En este post revisaremos en detalle los factores económicos que impactan en el ahorro en costes 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 costes de la 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. Se ahorra energía y se reducen los costes de combustible, se reducen los costes de agua y de su tratamiento químico, y se reducen los vertidos. Esta 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 mucha industrias Españolas 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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¿Por qué interesa recuperar el condensado en sistemas de vapor industrial?
Cuando el vapor condensa, la energía se transfiere al material más frío para calentarlo. Esto 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 mezclador o al tanque de alimentación de la caldera, o bien se utilizará en el proceso.
El condensado se descarga a través de los purgadores, 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 revaporizado. La proporción que se revaporizará es variable en función del 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 figura, más o menos la mitad de la energía mencionada arriba (12,5% de la energía total suministrada) podría perderse con el revaporizado.
La recuperación del revaporizado es, por tanto, esencial para lograr un sistema energéticamente eficiente. Te puede interesar revisar el artículo tipos de purgados de vapor para recuperar condensado.
Factores que intervienen en el ahorro en costes de la recuperación de condensados en sistemas de vapor
Veamos los beneficios económicos de las tecnologías para la recuperación de Condensado, la Evacuación de Condensado, y la Recuperación de Revaporizado. 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. Esto es rentable por sí solo, por la reducción de consumo de combustible. A continuación, se ilustra el contenido de calor en el vapor.
Veamos los cinco factores de Factores que intervienen en la disminución de los costes de la recuperación de condensados en sistemas de vapor:
- Valor Económico
El condensado es un recurso tan valioso que su recuperación es económicamente justificable, incluso tratándose de pequeñas cantidades. Hasta la descarga de un sólo purgador es a menudo valioso recuperarla.
Todo el condensado que no se retorna a la caldera deberá ser reemplazado por agua fría. El agua agregada deberá calentarse hasta la temperatura del condensado, unos 90°C. A esta temperatura es adecuada como agua de alimentación.
Si se recupera el condensado, se reducen los costes energéticos.
- Precio del Agua
Cualquier condensado que no se retorna requiere ser repuesto con agua. Esto provocará un aumento de las facturas de la compañía suministradora. Si se recupera el condensado, la factura del agua se reduce.
- Restricciones de Aguas Residuales
En España, está prohibido verter agua por encima de 40ºC a las alcantarillas públicas, ya que deteriora el medio ambiente. El agua de los sistemas de condensado por encima de esta temperatura debe ser reciclada o tratada entes de poderse descargar. Si se recupera el condensado, los costes de vertidos de aguas residuales se reducen y evitan sanciones.
- Maximiza la Potencia de la Caldera
Utilizar agua fría como agua de alimentación tendrá un efecto negativo en la capacidad de la caldera para producir vapor. La capacidad de la caldera para producir vapor se puede expresar de muchos modos, la más común es el índice ‘From and At‘. Este índice indica el número de kg de vapor que produce una caldera si se alimenta con agua a 100ºC. Claramente, cuanto más baja sea la temperatura del agua, menos vapor producirá la caldera.
- Agua Ideal para la Alimentación de la Caldera
El condensado es agua destilada que apenas contiene sólidos disueltos (TDS). Si se recupera el condensado, se reduce la purga de caldera.
La purga sirve para disminuir la concentración de sólidos disueltos. Reduciendo las purgas se reducen las pérdidas de energía que se producen cada vez que se purga la caldera. Si se recupera el condensado, también se reduce la necesidad de tratamiento químico.
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