Cómo recuperar energía con un intercambiador de calor

Cómo recuperar energía del revaporizado con un intercambiador de calor

El revaporizado del tanque flash contiene aproximadamente el 10% de la energía que consume su caldera, y puede recuperarse. En las instalaciones de vapor que recuperan el condensado mediante un tanque flash, la pérdida de energía debida al revaporizado que se expulsa a la atmósfera es muy importante. Hoy explicaremos cómo recuperar energía con un intercambiador de calor.

Cómo evitar la pérdida de energía

Para instalaciones que trabajan entre 4 y 12 bares de presión de vapor, entre el 10 y el 16% del condensado se convierte en vapor flash, pero como el vapor tiene un contenido energético muy superior al del condensado, la energía contenida en el vapor flash representa entre el 40 y el 55% del contenido energético del condensado, como muestra la siguiente tabla:

Presión de trabajo,
barg
% del condensado
que se convierte en
vapor flash
% de la energía del condensado que se
lleva el vapor flash
49,8241,0
511,1644,5
612,3447,0
713,4049,7
814,3151,5
915,2453,4
1016,0655,0

Si se tiene en cuenta que el condensado contiene alrededor del 25% de la energía útil del combustible, se deduce fácilmente que el revaporizado lleva alrededor del 10‐12% de la energía del combustible, un desperdicio importante que es totalmente recuperable.

La siguiente figura amplia los datos anteriores y muestra cómo se distribuye la energía consumida en una instalación de vapor típica:

Distribución aproximada de la energía aportada a una caldera de vapor trabajando entre 4 y 12 bar sin economizador
Distribución aproximada de la energía aportada a una caldera de vapor trabajando entre 4 y 12 bar sin economizador

¿Cómo recuperar el vapor flash?

La forma más sencilla de recuperar la mayor parte de la energía contenida en el vapor flash es utilizarlo en un intercambiador de calor para precalentar agua, que en muchos casos puede utilizarse como agua de reposición de la caldera, o emplearse para otros usos.

De esta forma se recupera el 100% de la energía del vapor flash, pues el condensado producido puede alimentarse directamente a la caldera, junto con el resto del condensado recuperado en el tanque flash.

Los intercambiadores de recuperación del vapor flash se diferencian de los ordinarios en que la carcasa (por la que circula el vapor) tiene dos salidas: la inferior, en la que se recupera el condensado producido, y la superior, que es abierta a la atmósfera, como se muestra en la figura siguiente.

Esta segunda salida tiene una función de venteo para permitir que, en caso de reducción del consumo u otras eventualidades, el vapor flash pueda evacuarse a la atmósfera. En funcionamiento normal por esa salida no saldrá vapor.

Rentabilidad de recuperar el vapor flash

Como ya hemos dicho, el revaporizado (vapor flash) contiene alrededor del 10‐12% de la energía consumida por la caldera, y la recuperación mediante un intercambiador es total. En otras palabras, recuperar el calor del vapor flash reducirá la factura de gas en una proporción del orden del 10%.

¿Alguna duda sobre cómo recuperar energía?

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