El ahorro de energía se ha convertido en una de las principales prioridades en el sector industrial dado al aumento en los precios del petróleo y la electricidad. Cuando a precios de petróleo nos referimos, hablamos de la materia prima necesaria para la generación de vapor; la principal fuente de energía en la mayoría de las industrias.
En la mayoría de las plantas, los planes de ahorro energético se concentran en monitorear el consumo eléctrico y en el análisis de las variables eléctricas; esto sin tomar en cuenta que también se tienen pérdidas millonarias en el mal manejo del vapor; tanto en la compra de combustible, la eficiencia en la generación de vapor, las redes de distribución, el intercambio calórico y el manejo de los flujos de condensado.
En este momento nos enfocaremos en la distribución de vapor. Para esto debemos revisar la integridad de toda la red como lo es fugas en tuberías y accesorios y el monitoreo de las trampas de vapor. Las trampas de vapor como bien lo dice la palabra, son dispositivos que capturan el condensado que se va produciendo para mantener un vapor de calidad al momento del intercambio calórico.
Protegen a la planta de tener condiciones adversas como lo es:
- Daño en equipos, fallos inesperados
- Riesgos al personal de planta
- Paros de planta y fallos en calidad de producto
- Aumento en el consumo de combustibles
- Incremento en las emisiones al ambiente
Son dos tipos de problema los que podemos monitorear en una trampa de vapor. El primero es la existencia de una fuga constante en la trampa. El segundo es que la trampa se bloquee por lo que empieza a retener condensado y disminuye la calidad del vapor. Ambos problemas podemos monitorearlos en tiempo real con un monitor de trampas de vapor.
El monitor de trampas de vapor detecta el ruido acústico que genera una trampa de vapor cada vez que libera condensado; el mismo monitor también establece un patrón del número de veces que fuga la trampa en un intervalo de tiempo. En caso de existir una fuga constante el equipo detectará este evento y enviará la información a una computadora vía inalámbrica. El segundo evento que detecta el monitor es una baja súbita en la temperatura, esto ocasionado por un bloqueo de la trampa y una acumulación de condensado.
Figura 1. Diferencia entre una trampa operando normalmente y una trampa fugando constantemente.
Ambos eventos se comunican vía inalámbrica a un receptor de datos que por medio de un protocolo digital envían la información de todas las trampas a un software de monitoreo. El software de monitoreo registra en tiempo real el estado de las trampas. Al momento de una fuga, el software calcula la pérdida de vapor con ayuda de la ecuación de Napier. Adicionalmente al parametrizar otros valores como lo es el costo de combustible y la eficiencia en la generación de vapor; el software también calcula la pérdida de dinero que ha ocurrido desde el momento de la falla hasta la reparación de esta.
Fórmula 1. Ecuación de Napier para la determinación de pérdida de vapor en una trampa.
Descubra la facilidad en la instalación y configuración de una red inalámbrica de instrumentación:
Monitoreo de trampas de vapor y cálculo de ROI
El retorno de la inversión es fundamental para justificar un proyecto de esta índole. Para esto el fabricante realiza un estudio completo basado en el número de trampas existentes en un proceso; su tamaño, su uso y su importancia dentro del proceso. De esto se define cuántas trampas deben ser intervenidas de forma inmediata. Dado el costo de los monitores, se define un punto óptimo de inversión en cual obtenemos el retorno más rápido.
Figura 2. Muestra de Análisis ROI disponible para solución Trampas de Vapor
Para solicitar un estudio de estos, con gusto puede comunicarse con el especialista de producto Andrés Chavarría (andres.chavarria@elvatron.com) o bien ingresar a la siguiente página https://www.elvatron.com/index.php?route=product/product&product_id=558 para más información.
Referencias
Rossiter P, A., Jones P, B. (2015). Energy Management and Efficiency For the Process Industries. Estados Unidos: John Wiley & Sons, Inc.
Emerson Automation Solutions (24 de Octubre de 2018). Steam Solved. 4 Steps to Improve Steam Trap Operation. Recuperado de: http://go.emersonprocess.com/rmt-us-aw-w-steam-traps-monitoring-white-paper?utm_source=bic_mag&utm_medium=mix3&utm_content=get_wpaper&utm_campaign=15nrmtw-steam_traps_monitor17
