Factores que impiden retornar condensado a la caldera

¿Será rentable retornar condensado a la caldera? La respuesta es un rotundo sí. De hecho, esta opción se ha convertido en una de las inversiones más rentables del sector productivo, tomando en consideración que, a medida que los costes de combustible siguen aumentando, la recuperación del condensado en cada operación de vapor se hace cada vez más imperativa.

Pero desafortunadamente, y por el desconocimiento de los beneficios que esto trae a la fábrica, muchas plantas industriales no tienen la recuperación del condensado a la caldera entre sus opciones de reabastecimiento.

¿Cuáles son los factores que impiden retornar condensado a la caldera? Antes de responder esta interrogante, es necesario aceptar que, ciertamente, el condensado que regresa a la caldera pierde energía térmica debido causas como tanques no aislados, tuberías de condensado, válvulas y accesorios, pero, sin embargo, su recuperación sigue siendo rentable.

La mejor práctica para la eficiencia de los sistemas de condensado es aislar cualquier dispositivo en el sistema de condensación que evite tales pérdidas, ya que incrementan los costes de energía. La tarea es recuperar tanta condensación como sea posible para su reutilización; de hecho, el punto de referencia para un retorno de condensado óptimo es tan alto como el 90% y es posible si la planta no usa inyección directa de vapor para aplicaciones de proceso.

Por otra parte, está claro que el condensado no sólo contiene agua, sino también productos químicos para el tratamiento de la caldera y la energía transferida durante la combustión, lo que trae consigo una serie de ventajas competitivas como:

1. Mejor eficiencia energética en la planta, es decir, ahorro de combustible (mayor producción de vapor).
2. Retornar condensado a la caldera disminuye el uso de la cantidad de productos químicos para tratar el agua.
3. Reduce los costes de agua de reposición.
4. Reduce los costes de eliminación del sistema de alcantarillado para verter el agua.
5. Cumple con las regulaciones ambientales, ya que en países como España el agua debe estar a una temperatura menor de 40°C para poder ser vertida al desagüe.

 

Pero si las ventajas parecen más que evidentes, ¿Porqué los responsables de plantas e ingenieros de mantenimiento no tienen en cuenta los factores que evitan retornar el condensado a la caldera? Estos factores, que reducen la puesta en práctica de métodos correctivos, los detallamos a continuación:

1. Seleccionar bombas de condensado que tengan el cabezal de succión positivo neta apropiado (NPSH). Varias bombas de condensado manejan solo temperaturas de condensación de menos de 200 ° F (93 ° C). Las temperaturas del condensado están cerca de la temperatura de saturación atmosférica de 212 ° F (100 ° C). Por lo tanto, NPSH es una variable crítica.

        No contar con la clasificación NPSH adecuada, produce cavitación de la bomba, dañando los sellos y el impulsor en un corto período de tiempo.

2. Las trampas de vapor. Un mal diseño y una instalación incorrecta de las trampas de vapor hacen que las trampas funcionen mal. Con demasiada frecuencia, una solución corta al problema es drenar el condensado al alcantarillado. Muchas instalaciones de purgadores de vapor tienen válvulas de drenaje abiertas para eliminar el condensado del proceso, por lo que los procesos pueden alcanzar las temperaturas adecuadas.

        Sin embargo, esto puede convertirse en un problema legal, ya que en muchos países es penalizada esta acción por daños al ecosistema.

3. Corrosión en la línea de condensación. El sistema de condensado acumula ácido carbónico como resultado de un exceso de dióxido de carbono en el sistema. La concentración más alta está en las líneas para retornar condensado a la caldera porque el dióxido de carbono se disuelve en el enfriamiento de condensado. La mayoría de las líneas de condensado usan tubería de acero Sch 80 y conexiones roscadas.

         Pero el condensado corroe el acero, denotando que los hilos de la tubería generalmente son más susceptibles al deterioro. El uso de acero inoxidable para tuberías, válvulas de condensado y evitar conexiones roscadas incentiva la corrosión.

4. Aislamiento del sistema de condensación. Los componentes del sistema de vapor deben estar aislados para garantizar que la energía térmica en el condensado no se pierda durante el transporte. Además, el aislamiento protege al personal del contacto con los componentes calientes, mejorando así la seguridad de la planta.

        Todo en el sistema de condensado a una temperatura superior a 120 ° F (49 ° C) necesita aislamiento, que incluye: líneas de condensado, tanques de condensado, válvulas y algunos tipos de trampa de vapor.

5. Fugas y pérdidas de vapor de flash. Las fugas de componentes que funcionan mal en el sistema de vapor y condensado contribuyen a la pérdida de condensado tratado. Los tanques que ventilan a la atmósfera también pierden condensado.

El condensado es uno de los cinco elementos principales que se deben orientar en un sistema de vapor y es esencial para reducir los costes de energía y mejorar la confiabilidad en la planta, además mejorará drásticamente el balance de calor general del sistema. Es prudente garantizar, cuando sea posible, retornar el condensado a la caldera.

 

Recomendaciones para reducir los costes de producir vapor al retornar condensado a la caldera

El condensado es un recurso extremadamente valioso y su alto contenido de calor justifica devolverlo al sistema de agua de alimentación, por lo que algunas de las medidas que se recomiendan para reducir el coste de producir vapor son las siguientes:

• Mezclar el maquillaje entrante de agua fría con el condensado de alta temperatura, para condensar el vapor del flash mientras se precalienta el agua fría.
• Recircular el contenido del tanque para evitar la estratificación de la temperatura, esto garantiza una temperatura del agua de alimentación alta y constante, reduciendo así los gases arrastrados.
• Maximizar el contenido de calor al retornar condensado a la caldera y de los sistemas de recuperación de calor de purga.
• Reducir de costes en el uso de productos químicos con la alta temperatura constante del agua y una reducción en las pérdidas de vapor flash.
• Implementar nuevas alternativas de medición del vapor como medidores vórtices o equipos con ultrasonido que ayudan a reducir el coste de producir vapor.
• Maximizar el rendimiento del condensado, minimizar las pérdidas de calor y evitar la estratificación del calor reducirá la cantidad de tratamiento químico requerido, reduciendo así la cantidad de purga de la caldera necesaria para ahorrar energía y dinero.

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