Por Adolfo Ornelas,
Food & Beverage Industry Manager
Hoy en día es súper importante ser competitivos tanto en la calidad del producto como en el precio al consumidor. Los energéticos son uno de los costos más variables que hay en el mercado, y es esencial para la producción.
Citemos un ejemplo: Una caldera de vapor típica a menudo consume muchas veces el gasto de capital inicial en el uso de combustible al año. El consumo anual de combustible puede ser mayor que el costo de inversión inicial de una caldera. En consecuencia, una diferencia en el monitoreo y control de unos puntos porcentuales en la eficiencia de la caldera resultará en ahorros sustanciales de combustible.
El desafío es el monitoreo constante de una caldera de vapor y el sistema completo, ya que es la clave para mejorar el rendimiento del sistema y con esto poder detectar los cambios en una etapa temprana. La mejor solución actual es definir los indicadores o Key Performance Indicators (KPI’s) correctos que se van a evaluar:
- La eficiencia de la caldera de vapor.
- El equilibrio del sistema y detección de fugas.
- Consumo específico de energía.
Ésta es la condición previa para la gestión de la energía y la reducción de costos. Se puede lograr mediante registradores de gestión de energía y datos, y más allá con las empresas de IIoT que ofrecen, almacenan y muestran todos los datos necesarios.
1. La eficiencia de la caldera de vapor
La evaluación económica de las calderas de vapor debe incluir el diseño técnico y las características, así como la definición de los requisitos reales de mantenimiento y uso de combustible. De estos criterios, el factor clave para beneficiarse de las continuas reducciones de costos es monitorear el uso de combustible o la eficiencia de la caldera.
La eficiencia de la caldera, en los términos más simples, representa la diferencia entre la entrada y la salida de energía relacionada con el proceso de vapor, tomando en cuenta la eficacia del intercambiador de calor, así como las pérdidas por radiación, convección y purga.
Por lo tanto, ayuda a:
- Obtener transparencia del consumo de combustible y vapor.
- Identificar, cuantificar y asignar las pérdidas en el sistema.
- Evaluar las calderas y los consumidores y optimizar su uso.
- Minimizar los costes de mantenimiento y los tiempos de inactividad.
- Verificar las inversiones en medidas de recuperación de calor.
- Evaluar la carga de funcionamiento más eficiente de la caldera y la producción.
Es importante comenzar con la determinación del rendimiento real de todas las calderas existentes. Para ello es necesario realizar mediciones precisas y repetibles de la producción de vapor, el calor que queda en el agua de alimentación y el combustible suministrado al quemador. Para cada cálculo calorimétrico se utilizan normas reconocidas, el método de entrada/salida es el recomendado por los fabricantes de calderas.
Más allá del estándar, los instrumentos multiparamétricos proporcionan más información del proceso y, por tanto, un valor añadido. Densidad o viscosidad para combustibles líquidos, metano para biogás y pH / oxígeno / sólidos disueltos totales (TDS) para el agua de alimentación.
2. El equilibrio del sistema y detección de fugas.
Además de la eficiencia de la generación de vapor, es importante asegurarse de que la energía del vapor se utilice donde debería estar. Se pierde mucha energía en los sistemas de vapor debido a un aislamiento inadecuado o fugas en los vástagos de las válvulas, uniones, reguladores de presión, bridas de conexión de equipos, uniones de tuberías y trampas de vapor defectuosas. El balance de masa mediante la medición en diferentes puntos del sistema de vapor ayuda a:
- Detectar fugas a tiempo (no a final de año o de mes).
- Definir los intervalos de mantenimiento ideales y justificar los gastos.
- Encontrar puntos débiles en el aislamiento.
- Cuantificar y reducir las pérdidas de condensado y, por tanto, ahorrar una valiosa energía, reducir el agua de reposición y los productos químicos.
3. Consumo específico de energía.
La asignación del uso de energía a áreas y procesos específicos es uno de los factores clave para los sistemas de gestión de la energía (por ejemplo, ISO 50001) y una condición previa para una contabilidad transparente. La medición exacta del consumo de vapor por unidad de producto también es importante para optimizar los procesos de producción. Además, los datos son adecuados para una evaluación de la huella de carbono.
Algunos beneficios al monitorear y analizar el sistema de vapor son:
- Evaluar calderas de vapor y optimizar el consumo de vapor
- Obtener transparencia en el consumo de combustible
- Identificar la carga de operación ideal
- Identificar, cuantificar y asignar pérdidas en el sistema de vapor
- Verificar inversiones en medidas de recuperación de calor
Cómo Endress+Hauser te apoya en la eficiencia energética en las calderas de vapor y en todo el sistema del mismo.
Endress+Hauser cuenta con la canasta más amplia en instrumentación industrial. Entre ellos contamos un registrador Memograph M RSG45. El RSG45 es un gestor de datos avanzado; un sistema flexible y de gran potencia para organizar valores de proceso. Gracias a su funcionamiento intuitivo, Memograph M se adapta rápida y fácilmente a cualquier aplicación.
Los valores de proceso medidos se presentan claramente en la pantalla y se registran de un modo seguro, se monitorizan y analizan los límites. Mediante unos protocolos de comunicación comunes, se pueden comunicar fácilmente los valores medidos y calculados a los sistemas de nivel superior y se pueden interconectar los módulos individuales de la planta.
Toda la información relevante está disponible en el RSG45:
- Eficiencia de la caldera.
- Consumo de combustible y vapor.
- Pérdidas por fugas. – Consumo específico de energía.
Endress+Hauser es líder mundial en instrumentación, diseñados para mejorar sus procesos y orientados a su productividad y eficiencia a la vez que reducimos sus costos.
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