1. Direccin de Enlace y Programas RegionalesConsejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privado en sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 1 de 14www.conae.gob.mx

2. Contenido Precaliente el aire para combustin3Minimice la purga de la caldera4Mejore la eficiencia de la combustin6Instale economizadores 7Costo de Referencia del vapor8Mantenga libre de incrustaciones el lado del agua de las superficies de calefaccin. 9Asle las lneas de distribucin de vapor y las de retorno de condensado10Suministro del aire adecuado para la combustin 11Trampas de vapor13Elimine las prdidas de calor 14 Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0 Pgina 2 de 14 www.conae.gob.mx 3. Precaliente el aire para combustin Una de las mejores formas de aumentar la eficiencia y productividad en los procesos de calentamiento industrial es el precalentar el aire para combustin que entra a los quemadores. La fuente de esta energa en forma de calor es la corriente de gases de escape que salen del proceso a una temperatura elevada. Un intercambiador de calor, instalado en la chimenea o el sistema de ductos de salida de gases, puede extraer una buena cantidad de la energa trmica de stos y transferirla al aire que entra a la combustin. Mediante el reciclaje del calor en esta forma, se reduce la cantidad de combustible necesario para el horno o caldera, con el consiguiente ahorro en su compra. En varios procesos se producen gases corrosivos o muy sucios que atacan o tapan los intercambiadores. Algunos de stos son ms resistentes que otros a la accin de los agentes, por lo que, si su proceso es corrosivo o sucio, investigue varias opciones antes de optar por su compra. Cuando discuta esto con los posibles proveedores, asegrese de tener disponible un anlisis detallado de los materiales que se encuentran en la corriente de los gases de escape y que generan esta clase de problemas.Los ahorros en combustible para diferentes temperaturas de proceso se encuentran en la siguiente tabla y pueden ser utilizados para estimar los ahorros en el costo de la energa.PORCIENTO DE AHORRO DE COMBUSTIBLE OBTENIDO USANDOAIRE DE COMBUSTIN PRECALENTADO*Temperatura deTemperatura de aire para combustin Cgases de escape C316427 538649 760 871 5381318-- - - 6491419 23- - - 7601520 2428- - 8711722 2630 34 - 9821824 2833 374010932026 3135 394312042329 3439 434713162632 3843 4751 *Combustible: gas natural con 10% de exceso de aire. Existen dos tipos de precalentadores de aire: de recuperacin y regenerativos. Los primeros son cambiadores de calor gas gas que se instalan en las chimeneas; cuentan con tubos o placas internas que transfieren el calor de los gases de salida al aire que entra para la combustin, sin que se mezclen las dos corrientes de gases. Estn disponibles en una gran variedad de estilos, capacidades de flujo y rangos de temperatura. Por su parte, los regenerativos estn formados por dos o ms secciones separadas de almacenamiento de calor. Los gases calientes y el aire para combustin se alternan para pasar a travs de cada seccin. Los gases de combustin calientan el elemento de almacenaje de calor y, posteriormente, el aire para combustin pasa a travs de ste y lo enfra, recuperando as el calor, mientras que el otro elemento se recarga. EjemploUn horno trabaja a 870C, 8 000 horas al ao, consume un promedio de 10 551 M Joules por hora y utiliza aire a temperatura ambiente para la combustin.Cul ser el ahorro anual si se precalienta el aire para la combustin a 427C y si el costo del combustible (gas natural) es de 0.036 $ por M Joule?Con un costo de 0.036 $/MJ, el costo anual de energa es:Costo anual = 10 551 x 8 000 x 0.036 = $ 3 038 688 al aoSegn la tabla, si se usara aire precalentado a 427C, se obtendra un ahorro equivalente al 22% en combustible, es decir:3 038 688 x 0.22 = $ 668 511 anuales. Direccin de Enlace y Programas RegionalesConsejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privado en sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 3 de 14 www.conae.gob.mx 4. Minimice la purga de la caldera Al reducir la cantidad de agua que se purga de la caldera, pueden evitarse prdidas sustanciales de energa, ya que la temperatura del lquido purgado es la misma que la del vapor generado por la caldera. Si usted disminuye la cantidad de purga, tambin reducir el costo del agua de repuesto y su tratamiento.Cuando el agua se evapora en el tambor de vapor de la caldera, se separan los slidos presentes en el agua de alimentacin. Los slidos en suspensin forman lodos o sedimentos en la caldera, que degradan la transferencia de calor, mientras que los slidos disueltos provocan espuma y acarreo de agua con el vapor. Para reducir el nivel total de slidos disueltos y suspendidos (TDS) y llevarlos a lmites aceptables, peridicamente se tiene que descargar o purgar agua de la caldera. El purgado desde el fondo (o de lodos) es un procedimiento manual que normalmente se realiza en intervalos de varias horas y que dura unos cuantos segundos. El propsito es eliminar los slidos suspendidos que se sedimentan y forman lodos muy espesos. Por su parte, las purgas de superficie o de espumas tienen como finalidad desechar los slidos disueltos que se concentran cerca de la superficie del lquido. Generalmente, este tipo de purga es un proceso continuo. Un purgado insuficiente puede provocar arrastres de agua en la corriente de vapor, como tambin la formacin de depsitos. El purgado en exceso provoca desperdicio de energa, agua y productos qumicos. La cantidad correcta de purga es determinada por varios factores, incluyendo el tipo de la caldera, presin de operacin, tratamiento de agua y la calidad del agua de repuesto. La cantidad de purga va, normalmente, del 4% al 8% de la cantidad de agua de repuesto, pero puede ser tan elevada como el 10% cuando sta tiene un alto contenido de slidos. Ejemplo:En una caldera que opera continuamente a 10 kg/cm2 quemando gas natural y produciendo 45 500 kg de vapor por hora, se instala un sistema de purga automtico que reduce la cantidad de purga del 8% al 6%. Calcule los ahorros anuales si la temperatura del agua de repuesto es de 16C, la eficiencia de la caldera 82%, el costo del combustible $ 0.032 MJ y el costo total del agua, incluyendo descarga y tratamiento, es de 0.012 $/lt.Ahorros en agua de repuesto: 45 500 kgkgInicial = h = 49 456.52(1 0.08)hkg45 500 h kg Final = = 48 404.25(1 0.06) h kgAhorro en agua = 1052.27hMJEntalpa del agua en caldera = 0.75823kgMJ Entalpa del agua de repuesto = 0.06699kg MJDiferencia de entalpas =0.069124kg Direccin de Enlace y Programas RegionalesConsejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privado en sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 4 de 14www.conae.gob.mx 5. Ahorro anual en energa (AAE):kghr MJ $ 1 AAE = 1 052.27 8 760 0.69124 0.032hr ao kg MJ 0.82 $ AAE= 248 654aoAhorro en agua y productos qumicos (AAPQ): kg hr$ lAAPQ = 1 052.27 8760 0.012 1 hraolkg $ AAPQ = 110 614aoTotal de ahorro anual: $ 359 268 Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0 Pgina 5 de 14www.conae.gob.mx 6. Mejore la eficiencia de combustin de su calderaLa operacin de su caldera con el exceso de aire adecuado, minimizar las prdidas de calor a travs de la chimenea y mejorar la eficiencia de la combustin. La eficiencia de combustin es una medida de la efectividad con que el contenido de calor del combustible se convierte en calor utilizable. La temperatura de la chimenea y la concentracin de oxgeno o bixido de carbono en los gases de combustin son los mejores indicadores de la eficiencia con que sta se realiza. Para una mezcla completa (oxgeno-combustible), se requiere de una cantidad de aire precisa (estequiomtrica), que reaccione completamente con una determinada proporcin de combustible. En la prctica, las condiciones de la combustin nunca son ideales y se necesita suministrar una cantidad adicional o en exceso de aire para quemar completamente el combustible. La cantidad correcta de exceso de aire se determina a partir del anlisis de los gases de combustin en cuanto a su contenido de oxgeno o de bixido de carbono (O2 CO2). La falta de este exceso de aire provoca una combustin incompleta y que en los gases de sta aparezca holln, humo, combustible no quemado y monxido de carbono; por otra parte, demasiado exceso de aire resulta en prdida de calor, debido al incremento del flujo de gases de combustin, que reduce la eficiencia de la caldera. La siguiente tabla relaciona las lecturas obtenidas en el anlisis de los gases de combustin con la eficiencia de la caldera. EFICIENCIA DE COMBUSTIN PARA GAS NATURAL*Eficiencia de combustin % de exceso Diferencia de temperaturas: gases de combustin - aire (C)Aire Oxgeno 93.33148.88 204.44 260.00 315.55 9.5 2.0 85.483.1 80.8 78.476.015.0 3.0 85.282.8 80.4 77.975.428.1 5.0 84.782.1 79.5 76.774.044.9 7.0 84.181.2 78.2 75.272.181.6 10.082.879.3 75.6 71.968.2 * Se considera que existe una combustin completaUn sistema a gas natural bien diseado puede trabajar con un exceso de aire del 10%. Por lo general, la eficiencia puede incrementarse en 1% por cada 15% de reduccin en el exceso de aire o por cada 4.4C que se reduzca la temperatura de los gases en la chimenea. Ejemplo:Una caldera que opera 8 000 horas al ao, consume 527 550 000 MJ de gas natural y produce 20 454 kg/hr de vapor a 10.5 kg/cm2. El anlisis de los gases de combustin indica un nivel de exceso de aire de 44.9% y una diferencia de temperatura de 204.4C, entre los gases de combustin y el aire para la combustin. En la tabla encontramos que la eficiencia de combustin es de 78.2% (E1). Al afinar la caldera, se reduce el exceso de aire a 9.5% y se obtiene una diferencia de temperaturas de 148.88C. La eficiencia de combustin en la caldera aumenta a 83.1% (E2). Si el costo del vapor generado es de $ 0.05 $/MJ, los ahorros anuales sern:Ahorro anual = Consumo de combustible x (1- E1/E2) x Costo del vapor Ahorro anual = 527 550 000 x (1-78.2/83.1) x 0.05 = $ 1 555 352Nota: El porcentaje de oxgeno en los gases de combustin puede ser medido con aparatos Orsat, que son relativamente econmicos. Existen otros aparatos manuales computarizados, ms caros, que muestran el contenido de oxgeno, la temperatura de los gases y la eficiencia de la combustin; stos se justifican en generadores de vapor que consuman anualmente ms de $ 500 000 en combustible. Direccin de Enlace y Programas RegionalesConsejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privado en sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 6 de 14www.conae.gob.mx 7. Instale economizadores para recuperar calor de desperdicio Un economizador, instalado para precalentar el agua de alimentacin, reduce el consumo de combustible del generador devapor al transferir calor de los gases de combustin al agua de alimentacin que entra a la caldera. En la mayora de loscasos, los gases de combustin son enviados a la chimenea a temperaturas que superan entre 38 y 65 gradoscentgrados la del vapor generado. Por lo general, la eficiencia del generador se incrementa en 1% por cada 4.5C dereduccin en la temperatura de los gases de combustin. As, al recuperar calor de desperdicio, los economizadorespueden disminuir el consumo de combustible entre un 5% y 10%, con lo que se cubre el costo de su instalacin en menosde dos aos. La siguiente tabla proporciona ejemplos del potencial de ahorro mediante la recuperacin de calor.Calor recuperable de los gases de combustin Calor Recuperable MJ/hrTempertura inicial de losAporte trmico del generador, MJ/hr gases de combustin (C)2500050000100000 200000204 13002600 530010600260 23004600 920018400315 33006500 13000 26000 Cifras basadas en combustin de gas natural con 15% de exceso de aire y temperatura final de los gases en chimenea de 121C.Ejemplo:Una caldera trabajando con gas natural, genera 20 000 kg/hr de vapor a 10 kg/cm2. Se retorna condensado que se mezclacon agua de repuesto para dar una temperatura de 48C en el agua de alimentacin, mientras que en los gases dechimenea es de 260C. Determine los ahorros anuales de energa que se obtendrn instalando un economizador, si setrabajan 8 400 horas al ao y se tiene un costo de la energa de $ 0.05 por MJ. De las tablas de vapor se obtiene la entalpa del vapor saturado a 10 kg/cm2;h = 2.777 MJ/kgy para el agua de alimentacin a 48C;h = 0.20 MJ/kg El aporte trmico de la caldera es: 20 000 kg/hr x (2.777-0.20)MJ/kg = 51 540 MJ/hr. Interpolando entre 50 000 y 100 000 MJ/hr, el calor recuperable para un aporte trmico de 51 540 MJ/hr, con unatemperatura de 260C en la chimenea, es de 4742 MJ/hr, y el ahorro anual ser: 4 742 MJ/hr x 0.05 $/MJ x 8 400 hr = $ 1991 640Lmites para la temperatura en los gases de combustin.- La menor temperatura a la que pueden ser enfriados los gasesde combustin depende del tipo de combustible usado: 122C para gas natural, 148C para carbn y combustiblesderivados del petrleo con bajo contenido de azufre, y 176C para combustibles derivados del petrleo con alto contenidode azufre. Estos lmites se fijan para prevenir la condensacin y el posible ataque cido a la chimenea. Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0 Pgina 7 de 14www.conae.gob.mx 8. Establezca un costo de referencia para la generacin de vaporEl establecimiento de un costo de referencia para la generacin de vapor ($ / ton vapor ) es una forma muy efectiva para determinar la eficiencia de su sistema de vapor. Este costo depender del tipo de combustible, su costo unitario, la eficiencia de la caldera, la temperatura del agua de alimentacin y la presin del vapor. Con esto se tendr una primera aproximacin del costo de la generacin de vapor y servir como una herramienta para el registro y monitoreo del comportamiento de la caldera.En la tabla 1 se muestra la cantidad de calor que se requiere para producir un kilogramo de vapor saturado a diferentes presiones de operacin y varias temperaturas de agua de alimentacin. La tabla 2 muestra el contenido de energa tpico (poder calorfico) para varios combustibles. TABLA 1 ENERGA REQUERIDA PARA PRODUCIR UN KILOGRAMO DE VAPOR SATURADO(k Joule)Presin deTemperatura de agua de alimentacin (C)operacin kg / cm2 1020 40 801002719.332677.46 2593.722426.25 2342.577 2734.822692.95 2609.212441.74 2358.01 10 2749.892708.02 2624.292456.81 2373.08 15 2758.262716.40 2632.662465.19 2381.45 20 2760.782718.91 2635.172467.70 2383.96 40 Calculado a partir de las tablas de vapor. Diferencia entre la entalpa del vapor saturado y ladel agua de alimentacin. TABLA 2.PODER CALORFICO NETO DE LOS PRINCIPALESCOMBUSTIBLES CombustiblePoder calorficoGas Licuado de Petrleo23.48 MJ / lt Diesel34.97 MJ / ltCombustleo40.20 MJ / ltGas natural 35 420kJ / m3Fuente: Balance Nacional de Energa 2001 Ejemplo Una caldera que utiliza gas natural con un costo de $ 1 295 por millar de metros cbicos, produce vapor saturado a 20 kg/cm2 y se alimenta con agua a 80C. Usando los valores de las tablas y suponiendo una eficiencia en la caldera de 81.7 %, calcular el costo del vapor producido. En la tabla 1 se encuentra que la diferencia de entalpas entre el vapor y el agua de alimentacin es de 2465.19 kJ/kg$kg 2465.19 kg 1.295 m 3 kJ$1000 = 110.32Costo del vapor producido =ton 0.81735420 m 3kJ ton Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0 Pgina 8 de 14www.conae.gob.mx 9. Mantenga libre de incrustaciones el lado del agua de las superficies de calefaccin. Incluso en las calderas pequeas, la prevencin de la formacin de incrustaciones puede redituar en ahorros sustanciales de energa. La incrustacin se produce cuando el calcio, magnesio y slice, presentes normalmente en la mayora de los suministros de agua, reaccionan y forman una pelcula continua de material en el lado del agua de los tubos de los intercambiadores de calor.Esta incrustacin crea un problema, debido a que tpicamente posee una conductividad trmica menor que la del acero con que estn hechos los tubos. Incluso, las capas de incrustacin delgadas funcionan como un aislante y retardan la transferencia de calor. Como resultado, se produce un sobrecalentamiento en los tubos de la caldera, prdida de la eficiencia energtica y hasta llegan a romperse los tubos. El desperdicio de combustible que ocasiona la incrustacin puede llegar a ser del 2% en calderas del tipo tubos de agua y hasta el 5% en las del tipo tubos de humo. En la tabla siguiente, se muestran las prdidas de energa en funcin del espesor y composicin de la incrustacin.PRDIDAS DE ENERGA POR INCRUSTACIN Prdida de combustible (%) Espesor de la incrustacin Tipo de incrustacin Plg. mmNormal HierroHierro y Slice1/64 0.41.01.6 3.51/32 0.82.03.1 7.03/64 1.23.04.7--1/16 1.63.96.2-- La incrustacin normal se encuentra, por lo general, en aplicaciones de baja presin. Las incrustaciones de hierro y las de hierro - slice aparecen en aplicaciones en alta presin. Ejemplo: Una caldera consume anualmente 474 795 000 millones de MJ de combustible, operando 8 000 horas y trabajando a su capacidad de 20 454 kg vapor/hora a 10.5 kg/cm2.Si se permite la formacin de incrustacin del tipo normal de 0.8 mm (1/32) de espesor en sus tubos, la tabla nos indica una prdida del 2%. El aumento en el costo de operacin de la caldera, asumiendo un costo de la energa de $ 0.032 /MJ, ser: Aumento anual en operacin = 474 795 000 x 0.032 x 0.02 = $ 303 869 Monitoree la temperatura de los gases en chimenea.- Un indicador indirecto de la formacin de depsitos o incrustacin es la temperatura de los gases en chimenea. Si esta temperatura aumenta, para una carga de la caldera y el exceso de aire constantes, el efecto se debe posiblemente a la presencia de incrustacin. Realice inspecciones visuales.- Inspeccione visualmente los tubos cuando la caldera se encuentra parada y abierta por mantenimiento. La eliminacin de la incrustacin puede hacerse por medios mecnicos o por tratamiento con cido. Si encuentra depsitos o incrustacin, consulte con un especialista para modificar el tratamiento de agua y el programa de suministro de aditivos.Direccin de Enlace y Programas RegionalesConsejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privado en sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 9 de 14www.conae.gob.mx 10. Asle las lneas de distribucin de vapor y las de retorno de condensadoSin aislamiento adecuado, las lneas de distribucin de vapor y las de retorno de condensado son una causa constante de desperdicio de energa. La tabla muestra las prdidas tpicas de calor que se tienen en estos casos. Un buen aislamiento puede reducir las prdidas en un 90% y ayuda a mantener la presin requerida por los equipos de la planta. Deben ser aisladas todas aquellas superficies cuyas temperaturas se encuentren por arriba de los 50C, incluyendo las de las calderas, lneas de vapor o de retorno de condensado, as como vlvulas y accesorios. Con frecuencia, el aislamiento se daa o es retirado y nunca vuelto a colocar durante las operaciones de reparacin del sistema de vapor. Todo aislamiento daado o hmedo debe ser reparado o repuesto de inmediato. Elimine las fuentes de humedad antes de reemplazar el aislamiento. Entre las causas que provocan humedad en ste, se incluyen las fugas en vlvulas, tuberas o equipos adyacentes. Despus de que las lneas de vapor son aisladas, los cambios en el flujo de calor pueden influenciar el comportamiento de otras partes del sistema de vapor. PRDIDA DE CALOR POR CADA METRO DE LINEA DE VAPOR SIN AISLAMIENTODimetro de la Prdida de calor en MJ/aolnea dePresin del vapor (kg/cm2)distribucin1.0510.56 21.12 42.25(mm)48469866 129811713525.48135 16616 218082907850.81436629424 3877051924 101.62561653309 7027194329 203.23652076156100733 135695 304.8En base a tubera de acero (horizontal), 24C de temperatura ambiente, sin velocidad de viento y una operacin anual de 8760 horas. Ejemplo:En una planta que trabaja continuamente y donde el costo del vapor es de $ 0.05 / MJ, una inspeccin del sistema de vapor detect 340 m de tubera desnuda de 25.4 mm de dimetro y 53 m de tubera desnuda de 50.8 mm de dimetro, ambas operando a 10.56 kg/cm2; se encontr tambin otra lnea desnuda de 76 m y 101.6 mm de dimetro operando a 1.05 kg/cm2.En la tabla se indica que la cantidad de calor perdido por ao es:Lnea de25.4 mm 340 x 9866 MJ/ao = 3 354 440 50.8 mm 53 x 16616 MJ/ao = 880 648 101.6 mm76 x 14366 MJ/ao = 1 091 816 Total de prdida de calor = 5 326 904 MJ/ao El monto anual del ahorro, instalando un aislamiento con el 90% de eficiencia, es: 0.90 x 0.05 $/MJ x 5 326 904 MJ/ao = $ 239 710 anuales Adems del material para el aislamiento de tuberas, existen camisas removibles para el aislamiento de vlvulas, bridas, trampas de vapor y otros accesorios. Recuerde que una vlvula de 152 mm (6 plgs.) puede tener ms de medio metro cuadrado de superficie por la que se pierde el calor.Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 10 de 14www.conae.gob.mx 11. Suministro del aire adecuado para la combustinEl exceso de aire se define como la cantidad de ste que es suministrada al quemador, ms all de la requerida tericamente (por estequiometra), para asegurar una combustin completa. Las infiltraciones de aire dentro de la cmara de combustin traen como consecuencia, el tener un aire adicional que interferir con la eficiencia del proceso de combustin.Evitar el exceso de aire.Un nivel excesivo de aire significa prdidas adicionales de energa, aumento de la temperatura de los gases de chimenea y reduccin de la eficiencia de la caldera. La Tabla 1 contiene las recomendaciones para ajustar los niveles de exceso de aire, segn los diferentes tipos de combustibles lquido o gas.Tabla1. Exceso de Aire Recomendado Exceso de Aire Recomendado Combustible (%)Gas natural 5-10Propano 5-10Gas de coque5-10Combustleo (FuelOil 6) 10-15 Ajuste el exceso de aire en la especificacin de quemadores, de acuerdo con la temperatura del aire de combustin.Este es un problema muy comn en la especificacin de quemadores, cuando se adquieren unidades nuevas. En innumerables pruebas e investigaciones, se ha comprobado que los niveles excesivos de aire provocan incrementos considerables en el suministro de energa a la caldera y la temperatura de los gases que salen de la chimenea, as como la reduccin significativa de la eficiencia de la caldera. En el caso contrario, un bajo nivel del exceso de aire provoca que la combustin sea incompleta y se produzca holln e inquemados. Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 11 de 14www.conae.gob.mx 12. Esta situacin ha conducido a que en los diseos de nuevos quemadores se manejen niveles mximos del 15% de exceso de aire; stos varan de acuerdo con el diseo de la caldera y tipo de combustible utilizado (lquido o gas). No obstante, debido a que en las diferentes estaciones del ao no hay un nivel fijo de temperatura del aire, es conveniente tomar en consideracin los perfiles de las mismas a lo largo de uno o varios aos; esto, con la finalidad de tomar en cuenta dichas variaciones para los requerimientos de combustin en la especificacin del quemador. En la tabla No. 2, se muestra el efecto de los cambios de temperatura del aire para combustin sobre los niveles de exceso de aire.Tabla 2. Temperatura del aire para combustin y su efecto en el exceso de aireTemperatura del aire paracombustin Exceso de aire resultante %C(F)4.540 25.5 1050 20.226.7 80 15Ajuste inicial37.8100 9.648.8120 1.1 Fuente: CIBO, Energy efficiency HandbookPor otro lado, el cambio de punto de ajuste se ve tambin modificado por los quemadores que estn fuera de operacin, as como por ajustes de operacin en la caldera y por el entrampamiento de aire.Evitar infiltracin de aire.En los trabajos de mantenimiento, es recomendable una revisin para determinar si existe infiltracin de aire. Una forma simple para determinar si sta existe, es encendiendo el sistema de tiro inducido (si es que existe en la instalacin de referencia) y recorriendo con una flama (cerillo de madera, encendedor, etc.) las zonas donde se tenga sospecha de que se est infiltrando aire; la flama se agitar o apagar en los puntos donde exista infiltracin; el sellado del hogar en estos sitios permitir una operacin con mejores eficiencias. Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 12 de 14 www.conae.gob.mx 13. Inspeccione y repare las trampas de vaporEn sistemas de vapor que no han recibido mantenimiento por ms de tres o cinco aos, suele ocurrir que el 15% y hasta el 30% de las trampas de vapor estn atascadas; algunas de stas pueden estar en posicin abierta y, por lo tanto, permitirn el escape de vapor vivo al sistema de retorno de condensado. En los sistemas de vapor sujetos a un programa de mantenimiento, el nmero de trampas abiertas no debe superar el 5% del total. Si su sistema cuenta con varias trampas, una revisin de su funcionamiento probablemente detectar prdidas de vapor significativas. Intervalos de revisin recomendados:Sistemas de alta presin (ms de 10 kg/cm2).- Semanal o mensualSistemas de presin media (de 2 a 10 kg/cm2).- Mensual o trimestralSistemas de baja presin (menos de 2 kg/cm2).- AnualEjemplo:Al hacer la revisin en una planta que trabaja continuamente y donde el costo del vapor es de $100.00 por tonelada (0.1 $/kg), se encontr que en una lnea de vapor a 10.5 kg/cm2 se ha quedado atascada una trampa en posicin abierta, que tiene un orificio de 3.2 mm de dimetro. La tabla muestra una prdida estimada de vapor de 34.45 kg/hr; el ahorro anual por la reparacin de la trampa ser:Ahorro = 34.45 kg/hr x 8 760 hr/ao x 100/1 000 kg = $ 30 178.20DESCARGA DE VAPOR EN TRAMPAS ABIERTASPrdida de vapor (kg vapor/hora) Dimetro delorificio de laPresin del vapor (kg/cm2) trampa (mm) 1.05 7.04 10.5621.12 0.79 0.38 1.50 2.18 1.58 1.54 6.00 8.59 16.453.17 6.23 24.0034.4565.91 4.7613.95 54.0977.27 148.18 6.3524.86 95.90 137.72 263.189.5255.91215.90 310.00 592.27Revisin de trampas de vaporLas trampas de vapor se revisan para determinar si estn funcionando adecuadamente y no se han quedado atascadas, ya sea cerradas o en posicin abierta; en este ltimo caso, permiten que el vapor vivo escape hacia el sistema de retorno de condensado. Existen cuatro formas bsicas para revisar el funcionamiento de las trampas: por temperatura, sonido, visualmente y electrnicamente.Se sugiere el establecimiento de un programa de revisin para detectar oportunamente las trampas que fallan y poder repararlas. Elabore un formato de reporte para asegurar la cobertura de todas las trampas y establezca un mecanismo que documente los ahorros de energa y econmicos.Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 13 de 14www.conae.gob.mx 14. Eliminar las prdidas de calor. Las mayores prdidas de energa en una caldera convencional se producen a travs de los gases que salen de la chimenea, por radiacin o por purgas de vapor; es importante evitar estas prdidas, ya que en el peor de los casos, pueden representar hasta un 30% del combustible suministrado. La cantidad de calor perdido depende de la temperatura y del volumen de gas que sale de la caldera. Por lo tanto, al reducir cualquiera de estos parmetros disminuir la cantidad de calor perdido. Las siguientes son algunas medidas prcticas que pueden ayudar a minimizar las prdidas a travs de los gases de chimenea: Ajustar el "tiro" en el piso de la caldera Ajustar el exceso de aire al nivel recomendado por el fabricante del quemador Mantener limpias las superficies de intercambio de calor Recuperar el calor de los gases de chimenea (donde se justifique) Controlar la infiltracin de aireAs mismo, es necesario evitar las prdidas por radiacin, as como las purgas innecesarias.Estas son algunas recomendaciones al respecto:Evitar prdidas por radiacin. Es inevitable que una parte del calor de la combustin escape a travs de las paredes del hogar (o de la caldera) sin que sea absorbido por el agua. Sin embargo, estas prdidas de calor por radiacin pueden ser controladas, por lo que se recomienda: aislar adecuadamente las paredes del hogar y de la caldera en general, dar un adecuado mantenimiento a las capas del aislamiento y mantener en buen estado el refractario. Una caldera aislada adecuadamente tendr, a plena carga, prdidas de calor que no superan el 3% (Tabla 3). Entre mayor sea la capacidad de la caldera, menor deber ser el porcentaje de prdidas por radiacin. Use estos valores slo como referencia.Tabla 3. Prdidas por radiacin en calderas Tamao de la caldera% Prdidas kg vapor/hora 900 0000.545 5000.723 0000.99 0001 Menores a 9 0001,1 a 3,0Evitar purgas innecesarias. La purga (extraccin de agua) en la caldera, es necesaria para eliminar los slidos disueltos en el lquido, pero debido a que ste ya absorbi calor, una purga excesiva dar como resultado una prdida del mismo. Direccin de Enlace y Programas Regionales Consejos para ahorrar energa Apoyo al Sector Privadoen sistemas de vapor Enero 2008 V. 1.0Pgina 14 de 14www.conae.gob.mx