Heat Recovery from Boiler Blowdown

Recuperación de calor
de purgas de caldera
Recupere calor y agua de la purga de sales para
aumentar la eficiencia de la energía y reducir costos
Las calderas de vapor necesitan realizar
purgas para controlar el nivel de los sólidos
disueltos totales (TDS) en el agua de la
caldera. El mejor medio para lograrlo es un
sistema de control de los TDS* que abra una
válvula permitiendo purgar la caldera cuando
el nivel de los TDS rebase el límite preestablecido. Un agua de alimentación, con
un nivel relativamente bajo de TDS,
reemplazará el agua descargada.
Hasta un 80% del calor del agua de purga
puede ser recuperado con un sistema de
recuperación de calor adecuadamente
diseñado.
Válvula de
interrupción
Al tanque
alimentación
de caldera
Bomba de
circulación
Tanque de almacenamiento
agua tratada fría
Como funciona
El revaporizado se libera del agua caliente
de purga cuando la presión cae después de
la válvula de control de purga de los TDS.
Esta mezcla de revaporizado y agua de
purga puede ser separada en el tanque de
revaporizado. El diseño del tanque asegura
que las velocidades se mantengan bajas
para obtener una buena separación. Este
revaporizado a baja presión se introduce en
el tanque de almacenamiento de agua de
alimentación a través de un distribuidor o un
cabezal desaireador y condensador de
revaporizado*. Un purgador de boya
montado en la salida inferior del tanque de
revaporizado, descarga el agua residual de
purga.
Desde la descarga del purgador de boya,
el agua residual de purga, que aún está
caliente, pasa por un intercambiador de
calor donde transmite su calor al agua fría
de reposición. A continuación, el agua de
purga ya enfriada puede descargarse sin
problema al alcantarillado. Para conservar
energía, un termostato instalado a la entrada
del agua de purga al intercambiador de calor
activa la bomba de recirculación. De este
modo, únicamente operará cuando haya
flujo de agua de purga.
Válvula de interrupción
Filtro
Resto de la purga
descargando al
alcantarillado
Filtro
* Se describe en documentación aparte
Ver páginas 4 y 5 para selección del sistema y páginas
6 y 7 para detalles sobre ahorro en costos.
2
Intercambiador de calor extrae el calor
remanente en el agua de la purga residual.
Disposición opcional para conducir el revaporizado
directamente a un cabezal desaireador y condensador de revaporizado donde se mezcla con el condensado recuperado y el agua de reposición.
Agua de aportación fría
Rompedor de vacío
Condensado
Revaporizado
Tanque de almacenamiento
de agua de alimentación
Válvula de seguridad
Manómetro
Distribuidor de vapor inyecta revaporizado a baja
presión dentro del tanque de alimentación de caldera.
Entrada de purga de válvula(s)
de control de TDS
Tanque de revaporizado diseñado con características de baja velocidad para eliminar el arrastre de
los TDS presentes en el agua de purga hacia el
tanque de alimentación.
Purgador
de vapor
Beneficios
Descarga
Termostato asegura que la bomba de circulación
únicamente cuando el agua caliente residual de
purga fluye hacia el intercambiador de calor.
•
Puede recuperar hasta 80% de la energía de
la purga.
•
Reduce altos costos de tratamientos del agua de
reposición recuperando el revaporizado.
•
Rápida recuperación de la inversión con el
sistema completo.
•
Tanque de revaporizado diseñado y construido
según PD 5500 para aumentar su seguridad.
•
Intercambiador de placas de acero inoxidable
desmontables para su verificación sin alterar
disposición de la tubería.
•
Reduce la temperatura del agua de purga para
una eliminación más segura.
3
Como seleccionar el sistema
La tasa a purgar se determina por la capacidad de la(s) válvula(s) de control de purga de los TDS y la presión
de la caldera. Los sistemas de recuperación de calor deberán ser siempre dimensionados con la tasa de purga
máxima de la caldera excepto en los casos de varias calderas donde es sabido que las calderas nunca operarán
simultáneamente.
Las tablas a continuación muestran las capacidades de dos de las válvulas de control de purga Spirax Sarco TDS.
Capacidades de las válvulas BCV1 y BCV30
Presión de
la caldera
bar r
5,0
7,0
10,0
14,0
15,0
20,0
32,0
Capacidad de la válvula de purga kg /h
DN20 BCV30
DN40 BCV30
Carrera
Carrera
Carrera
Carrera
Carrera
Carrera
10 mm
15 mm
20 mm
5 mm
10 mm
15 mm
380
530
730
450
2 900
3 450
460
710
1 150
475
3 300
4 100
570
950
1 500
500
3 700
4 750
674
1 110
1 620
540
4 380
6 110
700
1 150
1 650
550
4 550
6 450
780
1 250
1 700
800
5 750
8 100
940
1 400
1 800
1 300
8 400
10 300
BCV1
Ajuste
Ajuste
estándar
alto
123
368
140
415
165
495
200
590
-
Carrera
20 mm
3 550
4 500
5 450
6 810
7 150
8 650
11 050
Gráfico de selección de sistema de recuperación de calor
12 000
125
100
75
10 000
FVS18 /M6-33
9 000
FVS18 /M6-25
8 000
FVS15 /M6-21
7 000
FVS15 /M6-19
6 000
150
Presión de caldera psi g
175
250
200
300
350
FVS18 /M6-21
15 000
FVS18 /M6-19
FVS18 /M6-15
FVS15 /M6-15
FVS12 /M6-15
8 000
FVS15 /M6-12
3 000
FVS12 /M3-31
5 000
FVS8 /M3-31
4 000
1 500
800
FVS12 /M3-21
FVS8 /M3-21
3 000
FVS6 /M3-21
FVS8 /M3-10
FVS6 /M3-10
700
2 000
1 500
600
500
7 000
6 000
FVS12 /M6-12
1 000
900
10 000
9 000
FVS6 / M3-8
5
6
7
8
9 10
15
20
25
1 100
30 32
Presión de caldera bar r
Ejemplo:
Dos calderas operan a 10 bar r y ambas tienen válvulas de purga BCV30 de DN20 reguladas al caudal bajo de 10 mm de
carrera. Del gráfico de capacidades de la válvula se puede hallar que la tasa de caudal combinada será de 1 140 kg / h.
Al introducir 1 140 kg / h y 10 bar r en el gráfico de selección, nos llevará a la selección del sistema FVS8 / M3-21.
4
Tasa de purga Ib / h
Tasa de purga kg / h
4 000
Ejemplo
464
26 455
20 000
5 000
2 000
400
Tanque de almacenamiento de
agua de reposición fría.
Capacidad debe ser
aproximadamente igual
a una hora de purgado.
4
9
8
10
5
3
2
Tanque de almacenamiento del
agua de aportación
Entrada de la purga
9
1
7
11
7
Disposición opcional con
dos purgadores de boya
según capacidad
6
12
12
6
7
A partir del ejemplo anterior:
Los componentes de un sistema FVS8/M3-21 son todos los marcados en la zona púrpura de la siguiente tabla.
Sistemas de tanques de revaporizado
Item Referencia
FVS6 /
FVS8 /
FVS12 /
FVS15 /
FVS18 /
del sistema
de tanque de
revaporizado M3-8 M3-10 M3-21 M3-10 M3-21 M3-31 M3-21 M3-31 M6-12 M6-15 M6-12 M6-15 M6-19 M6-21 M6-15 M6-19 M6-21 M6-25 M6-33
1
Tanque de
revaporizado
2
Conjunto para
manómetro
3
Válvula de
seguridad
4
5
6
7
Rompedor de
vacío
Distribuidor
de vapor
Válvula de
descarga del
tanque de
revaporizado
FV6
(BSP)
FV8
(BSP/PN16)
FV12
(BSP/PN16)
Incluye:
Incluye:
Incluye:
Manóm. 4" 0-4 bar r, Manóm. 4" 0-4 bar r, Manómetro 4" 0-4 bar r,
sifón-U y grifo purga sifón-U y grifo purga sifón-U y grifo purga
FV15
(BSP/PN16)
FV18
(BSP/PN16)
Incluye:
Manómetro 4" 0-4 bar r,
sifón-U y grifo purga
Incluye:
Manómetro 4" 0-4 bar r,
sifón-U y grifo purga
SV615AS
1½" rosca BSP *
tarada a 2 bar r
SV615AS
½" rosca BSP*
tarada a 2 bar r
SV615AS
¾" rosca BSP *
tarada a 2 bar r
SV615AS
1" rosca BSP *
tarada a 2 bar r
SV615AS
1¼" rosca BSP *
tarada a 2 bar r
VB14
½" rosca BSP
VB14
½" rosca BSP
VB14
½" rosca BSP
VB14
½" rosca BSP
SD40
1½" rosca BSP
SD50
2" rosca BSP
SD80
3" rosca BSP
SD100
DN100 brida PN16
SD150
DN150 bridas PN16
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2" rosca BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2" rosca BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2" rosca BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2" rosca BSP
Purgador(es) 1"
BSP
FT14- 4.5
1½"
BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2" rosca BSP
1½"
BSP
2"
BSP
1½"
BSP
2"
BSP
2"
BSP
2"
x2
BSP
VB14
½" rosca BSP
2"
BSP
2"
x2
BSP
* Conexión hembra. El tamaño de conexión de la válvula es también menor que la conexión en el tanque.
Sistemas de intercambiador de calor
Item Referencia
FVS6 /
FVS8 /
FVS12 /
FVS15 /
FVS18 /
del sistema
intercambiador
M3-8 M3-10 M3-21 M3-10 M3-21 M3-31 M3-21 M3-31 M6-12 M6-15 M6-12 M6-15 M6-19 M6-21 M6-15 M6-19 M6-21 M6-25 M6-33
de calor
RP1
1"
BSP
RP1
1"
BSP
RPS2 RP1
¼"
1"
BSP BSP
RPS2
¼"
BSP
RPS3 RPS2 RPS3
1½" ¼" 1½"
BSP BSP BSP
RP5
2"
BSP
RPS3
1½"
BSP
RP5
2"
BSP
RP4
2"
BSP
8
Bomba
eléctrica
(solo 240 V)
9
Válvulas de
interrupción
del tanque
10
Filtro de
la bomba
Fig 12SG
Fig 13Cl •
11
Intercambiador M3-8 M3-10 M3-21 M3-10 M3-21 M3-31 M3-21 M3-31 M6-12 M6-15 M6-12 M6-15 M6-19 M6-21 M6-15 M6-19 M6-21 M6-25 M6-33
de calor
1½" BSP
1½" BSP
1½" BSP
2" BSP
2" BSP
2" BSP
12 Termostato
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
1¼"
BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
1¼"
BSP
1¼"
BSP
1¼"
BSP
Tipo HTS3
Tipo HTS3
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
1¼"
2"
BSP
BSP
1¼"
BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2"
BSP
Válvula de esfera
(no-venteada)
Spirax-Monnier
2"
BSP
2"
BSP
2"
BSP
2"
BSP
•
•
•
Tipo HTS3
Tipo HTS3
Tipo HTS3
5
Tanque de revaporizado tipo FV
Tamaños y conexiones
FV6 roscado BSP (BS 21).
FV8-18 inclusive: bridas EN 1092 PN16 / roscado BSP (BS 21).
También disponibles recipientes con bridas BS 1560 Clase 150 y 300 o roscados NPT.
Dimensiones / Peso
B
J
L
Tipo
FV6
FV8
FV12
FV15
FV18
A
168
229
305
381
457
B
104
210
250
290
330
C
350
350
380
485
505
D
600
600
630
735
755
E
1 200
1 275
1 340
1 470
1 510
F
230
291
392
468
544
G
2"
DN80
DN100
DN150
DN150
H
2"
2"
2"
DN80
DN80
2"
DN80
DN100
DN150
DN150
K
G
M
E
D
J
C
H
A
F
(aproximados) en mm y kg
K
3/ 8
3/ 8
L
¾"
1"
1½"
1½"
2"
M
2"
2"
2"
2"
2"
Peso
77
120
191
282
376
"
3/ 8
"
3/ 8
"
3/ 8
"
"
Intercambiador de calor de placas
Dimensiones
D
B
C
A
(aproximadas) en mm
Tipo
M3-8 M3-10 M3-21 M3-31 M6-12 M6-15 M6-19 M6-21 M6-25 M6-33
A
480
480
480
480
920
920
920
920
920
920
B
180
180
180
180
320
320
320
320
320
320
2"
2"
2"
2"
2"
2"
585
585
585
585
585
585
C
D
1¼" * 1¼" * 1¼" * 1¼" *
300
300
300
300
* BSP (BS 21 taper). Todas las demás conexiones roscadas son roscas ISO-R.
Como especificar
Sistema de recuperación de calor de purga de caldera tipo Spirax Sarco FVS8 / M3-21 incluyendo:Tanque de revaporizado FV8 con manómetro, válvula de seguridad, rompedor de vacío, distribuidor de vapor, válvula
de descarga y purgador de boya. Tanque de revaporizado manufacturado y entregado con su expediente de
fabricación según especificación PD 5500.
Intercambiador de calor con bomba de recirculación, válvula de interrupción del tanque, filtro de la bomba y termostato.
Todas las partes húmedas del intercambiador de calor son de acero inoxidable 316.
Algunos productos listados pueden no estar disponibles en ciertos países.
Spirax Sarco S.A.
Sant Josep 130, 08980 Sant Feliu de Llobregat
Tel: 936 857 929 Fax: 936 857 011
E-mail: SpiraxSarco@es.SpiraxSarco.com
Internet: www.SpiraxSarco.com/es
Traducido por Salvador Aguirre de Cárcer
8
SB-P404-11
AB Issue 1