principales medidas para ahorrar energía son:
1. Reparar fugas de vapor. 2. Reparar o cambiar trampas de vapor.3. Aislar tuberías de vapor y condensado.4. Recuperar condensados.5. Usar vapor a la menor presión posible.
Ing. Victor Arroyo
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EJEMPLO DE PERDIDAS DE VAPOR POR TRAMPAS
540Pérdida total de vapor (kg/h)
17511752”
2404601”
125525¾”
Pérdida total
(kg/h)
N° trampasfalladas
PérdidaPromedio
(kg/h)
TamañoTrampa
Si el costo del vapor es de 16.3 US$/t (R-6), y si la planta trabaja 7000 h/año, entonces la pérdida es 61614 US$/año !!!
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PERDIDAS POR FUGAS DE VAPOR
D-2R-6
75532967261.25
45481825161.00
31961255110.75
174368560.50
Pérdida económica (*)( US$/año )
Pérdida Vapor( kg/h )
Longitud Penacho( metros )
(*)Base : 7000 h/año, 80% Efic. Caldera, Costo US$/t : 16.3 (R-6), 41.5 (D-2)
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PERDIDAS DE CALOR EN TUBERIAS DESNUDAS
0
100
200
300
400
500
600
700
800
125 139 153 167
Dif. Temp. Vapor - Aire (°C)
Perd
ida
de c
alor
(kca
l/h/m
)
3/4"1”
2”
3”
Diámetro
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AHORRO POR RECUPERACION DE CONDENSADO
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AHORRO DE ENERGÍA EN HORNOS
1. Reducir el exceso de aire.2. Eliminar infiltraciones de aire.3. Reparar aislamientos.4. Recuperar calor para precalentamiento de aire o material.5. Controlar la presión interna.6. Operar en forma continua.
En el caso de secadores, las medidas son similares.
Ing. Victor Arroyo
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AHORRO DE ENERGÍA EN PROCESOS
1. Usar calentamiento directo en lugar de indirecto.2. Usar unidades de proceso a su capacidad nominal.3. Considerar recompresión mecánica de vapor.4. Utilizar calores residuales.5. Evitar enfriar materiales que serán calentados luego.6. Transformar operaciones tipo Batch a continuas.
Ing. Victor Arroyo
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PRECAUCIONES
1. Es importante medir antes de proponer mejoras energéticas.
2. Analizar las mejoras en su conjunto, no aisladamente.
3. Las mejoras a implementar tienen que ser analizadas técnica y económicamente.
4. Es aconsejable la asesoría de especialistas antes de implementar algunas mejoras.
Ing. Victor Arroyo
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106 gal/h
CASO DE UNA INSTALACION DE VAPOR INEFICIENTE
PLANTA :Consumo PR-6 : 700,000 gal/añoOperación : 6,600 h/año
CALDERA400 BHP
Vapor, 5000 kg/h @ 100 psig
GasesT= 300°CO2 = 8%IB = 7
TANQUECONDENSADO
60 ºC
Eficiencia = 74%Rendimiento = 46.9 kg/gal
Agua deaporte
MAQUINA 1
2000 kg/h
MAQUINA 2
3000 kg/h
120 m, 3" dia.(sin aislar)
PR-6
Drenaje
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5 meses
519012200- Aislamiento de línea hacia Máquina 2
3. Falta deaislamiento enlínea haciaMáquina 2
2.4 meses
448021970- Recuperacióntotal de condensado
2. Recuperaciónparcial de condensado
1 mes
480052920- Limpieza tubos- Mantenimiento
sistema combustión- Reducción del exceso
de aire
1. Ineficiencia encaldera
RET.INVER.
INVERSIONUS$
AHORROUS$AÑO
MEJORASPROPUESTAS
SITUACION ENCONTRADA
RESULTADOS
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COMENTARIOS FINALES
1. El ahorro de energía es rentable para las empresas.
2. Siempre existen oportunidades de ahorro de energía; sólo hay que buscarlas
3. La ayuda de un consultor energético es fundamental.
4. Realizar una auditoria energética para identificar las oportunidades de ahorro.
Ing. Victor Arroyo
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REFLEXIÓN
“Las máquinas se pagan una vez, la energía todos los días !”
“El que es energéticamente consciente, lo es también ambientalmente”
Ing. Victor Arroyo
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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION
ING. VICTOR ARROYO CHALCOConsultor Energético Ambiental
Tel. [email protected]
CINYDE S.A.C. es una empresa consultora que colabora con el PAE