Ahorro de combustible con generadores de vapor

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Esta publicación interactiva se ha creado por Clayton de México S.A. de C.V.

AHORRO DE COMBUSTIBLE CON GENERADORES DE VAPOR

PRÓLOGO

Un Generador de Vapor de f l uj o for zado no es como l a caldera convenc ional acuatubular o de tubos de humo. Ya que es más compacto y cont iene sola una pequeña f racci ón de vapor y agua baj o pres i ón . Es to permi te un ar ranque más rápido y un paro con menos pérdida de cal or que a su vez ahor ra combus t ibl e. Además , con menos agua y menos vapor ba j o pres i ón , hay menos energía almacenada y práct icamente no hay r iesgo potenci al de expl os i ón por vapor . Una caracter í s t ica única del Generador de Vapor es la bomba requer i da para el f l uj o for zado a t ravés de la uni dad de cal entamiento. Se neces i ta de una bomba con l a capaci dad de rec i rcul ar condensado cal i ente a una pres i ón y temperatura el evada que permi ta la conservaci ón de cal or adici ona l . Es tas dos caracter í s t icas del Generador de Vapor permi t i rán economi zar un equi val ente del 20% de combus t ib le sobre l os calentadores convenci onal es . Ot ras caracter í s t icas int r ínsecas en el di seño del Generador de Vapor cont r ibu i rán al ahor ro adici onal para una economía total , del 20 al 30% de ahor ro t ípico.

NOTA

Todos l os datos y cur vas de ef ici encia en es te documento es tán basados en l os Val ores de Al to Cal or (H igh Heat Val ue) de combus t ible , es tandar i zado en l os Es tados Un idos de Amér ica. La práct ica es común en Europa y ot ros l ugares de usar el Cal or Baj o (Low heat ) o el Val or de Cal or í f ico Ba j o (Low Cal or i f ic Val ue) que hace sus ef i ci encias más al tas (a l rededor del 5% en acei te) .

MANEJO DEL SISTEMA DE CONDESADO

La conservaci ón de la energía del cal or en l os condensados con al ta temperatura es una buena cons i deración en el di seño de cal entadores y s i s temas de vapor . E l ahor ro del 5 al 15 por ci ento de combus t i ble es fáci lmente alcanzabl e en el uso de intercambiadores de cal or en algunos s i s temas donde el vapor cal i ent e de las descargas de vapor es ut i l i zabl e . Es to requi ere planeaci ón e i ngeni er ía especial i zada. Los s i s temas de retorno de condensado presur i zado (s i s tema semi -cer rado) es tán vol v iéndose más populares gracias a la rel at i va s impl icidad de planeaci ón y , en el caso del Generador de Vapor , debido a la capaci dad úni ca de la bomba de f l uj o for zado de tomar agua de al imentaci ón cal iente y presur i zada. La F i gura 1 i l us t ra de forma esquemát ica un Generador de Vapor y su s i s tema ut i l i zando un contenedor de condensado presur i zado.

FIGURA 1

Con s imples operac iones se mos t rará que el 15% del cal or añadido al agua de al imentación se pierde s i toda la descarga de la t rampa de vapor se ventea en un tanque atmos fér i co. El ejemplo N° 1 mues t ra el probl ema.

Ejemplo N° 1

 Sistema inglés

Se t iene 150 PS I de pres i ón , un tanque de atmos fér ico (a 212 °F) , con el 100% de condensado de retorno.

E l cal or del vapor es de 1195

E l cal or del l íqui do a 150 PS I es de 338

E l cal or del l íqui do a 212°F es de 180

1195 – 338 = 857

es e l cal or para el proceso.

338 – 180 = 158

es el calor desperdi ciado .

158 857+158

∗ 100 = 15% es el cal or de ent rada perdi do .

 En el s istema mét r ico

2 de pres i ón , un tanque de atmos fér ico (a 100 °F) , con el 100% de

Se tiene 10.56

condensado de retorno.

E l cal or del vapor es de 663

es de 187.6

E l cal or del l íqui do a 10 .56

E l cal or del l íqui do a 100 °C es de 99 .9

663 – 187 .6 = 475 .4

es el calor para el proceso.

187 .6 – 99 .9 = 87 .7

es el cal or desperdiciado.

87.7 475.4+87.7

∗ 100 = 15% es el cal or de ent rada perdido.

E l ej empl o se s impl i f i ca porque:

1. Habrá pérdi da de agua a t ravés de la evaporaci ón y el cal or para incrementar la compos ici ón del agua f r ía a 212 °F (100° C) será resguardado. 2. Raramente el condensado regresa a la temperatura de saturación . 3. Es muy raro que el 100% de todo el condensado retorne para el re -uso.

S in embargo, el ej empl o s i r ve para mos t rar el orden de la magni tud de la pé rdida.

Ahora el ejempl o es al terado para mos t rar el ahor ro usando un tanque presur i z ado para el agua de al imentaci ón .

Ejemplo N°2

 Sistema inglés

Se t iene 150 PS I de pres i ón , un tanque a 100 PS I (a 337 °F) , con el 100% de condensado de retorno.

E l cal or del vapor es de 1195

E l cal or del l íqui do a 150 PS I es de 338

E l cal or del l íqui do a 100 PS I es de 309

1195 – 338 = 857

es e l cal or para el proceso.

338 – 309 = 29

es el calor desperdici ado.

29 857+29 ∗ 100 = 3% es el cal or de ent rada perdi do, o bien , un 12% es AHORRADO.

 Sistema mét r ico

2 (a 169 °C Sat . ) , con el 100% de

Se t iene 10 .56

de pres i ón , un tanque a 7 .03

condensado de retorno.

El calor del vapor es de 663

E l cal or del l íqui do a 10 .56

es de 187

E l cal or del l íqui do a 7 .03

es de 171 .5

663 – 187 .6 = 475 .4 56

es el cal or para e l proceso.

187 .6 – 171 .5 = 16 .1

es el calor desperdi ci ado.

6.1 475.4+16.1

∗ 100 = 3% es el cal or de ent rada perdi do, o bien , un 12% es AHORRADO.

De nuevo, el ej empl o puede ser s impl i f i cado, pero mues t ra una di ferenci a dramát ica en el sent ido económico.

Un s i s tema cer rado de vapor (todo el s i s tema a una sol a pres i ón) conser vará todo el calor en el condensado y por l o tanto, ahor rará el 15% de la pérdi da de cal or i l us t rado en el E jempl o N° 1 . Los s i s temas cer rados son pos ibles con el Generador de Vapor , pero normalmente se l e asocia el 100% de condensado de retorno y se requi ere especial atenci ón ya que el condensado debe f l ui r únicamente por efecto de gravedad. L a conservaci ón de agua concierne pr incipa lmente in apl icaci ones de s i s temas cer rados .

Son cada vez más l os s i s temas que pueden ser adaptabl es a pres i ones de consensados intermedias y , por l o tanto, la sel ecci ón de un s i s tema semi -cer rado es más popular . E l E jempl o N°2 mues t ra que un s i s tema semi -cer rado puede ahor rar 12% del 15% de pérdida de un s i s tema con un tanque atmos fér ico. Se puede concl ui r que l os s i s temas de condensador presur i zados pueden ahor rar un 15% de todo el combus t ibl e y se puede j us t i f i car por medi o de l a ar i tmét ica. Es tos s i s temas pueden ser tan s impl es de apl icar como un s i s tema de tanque atmos fér i co. E l pr imer cos to es sol o un poco más al to. Regla de oro: s i más del 50% del condensado puede ser almacenado, el s i s tema de presur i zado debe ser cons iderado. E l Generador de Vapor es di rectamente apl icabl e a al tas temperaturas , s i s temas de agua de al imentación presur i zados . Lo descr i to anter i ormente es apl icable sol o a s i s temas de condensados . Es te pr incipio apl ica a cualqui er Generador de Vapor o cal dera. Es apreciable que un Generador de Vapor puede ser más fáci lmente incorporado a un s i s tema de condesado presur i zado que una cal dera de tambor gracias a las carac ter í s t icas de la bomba di sponibl es para la toma de agua a temperatura e levada, práct icamente s i n atenci ón de mantenimiento. Las cal deras convencionales de tambor con tubos de humo y acuatubulares cont ienen una gran masa de acero y agua. Es ta masa requi ere al rededor de una hora de precalentamiento antes de desar rol lar la sal ida nominal de vapor . Se pref ieren calentamientos lentos por razones de gradientes de temperatura ba j os y la l ongev i dad de la cal dera. Entonces , en términos práct icos , el calentamiento se ext iende en bajos per i odos de cal entado. La cal dera operará con bajas ef ici encias ba j o es tas condici ones de cal entamiento. Por ot ro l ado, el Generador de Vapor t iene una masa relat i vamente ba ja de acero y agua. No cuenta con secci ones de paredes gruesas tales como pl acas tubulares ni corazas de tambores de muros pesados y por l o tanto, el gradi ente de temperatura t ravés de l acero del gado no es cons iderado. Además , el f l uj o for zado a t ravés del di seño del serpent ín monotubul ar , asegura el cont rol de gradientes de en todas las cargas – aun cuando es apl i cado a la secci ón cal i ente. Un Generador de Vapor puede ser cal entado en su total i dad desde un ar ranque f r ío y desar rol lará al menos el 95% de la sal ida en ci nco minutos . Es notor i o que es ta es tabi l i dad incrementará la ef iciencia general de la operaci ón . Es ta es tabi l i dad no induce ni nguna amenaza termodinámica inusual a l a i ntegr idad del Generador de Vapor . Del mi smo modo, las cargas repent inas no generan aver ías en el di seño del serpent ín . E l calentador puede repet i r ci clos indef inidamente de prendi do y apagado s in causar daños . La gran f l ex ibi l i dad de componentes en el di seño monotubular ayuda a ev i tar concent raci ones de es t rés encont radas en las calderas convenci onal es en las uni ones ent re el tubo de pared del gada y el tambor de pared con mayor peso y las placas de tubo. La F i gura 2 i l us t ra en una s imple gráf i ca de bar ra hor i zontal . E l s igui ente texto es tá di r i gido a ot ras propiedades especi ales del Generador de Vapor , comparándol os con la cal dera de tambor (tubos de humo y acuatubul ares ) . MASA Y PUESTA EN MARCHA

PÉRDIDA TÍPICA DE CALOR EN ARRANQUE DE CALDERA

FIGURA 2

Para i l us t rar l os cos tos potencial es de un l argo per i odo de pues ta en marcha para una caldera convenci onal de tambor , se presenta el s i guiente e j empl o.

E jempl o N°3

Una pues ta en marcha de 40 minutos en una j ornada laboral de 9 horas representa una pérdida del 7 .4% en el cos to del combus t ible del dí a.

40 60 + 9 ÷ 9 = 1.074 7.4% ℎ .

Tal es pérdidas es tán en un rango del 2 a l 20% del consumo diar i o y es to depende de la f recuenci a de l a pues ta en marcha, e l tamaño de la caldera y e l s i s tema de vapor .

Se puede deci r que l a energí a de cal entamiento pues ta dent ro de la cal de ra durante el ar ranque no es tá desperdici ada pero s í di sponible como energí a potenci al . Con es ta cons ideraci ón , se deben enfat i zar dos puntos : (1) la cant idad de energía requer ida para cal entar la caldera representa energía potencial almacenada y un r iesgo potencial en medi da; y (2) mient ras que es ci er to que es ta energí a es almacenada, se i rá perdiendo cuando el fuego es cesado y se permi te el enf r i amiento de la uni dad. S i el cicl o de operaci ón de la cal dera es cont inuo, por ejempl o, 24 horas al día por 6 días a la semana, la pérdida no será grande, s in embargo, para un proceso o una carga l lamada operaci ón intermi tente, por ejempl o, con paradas di ar ias , las pérdidas pueden ser s igni f icat i vas . Un es tudi o de l a Es tación de Exper imentación de I ngenier ía de la Uni ver s i dad de Ohi o (Proyecto EES -269X , 1970) concl uyó que el sobredimens i onamiento de ca lderas es común y es tas operan normalmente en un rango del 30 a 70% la mayor ía del t iempo. También se concl uyó que grac ias a es to, hay una cons iderable pérdida de energí a programada para el decremento de ef ici encia en operación . S in embargo, las calderas son selecci onas con base en la máx ima carga requer ida y con una pequeña cons ideraci ón para el cos to de operaci ón con car gas parcial es . EFICIENCIA DE CALDERAS – CARGAS PARCIALES

FIGURA 3

FIGURA 3A

Normalmente, las ef i ciencias de las cal deras se cot i zan al máx imo para condici ones de operaci ón especí f icas tales como vapor a pres i ón . Ent re más baja sea la temperatura de acumulaci ón , más al ta es l a ef ici enci a – ot ras condi ciones tal es como CO 2 , O 2 y la pérdi da de radiaci ón representan un caso s imi lar . En una carga parc ial , la acumul aci ón temperatura es menor debido a la super f ic ie de t rans ferenci a cal i ente proporci onal de cal or , por ej empl o, en un 50% de carga el área de super f ic i e de calentamiento por Btu t rans fer ido es el dobl e que al 100%. E l almacenami ento de temperatura también es afectada por l a temperatura que hay en la super f icie cal i ente en el punto de sal i da en la chimenea de gas . Ya que la temperatura d e la super f i cie de calentamiento es su vez cont rolada por la temperatura en el lado del vapor de la super f i cie , se dice que l a acumulaci ón de la temperatura y l a temperatura del f l uido es tán relaci onadas . Es tos efectos serán mos t rados en l o suces i vo. Será presentado que la ef iciencia de una carga parcial es una cons i deraci ón tan impor tante como a p lena carga y se mos t rará que el Generador de Vapor t iene propi edades de di seño que l o hacen s i gni f icat i vamente más favorabl e que una cal dera convenci onal de tambor . La F igura 3 mues t ra una gráf ica del almacenamiento de temperatura en una caldera de tambor y en el Generador de Vapor , cada uno a 200 PS I (14 .1 kg/cm 2 ) de pres ión de vapor . Se mues t ra una notable di ferencia ent re las dos temperaturas en el índice de cal entami ento más baj o. Ambos t ienen esencialmente la mi sma clas i f i caci ón de

temperatura al 100%. Al 50% el Generador de Vapor es ta 100°F (38°C) más baj o. E l 20% la temperatura es ta 155°F (68°C) más baj o. La porci ón más baja de la gráf i ca mues t ra la di ferenci a en temperaturas y resal ta l a di ferenci a en el rango de carga repor tado en el es tudi o de la Uni ver s i dad del Es tado de Ohio. E l acumulami ento de temperatura de una caldera de tambor s iempre será más al to que la temperatura del vapor . En el Generador de Vapor el acumulamiento puede ser más ba jo que la temperatura del vapor . Para mos t rar cómo opera l a t rans ferencia de cal or a cont raf l uj o del serpent ín monotubul ar , vea la F igura 4 . Tenga en cuenta que el exhaus tador deja sal i r de l ado del serpent ín que t iene el f l ui do de temperatura más baja – e l agua de al imentaci ón . Es por el l o que la temperatura del exhaus tador en una porc ión de fuego baj o es de hecho más ba ja que l a del vapor . Se debe indicar que el almace nami ento de temperatura de l Generador de Vapor es afectado por la temperatura del vapor del mi smo modo que en la caldera de tambor , es to es , por l a temperatura del vapor (pres i ón) .

FIGURA 4

Cuando se opera una carga parcial en el Generador de Vapor con un di seño de un serpent ín monotubul ar y un intercambiador de cal or a cont raf l uj o, se t i ene una gran ventaja en el porcentaje de ef i ciencia sobre el di seño de una caldera de tambor . La F i gura 5 i l us t ra la ef ici encia t ípica de l Generador de Vapor en todas las cargas del 0 al 100% de porci ón . Note que la curva es más al ta en un punto más baj o de porción de calentamiento que cuando se l lega al 100%. Es to se debe en par te debi do al incremento de la r elaci ón de la super f ici e de cal entami ento a l a ent rada de combus t ible (tal como pasa en una caldera convencional ) ; en par te porque la pérdida

de radi aci ón es pequeña con un Generador de Vapor ; pero aún más impor tante por el di seño de cont raf luj o en el serpent ín . Es ta caracter í s t ica de cont raf l uj o sol o es tá di sponi ble con un di seño serpent ín monotubular .

FIGURA 5 La F i gura 6 i l us t ra la ef ici encia t ípica de una cal dera termal de tambor con l as mi smas porci ones de carga. La ef iciencia máx ima es tá en o cerca del 100% de la carga. La ef ici encia decae en porci ones más ba jas por la porque la pérdi da de radicaci ón es más l arga que en un Generador de Vapor y es cons tante, por l o tanto se vuel ve un decremento en las porciones de fuegos bajos .

FIGURA 6

La F igura 7 i l us t ra las cur vas de la F igura 5 y 6 j untas . Es ta f i gura indi ca la di ferencia s igni f icat i va en las porciones de fuego más bajas .

FIGURA

De la F i gura 7 la ef ici encia promedi o de l a cur va del Generador de Vapor ent re el 20% y el 100% es del 84 .3%, mient ras que para la de la cal dera de tambor es del 77 .6%. Es tos números representan el rendimiento para un 60% de carga promedio. Usando es tos calores para un per i odo de 24 horas al dí a, con un 60% de carga promedi o, el s i gui ente ejempl o mues t ra la comparaci ón de una cal dera convenci onal cont ra un Generador de Vapor .

E jempl o N° 4 : Comparaci ón de consumo de combus t ible con una carga promedi o del 60% de porci ón de sal ida para cada uno.

DB= Cal dera de tambor= 77 .6% de Promedio de ef ici enci a , de l 20- 100% en l a sal i da.

SG= Generador de Vapor= 84 .3% de Promedi o de ef iciencia, del 20 -100% en la sal i da.

84.3 77.6

= = 1.09

O 9% más de combus t ible que en el Generador de Vapor . La di ferencia es tará al rededor de un 1 – 12% dependiendo de la condi ci ón promedi o de la carga.

La f i gura N° 8 es una i l us t raci ón de l a di ferencia en el consumo para un ser v ici o diar i o de vapor como fue descr i to en la F igura 2 y en los ejempl os N° 3 y N°4 . Se as ume una ef ici encia de sal i da de porci ones al 100% como se mues t ra en la F igura N° 7 .

FIGURA 8

E jempl o N° 5

La comparaci ón del consumo de combus t ible incl uye un per iodo de cal entami ento (combinando l os E jempl os 3 y 4) , asumi endo 9 horas de en el día con una con un porcentaj e de carga promedio de 60% y un per i odo de 40 minutos para la caldera y uno de 5 mi nutos para el Generador de Vapor . Cada uno al 81% de ef i ciencia térmica en el ar ranque.

9 0.776

40 60 ∗ 0.81

= 11.75 + 0.82 = 12.57

9 0.843

5 60 ∗ 0.81

= 10.68 + 0.10 = 10.78

12.57 10.78

ó :

= 1.17

O bi en , se requiere un 17% más de combus t ible se requi ere en una caldera que en un Generador de Vapor .

MANEJO DE INCRUSTRACIÓN Y HOLLÍN

La super f i cie de calentamiento s i n l impi eza (mantenimi ento) es un factor que afectará a ni vel económico. S in embargo, muchos compradores no son consci entes de que un Generador de Vapor t iene caracter í s t icas que hacen el manej o de hol l í n e incrus taci ones más conveni ente y , por l o tanto, hacen al Generador más económi co.

FIGURA 9

Como en todas las calderas , l os Generadores de Vapor es tán suj etos a las incrus taci ones , pero no tanto como en el caso de l as calderas de tambor . Ambos serán menos ef i cientes con incrus taci ones acumuladas y la porci ón de combus t ible aumentará. En el caso de la tuber ía monotubul ar del Generador de Vapor , un incremento en l a descarga de pres i ón en la bomba de al imentaci ón es un indi c io de incrus taci ón en el serpent ín y es to al er ta al operador para real i zar l as acci ones cor rect i vas . En el caso de l as calderas no ex i s te un indi ci o como es te, excepto un incremento en el almacenamiento de temperatura. E l operador no es al er tado de es te problema y cont inuará pagando cos tos más al tos de combus t ible s i el conocimiento del porqué, mient ras que el operador de un Generador de Vapor es automát icamente aler tado y puede tomar medidas cor rect i vas de inmediato. La acumulaci ón de hol l ín tambi én degrada la ef i ciencia de las cal deras y de es ta manera incrementa el cos to del combus t ible. Con el Generador de Vapor equipado con un soplador de hol l ín integrado, la super f ici e del l ado de calentado puede ser l impiado mi ent ras e l Generador de Vapor se encuent ra en operaci ón normal . De hecho, el sopl ador de hol l ín es tá fomentado para asegurar un ni vel al to de rendimi ento diar i o. Mediante la obser vaci ón del acumulamiento de temperatura, el operador puede deci r s i ha habido una acumulación de hol l í n y podrá cor regi r l a s i tuación inmediatamente. Dent ro de l os mej ores conocimi entos que se t iene de las cal deras , es tás no es tán equipadas con un soplador de hol l ín de vapor . E l combus t ibl e por hol l ín y las incrus taci ones se ve un cos to del 2% al 10%. Resul ta que prev iniendo la acumulaci ón de hol l ín e incrus taciones , un ahor ro de esa magni tud afecta, por l o tanto, el serv ici o de atenci ón es tá di r igido a la prevención .

Generalmente, el hablar de acumulaci ón de hol l ín e incrus taciones en el Generador de Vapor es más razonable que en una caldera de tambor .

FIGURA 10

PÉRDIDAS POR PURGAS

Las pérdidas por purga en el Generador de Vapor pueden ser menores que las cal deras de tambor . Los generadores de Vapor pueden sopor tar mayores sol idos di sue l tos graci as al método de separaci ón vapor -agua. En el caso de las cal deras de tambor , es tos sol idos se vuel ven un factor cr í t ico en la tendenci a de l agua en el tambor de vapor haci a la purga. Por ot ro l ado, el Generador de Vapor incorpora un separador cent r í fugo de al ta velocidad cuya funci ón supera el i ncremento de la tens i ón en la super f i cie asociada con las al tas concent raciones de sol idos di suel tos . En es te di seño el agua es for zado y remov ido rápi damente del f l u j o de vapor . Los generadores de Vapor pueden sopor tar sol i dos di suel tos a 40000 ppm s in afectar el remanente de humedad mient ras que 3500 ppm es el máx imo para l as calderas de tambor . La rel aci ón es me jor sobre la de 11 a 1 . E l ahor ro de combus t ibl e resul tante de las pos ibles porci ones de purga con el Generador de Vapor alcanzarán un rango de 0 .2% al 2%. S i el ahor rador de agua y el dos i f icador de qu ímicos son requer i dos , el ahor ro será aún mayor .

RESUMEN DEL GRAN AHORRO DE COMBUST IBLE DEL GENERADOR DE VAPOR

Recuperaci ón de condensados cal i entes (S i s tema de Condensado Presur i zado) 5-15%

Cal entami ento rápido de un ar ranque f r í o (Menor Masa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-20%

Ef iciencia Promedi o de Operaci ón (30 - 70% de carga promedi o) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12%

Hol l ín/ incrus taci ones (Detecci ón – Prevención – Remov imi ento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-10%

S i s tema Automát ico de Purga (Más ba jo que en Porci ones Promedi o) . . . . . . . . . . . . . . . 0 .2- 2%

CONCLUSIÓN

Los datos de una cal dera convenci onal publ icados por manufacturadores , no dicen la hi s tor ia compl eta. Sol o relaci onan cargas compl etas y rendimientos en es tados es tabl es . E l es tudi o de la Uni ver s idad del Es tado de Ohi o i ndica que las cal deras convenci onal es es tán sobredimens i onadas por sus condici ones de operación promedi o. Son comúnmente operadas ent re un 30 – 70% la mayor ía de l as veces . Al operar en cargas parciales , l a mayor ía de l as calderas no son ef ici entes como l o son en su carga completa. Un Generador de Vapor que puede mej orar la economí a del combus t ible en un promedi o del 6% baj o es tas condi ciones debe ser de sumo i n terés . Ot ros factores de di seño incl uyendo el ahor ro en ar ranques , mantenimi ento de super f i cies cal i entes y la comodidad de apl icaci ón de s i s temas de conser vac ión de condensados cal ientes haces al Generador de Vapor una maquina ahor radora de combus t ible úni ca en su cla se.

SEGURIDAD DEL GENERADOR DE VAPOR

Es tamos orgul l osos de deci r que nunca ha habido al guna exp los i ón catas t róf ica de un Generador de Vapor Cl ayton que cause l a muer te o un accidente mayor a al guien . La razón por es to es que t ras un debate de di seño, l os Generadores de Vapor t ienen mucho menos energí a potenci al acumulada que una caldera de tambor convenc i onal . No hay ningún tambor de gran tamaño que romper . Resu l ta que es ta segur i dad añadi da (di seño de segur idad int r ínseca) debe ser ref le jada en ambas es t ructuras de porci ón , cons t rucci ones apropiadas , as í como códigos de segur idad.

LA DIMENSIÓN DEL GENERADOR DE VAPOR

Es ev idente que el menor peso y espaci o int r ínseco de un Generador de Vapor , como lo es el Clayton , permi te el di seño de la ef iciencia en el espac io y peso en l a ins talación general . Es ta caracter í s t ica permi te ahor rar espaci os en la ins talación ya que la un idad e cal entami ento puede ser más pequeña y el peso de l a base menor .

EFICIENCIA TÉRMICA

MÉTODO DIRECTO

Clayton usa el método di recto para determi nar la ef ic ienci a térmica, por e jempl o, la porci ón de combus t ible, el val or del cal or de ent rada y la del agua de al imentación son medidos . Es to también apl i ca para l a pres i ón y cal i dad de l vapor . (La preci s i ón de medi das de la cal idad del vapor solo es pos ible en l aborator i os ) . Es te método es i deal desde el punto de v i s ta del usuar i o porque es to l e indica exactamente l o que obt iene – el cal or desar rol lado en vapores secos .

MÉTODO INDIRECTO

La mayor ía de l os manufactureros usan es te método. Se t rata de medi r la porci ón y el val or del cal or de ent rada , as í como el acumulamiento de temperatura y el CO 2 de sal ida. E l vapor de sal ida se adquiere calculando la pérdi da de cal or en el almacenamiento, sumando l a pérdi da de cal or por radi aci ón y res tando el cal or de ent rada. Es te método es aceptable s i se cumplen cier tas condici ones con métodos de medi ci ón y cálcul os . S i el manufacturero de cal deras usa ef ic iencia de combus t i ón por sus porci ones (una práct ica común en Europa y par t icul armente en casos donde el manufacturero usa un quemador comercia l , por ejempl o, alguno que no es de su propia manufactura) , entonces ser ía di f íci l res tar del 2 al 3% de su val or publ i cado por pérdi da por radiación en fuego al to. Además , es muy común l a práct ica en l a indus t r ia e l i gnorar la pérdida de cal or en l a humedad del vapor . Clayton garant i za menos del 1% de humedad. Pruebas de laborator i o mues t ran que el vapor de Cl ayton cont ienen del 0 .2% al 0 .5% de humedad sobre l os rangos de cargas completas y pres i ones de operaci ón . Es notable la ausencia de recl amos en nues t ro vapor en las publ icaci ones de manufactureros .

EFICIENCIA DE CALDERA VS PORCENTAJE DE CARGA

GENERADOR DE VAPOR CLAYTON MODELO EOG-300

CONDICIONES DE PRUEBA

S I STEMA I NGLÉS

S I STEMA MÉTR I CO

PRES IÓN DE VAPOR AGUA DE RECI CLO

200 PS I

14 .06 kg/cm²

65 °F

18 .3 °C

TEMPERATURA AMB I ENTE

65 -75 °F

18 .3 -22°c

TEMPERATURA DEL CONTENEDOR

110 -212°F

43 .3 -100 °C

DI ÉSEL N° 2

19537 Btu/ l b 1050 Btu/ f t ³

10843 kcal /kg 9342 kcal /m³

GAS NATURAL