Diseño condensador
Páginas: 29 (7110 palabras)
Publicado: 27 de septiembre de 2010
UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE INDUSTRIAS
SANTIAGO - CHILE
PROYECTO
DISEÑO Y EVALUACIÓN DE SISTEMA PARA CONDENSAR Y RECICLAR VAPOR DE AGUA SATURADO, PARA UN SISTEMA DE TURBO GENERACIÓN ELÉCTRICA, EN CALAMA.
Nombre Integrantes:
Índice:
1. Resumen Ejecutivo: 3
2. Antecedentes: 4
2.1 Problemática 4
2.2 Condiciones del Proyecto: 5
3. SoluciónElegida: Justificación: 7
4. Alcance del Proyecto Elegido: 8
4.1 Impacto 8
5. Diseño del proyecto 9
5.1 Descripción del proceso 9
5.2 Diagrama de flujo del proceso 10
5.3 Consideraciones ambientales y de seguridad 11
5.3.1 Refrigerante 11
5.3.2 Trampa de Vapor 11
5.3.3 Estanque de acumulación 12
5.4 Consideraciones de eficiencia energética que impactan la inversión yoperación 12
6. Equipos: Condensador y Chiller 13
6.1 Consideraciones Iniciales 13
6.2 Balances de masa y energía 13
6.3 Diseño térmico condensador 16
7. Evaluación Económica: 25
7.1 Metodología 25
7.2 Costos 26
7.2.1 Condensador 26
7.2.2 Chiller 27
7.2.3 Bomba 27
7.2.4 Trampa de Vapor 28
7.2.5 Estanque de Acumulación 28
7.2.6 Inversión 28
7.2.7Depreciación Equipos 28
7.2.8 Ingresos (Ahorro) 28
7.2.9 Costos asociados 28
7.2.10 Flujo de Caja 29
7.2.11 VAN, TIR, Payback 29
8. Conclusiones 29
9. Bibliografía: 29
10. Anexos 30
1. Resumen Ejecutivo:
En el presente informe se presenta la solución definitiva a la problemática propuesta, que consiste en reutilizar un flujo de 6[ton/hr] de vapor de agua saturado proveniente deun proceso de generación eléctrica que es eliminado al medioambiente, lo que significa una pérdida importante de dinero para la empresa. Esta pérdida deja a la empresa en una desventaja con sus competidores, por lo que es vital encontrar una solución que aumente la eficiencia energética de la planta.
Como solución a la problemática, se decidió cerrar el ciclo utilizando un condensador de tubocarcasa para condensar el vapor de agua y reingresarlo a la caldera. Este condensador es alimentado por un flujo frío de agua proveniente de un circuito cerrado que es re enfriado constantemente por un chiller. También hay que agregar al proceso un estanque y una trampa de vapor, estrictamente por motivos de seguridad, además de una bomba para recircular el agua. Además del reciclaje de agua, unaventaja que tiene implícita esta alternativa, es que el agua entrará a mayor temperatura a la caldera, aumentando la eficiencia de ésta.
Una vez definido el proceso utilizado para enfrentar la problemática, es necesario realizar una evaluación económica del proyecto con el fin de comprobar si es conveniente para la empresa implementar la medida ofrecida. Para la evaluación económica secontabilizaron los costos de inversión directos e indirectos, así como los gastos anuales y el ahorro en agua y combustible que significa realizar la propuesta.
El horizonte de evaluación propuesto es de 10 años, con una tasa de retorno mínima atractiva del 20%. Bajo estos parámetros, el proyecto resultó ser recomendable, ya que el VAN resultante es de $384.645.092, mientras que la TIR es de 68% y elPayback es de 2 años.
2. Antecedentes:
3.1 Problemática
En la industria, para ciertos procesos que requieren una gran cantidad de energía, distintas empresas requieren generación eléctrica. Para ello invierten en generadores a base de distintos combustibles (gas, carbón, agua, entre otras), y luego de haber realizado los procesos, el excedente de energía pueden insertarlo a lossistemas interconectados del país. Empresas que realizan esto en Chile pueden ser las mineras, quienes requieren potencias elevadas. En total, las empresas mineras (en especial de la producción de cobre) representan un 82,2% del consumo eléctrico del SING y un 17,1% del consumo del SIC hacia 2006 en Chile.
Sin embargo, de la generación de energía (el trabajo para esta generación proviene...
DEPARTAMENTO DE INDUSTRIAS
SANTIAGO - CHILE
PROYECTO
DISEÑO Y EVALUACIÓN DE SISTEMA PARA CONDENSAR Y RECICLAR VAPOR DE AGUA SATURADO, PARA UN SISTEMA DE TURBO GENERACIÓN ELÉCTRICA, EN CALAMA.
Nombre Integrantes:
Índice:
1. Resumen Ejecutivo: 3
2. Antecedentes: 4
2.1 Problemática 4
2.2 Condiciones del Proyecto: 5
3. SoluciónElegida: Justificación: 7
4. Alcance del Proyecto Elegido: 8
4.1 Impacto 8
5. Diseño del proyecto 9
5.1 Descripción del proceso 9
5.2 Diagrama de flujo del proceso 10
5.3 Consideraciones ambientales y de seguridad 11
5.3.1 Refrigerante 11
5.3.2 Trampa de Vapor 11
5.3.3 Estanque de acumulación 12
5.4 Consideraciones de eficiencia energética que impactan la inversión yoperación 12
6. Equipos: Condensador y Chiller 13
6.1 Consideraciones Iniciales 13
6.2 Balances de masa y energía 13
6.3 Diseño térmico condensador 16
7. Evaluación Económica: 25
7.1 Metodología 25
7.2 Costos 26
7.2.1 Condensador 26
7.2.2 Chiller 27
7.2.3 Bomba 27
7.2.4 Trampa de Vapor 28
7.2.5 Estanque de Acumulación 28
7.2.6 Inversión 28
7.2.7Depreciación Equipos 28
7.2.8 Ingresos (Ahorro) 28
7.2.9 Costos asociados 28
7.2.10 Flujo de Caja 29
7.2.11 VAN, TIR, Payback 29
8. Conclusiones 29
9. Bibliografía: 29
10. Anexos 30
1. Resumen Ejecutivo:
En el presente informe se presenta la solución definitiva a la problemática propuesta, que consiste en reutilizar un flujo de 6[ton/hr] de vapor de agua saturado proveniente deun proceso de generación eléctrica que es eliminado al medioambiente, lo que significa una pérdida importante de dinero para la empresa. Esta pérdida deja a la empresa en una desventaja con sus competidores, por lo que es vital encontrar una solución que aumente la eficiencia energética de la planta.
Como solución a la problemática, se decidió cerrar el ciclo utilizando un condensador de tubocarcasa para condensar el vapor de agua y reingresarlo a la caldera. Este condensador es alimentado por un flujo frío de agua proveniente de un circuito cerrado que es re enfriado constantemente por un chiller. También hay que agregar al proceso un estanque y una trampa de vapor, estrictamente por motivos de seguridad, además de una bomba para recircular el agua. Además del reciclaje de agua, unaventaja que tiene implícita esta alternativa, es que el agua entrará a mayor temperatura a la caldera, aumentando la eficiencia de ésta.
Una vez definido el proceso utilizado para enfrentar la problemática, es necesario realizar una evaluación económica del proyecto con el fin de comprobar si es conveniente para la empresa implementar la medida ofrecida. Para la evaluación económica secontabilizaron los costos de inversión directos e indirectos, así como los gastos anuales y el ahorro en agua y combustible que significa realizar la propuesta.
El horizonte de evaluación propuesto es de 10 años, con una tasa de retorno mínima atractiva del 20%. Bajo estos parámetros, el proyecto resultó ser recomendable, ya que el VAN resultante es de $384.645.092, mientras que la TIR es de 68% y elPayback es de 2 años.
2. Antecedentes:
3.1 Problemática
En la industria, para ciertos procesos que requieren una gran cantidad de energía, distintas empresas requieren generación eléctrica. Para ello invierten en generadores a base de distintos combustibles (gas, carbón, agua, entre otras), y luego de haber realizado los procesos, el excedente de energía pueden insertarlo a lossistemas interconectados del país. Empresas que realizan esto en Chile pueden ser las mineras, quienes requieren potencias elevadas. En total, las empresas mineras (en especial de la producción de cobre) representan un 82,2% del consumo eléctrico del SING y un 17,1% del consumo del SIC hacia 2006 en Chile.
Sin embargo, de la generación de energía (el trabajo para esta generación proviene...
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