MODELACIN Y SIMULACIN DE LA CALDERA GENERADORA DE VAPOR Y CALDERAS RECUPERADORAS DE CALOR MEDIANTE EL SOFTWARE METSIM

MODELACIN Y SIMULACIN DE LA CALDERA GENERADORA DE VAPOR Y CALDERAS RECUPERADORAS DE CALOR MEDIANTE EL SOFTWARE METSIM Segundo avanceIntegrantes : Felipe Aguirre Z. Luis Araya P.Profesores guas : Sra. Mara Hilda Flores M. Dr. Antonio Garca A.Comisin Altonorte : Csar Campos Jos Luis Crespo

Antofagasta, 11 de Julio del 2014Universidad Catlica del NorteFacultad de Ingeniera y Ciencias GeolgicasDepartamento de Ingeniera Metalrgica y Minas

1Temario10 de julio de 2014Antofagasta2Introduccin10 de julio de 2014Antofagasta3Objetivo generalModelar y simular el comportamiento de las variables en la operacin de la caldera generadora de vapor y recuperadoras de calor, en el programa computacional de simulacin de procesos metalrgicos, METSIM. Esto se realizar con el fin de controlar las distintas relaciones entre estas variables, generando planes de accin preventivos y predictivos con el fin de aumentar la eficiencia de dichos equipos.

10 de julio de 2014Antofagasta4Objetivos especficos

Optimizar el consumo de FO6 y generar data de las variaciones de consumo segn requerimiento operacional.Estimar los rangos de la generacin de purgas a travs de los anlisis qumicos realizados por la empresa NALCO, cuantificndolas segn su consumo.Generar procedimientos adecuados para la buena operacin de las distintas calderas.

10 de julio de 2014Antofagasta5Objetivos de la presentacin

Dar a conocer el funcionamiento del software METSIM, indicando los pasos a seguir para la generacin de los modelos a utilizar, considerando los parmetros requeridos por los equipos y flujos.Presentar las ventajas y desventajas del software frente a la problemtica.Proponer variados escenarios de trabajo.

10 de julio de 2014Antofagasta610 de julio de 2014Antofagasta7METSIMMETSIM es un software de modelacin y simulacin de procesos metalrgicos, que permite realizar:Balances de masa.Balances de energa.Estudios de pre-factibilidad.Clculos y diseo de equipos.Modelamiento de operaciones existentes.Entre otros.

Figura N1 Ejemplo de Modelo, Capacitacin METSIM, Junio 2014Qu es un modelo en METSIM?El desarrollo de un diagrama de flujos, el cual esta compuesto por corrientes y operaciones unitarias, en METSIM se define como un modelo.

Las operaciones unitarias se basan en modelos matemticos complejos.

El sistema utiliza las ecuaciones requeridas por cada modelo.10 de julio de 2014Antofagasta8Creacin modelo en METSIM

10 de julio de 2014Antofagasta9Creacin de modelos en METSIM10 de julio de 2014Antofagasta10

Figura N2. Parmetros del modelo METSIM(Archivo personal)10 de julio de 2014Antofagasta11

Figura N3. Ejemplo de Modelo, Capacitacin METSIM, Junio 201410 de julio de 201412

AntofagastaFigura N4. Base de datos de elementos qumicos (Archivo personal).Figura N5. Parmetros de las corrientes (Archivo personal)..10 de julio de 2014Antofagasta13

Figura N6. Parmetros caldera generadora de vapor (Archivo personal).

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Figura N7. Parmetros del controlador(Archivo personal).

Beneficios y restricciones en METSIM10 de julio de 2014Antofagasta15Beneficios El programa presenta una interfaz amigable y permite el traspaso de planillas de datos hacia Excel.Cuenta con los equipos necesarios para realizar la simulacin de la generacin de vapor y adems existe la posibilidad de adaptar equipos para los requerimientos necesarios.La generacin del diagrama de flujo no resulta compleja, adems permite la fcil modificaciones de stos.

10 de julio de 2014Antofagasta16Al momento de desarrollar el modelo pertinente, en este caso una caldera generadora de vapor, se identifican restricciones como:Purgas.10 de julio de 2014Antofagasta17Escenarios posibles

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10 de julio de 2014Antofagasta19Figura N8. Caso base simulacin caldera(Archivo personal).

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Figura N9. Caso base simulacin caldera con controladores (Archivo personal).

Resultados esperados

Simular el funcionamiento de la caldera generadora de vapor y las dos calderas recuperadoras de calor.Con la simulacin se espera reducir el consumo de FO6 por parte de la caldera generadora.Cuantificar el ahorro de purgas.10 de julio de 2014Antofagasta21Bibliografa10 de julio de 2014Antofagasta221.CASANGA MORGADO, DANIELA MONSERRAT. 2013. Estudio en la aplicacin de sistemas de control de adicin de slice a un reactor de fusin. Antofagasta : Universidad Catlica del Norte, 2013.2.CLEAVER BROOKS. 2013. O & I manual. Chile : s.n., 2013.

3.COMPLEJO METALRGICO ALTONORTE. 2010. Programa de capacitacin por competencia. Antofagasta : s.n., 2010.

4.KUMERA STEAM DRYER. KUMERA TECHNOLOGY CENTER. s.a. Riihimki, Finland : s.n., s.a.

5.LUNZARDI, FELIPE (Reperesentante NALCO). 2014. Charla. Antofagasta : s.n., 2014.

6.MENDOZA, OSCAR. 2010. Descripcin tcnicas de procesos. Antofagasta : s.n., 2010.

10 de julio de 2014Antofagasta23Gracias10 de julio de 2014Antofagasta24