ANEJO 5: INSTALACIÓN DE VAPOR

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1 ANEJO 5: INSTALACIÓN DE VAPOR

2 ANEJO 5: INSTALACIÓN DE VAPOR. 1. Consumo de vapor. 2. Caldera de vapor Instalación de agua para la caldera Instalación de fuel-oil.

3 1.-. Para la instalación de vapor se ha tenido en cuenta el Reglamento de Aparatos a Presión (RAP) editado por el Ministerio de Industria y Energía Consumo de vapor. El consumo de vapor de la maquinaria que se utiliza en el proceso productivo, ha sido facilitado por los fabricantes de las mismas en función de las características del producto a procesar, de su flujo másico, del incremento de temperatura que debe experimentar en cada proceso, y de las características propias de cada equipo. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, se ha realizado la siguiente tabla: Tabla 5.1: Consumo previsto de vapor. CONSUMO PREVISTO DE VAPOR DENOMINACIÓN PRESIÓN DE CONSUMO UNITARIO TRABAJO (kg/cm 2 ) (kg/h) TANQUE DE MEZCLA Nº TANQUE DE MEZCLA Nº COCEDORA 1ª ETAPA COCEDORA 2ª ETAPA TÚNEL DE ENFRIAMIENTO LAVADORA DE TARROS CONSUMO TOTAL Para cubrir la demanda de vapor, que supondría una posible ampliación de la producción, etc. Se ha considerado un coeficiente de mayoración del 25% sobre la demanda inicialmente Fábrica de Mermelada 92

4 prevista. Así mismo, y con objeto de tener en cuenta posibles fugas eventuales, se ha aplicado un coeficiente de mayoración estimado en el 15% del vapor generado. Por tanto en el supuesto de una ampliación del 25% sobre la demanda inicialmente prevista, y teniendo en cuenta las pérdidas de vapor por las distintas causas anteriormente indicadas, la cantidad de vapor que se debe producir es igual a: kg kg x 1 25 x h h Teniendo en cuenta el resultado anterior, se ha instalado una caldera automática con capacidad de producción de kg/h (valor comercial más próximo) y una presión de trabajo de 8 kg/cm Caldera de vapor. Se trata de una caldera pirotubular de tipo horizontal monobloc, de tres pasos de humo y hogar totalmente refrigerado por agua. La categoría según el Reglamento de aparatos a presión, en el artículo nº 7 del capítulo IV, es B. Los aparatos de dicha categoría deben cumplir: 10 < V x P 600 donde: V= volumen en m 3 de agua a nivel medio. P= presión en kg/cm 2 efectiva máxima de servicio. Datos: V= m 3 P= 8 kp/cm m 3 x 8 kp/cm 2 = Fábrica de Mermelada 93

5 Por lo cual, al estar dentro de dichos límites queda comprobada que la categoría de esta caldera es de tipo B. Otros datos de la caldera son: - Potencia térmica útil = kw - Consumo de combustible de fuel-oil = 274 kg/h Instalación de agua para la caldera. - Agua de reposición de la caldera. El consumo de agua de reposición, es igual a la suma del consumo de vapor correspondiente al túnel de enfriamiento y a la lavadora de tarros (vapor que no se recuperará en forma de condensado), más la debida a fugas eventuales, etc., que se han estimado en su conjunto en un 15% más, del vapor que se genere. El consumo máximo de vapor, tiene lugar adoptando la hipótesis de una posible ampliación de la producción y a otros factores. Tal y como se ha fijado anteriormente, el consumo que supondría esta hipótesis, se ha estimado en un 25% sobre el consumo de vapor previsto. Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, la cantidad de agua que hay que reponer es igual a: kg kg x 1 25 x kg/h h h El agua que hay que aportar para compensar el vapor no recuperado, debido a pérdidas y a elementos consumidores en los que el vapor no se recupera en forma de condensado, es de unos litros/hora. Lo que supone, a lo largo de una jornada laboral de 8 horas, un consumo de agua de litros. Se ha instalado para ello un depósito de 15 m 3 de agua. Fábrica de Mermelada 94

6 - Características del agua de reposición de la caldera. Un aspecto de fundamental importancia, es el referente a la calidad del agua de alimentación de la caldera. El agua de alimentación de la caldera, según se indica en el Art. 20 de la Instr. MIE-AP1 del RAP, deberá tener una calidad igual a la descrita en la norma UNE Teniendo en cuenta que la presión de trabajo de la caldera será de 8kg/cm 2, los límites máximos recomendados de salinidad total, sílice, sólidos en suspensión y cloruros es, según la referida norma, los siguientes: Tabla 5.2: Límites máximos recomendados de salinidad total, sílice, sólidos en suspensión y cloruros del agua de alimentación de la caldera. Salinidad total en Contenido en sílice Sólidos en Contenido en CO 3 Ca (mg/l) (mg/l) suspensión (mg/l) cloruros(mg/l) Tratamientos. a) Descalcificación. Con objeto de asegurar que el agua de alimentación de la caldera posea unos valores de sales disueltas inferiores a los indicados en el apartado anterior, y teniendo en cuenta las características del agua de alimentación y las recomendaciones del fabricante de la caldera, se somete al agua de alimentación a un proceso de ablandamiento mediante un Grupo Descalcificador a base de resina catiónica. En el Grupo Descalcificador se retendrán todos los cationes de los sulfatos y cloruros, cambiándolos por sodio. La regeneración de la resina se realiza mediante sal común. Fábrica de Mermelada 95

7 Teniendo en cuenta que la acidez (ph) del agua de alimentación de la caldera determina la velocidad de ataque de las superficies de calefacción, y que el contenido de oxígeno, fija el alcance de este ataque; se procede, al acondicionamiento del ph y a la eliminación del oxígeno del agua de salida del Grupo Descalcificador. b) Acondicionamiento del ph. El acondicionamiento del ph se efectúa mediante la adición de hidracina al agua de alimentación de la caldera. El valor del ph viene limitado por el material de los tubos de la caldera con objeto de evitar la corrosión intergranular caústica. Por tanto el valor del ph, y en consecuencia la cantidad de hidracina que habrá que adicionar al agua, será un dato que se determinará con el fabricante de la caldera. Con la utilización de hidracina, para acondicionar el ph del agua de alimentación, se tendrán como ventajas adicionales el no aumentar la salinidad del agua, y conseguir que toda la red de condensados se recubra de una capa de magnetita que impedirá la oxidación posterior de las tuberías que formen dicha red. c) Desgasificación. Esta operación se realiza mediante un desgasificador, que es un dispositivo mecánico empleado para liberar los gases contenidos en el agua de alimentación (aire, oxígeno, anhídrido carbónico y otros gases). Su funcionamiento consiste en dividir el agua de alimentación en finas gotas, calentándolas a continuación para transformarlas en vapor dentro del desgasificador, y separar el aire, anhídrido carbónico y otros gases del vapor a medida que éste se va condensando. En los desgasificadores el fluido calorífico acostumbra a ser el vapor, a presiones comprendidas entre valores altos hasta otros inferiores a la presión atmosférica. Fábrica de Mermelada 96

8 Un calentador de agua de alimentación del tipo abierto o de contacto directo puede desempeñar la función de desgasificador con tal que el agua se caliente a una temperatura suficientemente alta para que se desprendan los gases contenidos en ella, los cuales se hacen salir por el purgador del calentador. Los desgasificadores más modernos son calentadores de agua de alimentación del tipo de contacto directo. Estos aparatos pueden construirse para producir agua con contenidos muy bajos de oxígeno y otros gases. La distinción entre un desgasificador propiamente tal y un calentador de agua de alimentación del tipo de contacto directo, que actúe de desgasificador, está en el bajo contenido de oxígeno del agua producido por este último. Los equipos desgasificadores del agua de alimentación de las centrales térmicas pueden ser del tipo de bandeja y del tipo de atomización. Algunas veces se desgasifican aguas muy corrosivas sometiéndolas en frío a presiones absolutas muy bajas Instalación de fuel-oil. - Consumo diario. Según los datos facilitados por el fabricante, el consumo de fuel-oil de la caldera funcionando al régimen máximo de kg de vapor/hora, es de 274 kg/h. Teniendo en cuenta que el funcionamiento de la planta se ha fijado en ocho horas al día, el consumo diario asciende a: 274 kg/h x 8 h/día =2.192 kg/día - Capacidad del depósito de almacenamiento. Se ha instalado un depósito para el almacenamiento de fuel-oil, con capacidad suficiente para una semanas de funcionamiento de la planta. Fábrica de Mermelada 97

9 Teniendo en cuenta que en una semana existen cinco días laborables, la cantidad de combustible a almacenar es igual a: kg/día x 5 días = kg y considerando que la densidad media de fuel-oil es de 0 95 kg/litro, el volumen de almacenar asciende a: kg 0'95 kg / l = litros Por lo que se ha instalado un depósito de litros de capacidad. Fábrica de Mermelada 98