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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. 332-5624victor.arroyo@cinydesac.com

CINYDE S.A.C. es una empresa consultora que colabora con el PAE