Recuperación de calor de purgas de caldera - Spirax Sarco

Recuperación de calor
de purgas de caldera

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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.
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.
* 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.
Válvula de
interrupción
Bomba de
circulación
Resto de la purga
descargando al
alcantarillado
Filtro
Tanque de almacenamiento
agua tratada fría
Válvula de interrupción
Filtro
Intercambiador de calor extrae el calor
remanente en el agua de la purga residual.
Al tanque
alimentación
de caldera

Manómetro
Purgador
de vapor
Rompedor de vacío
Descarga
Tanque de almacenamiento
de agua de alimentación
Válvula de seguridad
Termostato asegura que la bomba de circulación
únicamente cuando el agua caliente residual de
purga fluye hacia el intercambiador de calor.
Agua de aportación fría
Revaporizado
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.
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.
Distribuidor de vapor inyecta revaporizado a baja
presión dentro del tanque de alimentación de caldera.
Condensado
Beneficios
• 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

4
Presión de caldera psi g
75
12 000
100 125 150 175 200 250 300 350 400 464
26 455
10 000
9 000
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 500
Ejemplo
1 000
900
800
700
600
500
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
Capacidad de la válvula de purga kg/h
Presión de BCV1 DN20 BCV30 DN40 BCV30
la caldera Ajuste Ajuste Carrera Carrera Carrera Carrera Carrera Carrera Carrera
bar r estándar alto 10 mm 15 mm 20 mm 5 mm 10 mm 15 mm 20 mm
5,0 123 368 380 530 730 450 2 900 3 450 3 550
7,0 140 415 460 710 1 150 475 3 300 4 100 4 500
10,0 165 495 570 950 1 500 500 3 700 4 750 5 450
14,0 200 590 674 1 110 1 620 540 4 380 6 110 6 810
15,0 - - 700 1 150 1 650 550 4 550 6 450 7 150
20,0 - - 780 1 250 1 700 800 5 750 8 100 8 650
32,0 - - 940 1 400 1 800 1 300 8 400 10 300 11 050
Gráfico de selección de sistema de recuperación de calor
Tasa de purga kg/h
FVS18/M6-33
FVS18/M6-25
FVS15/M6-21
FVS15/M6-19
FVS12/M6-15
FVS12/M6-12
FVS8/M3-31
FVS6/M3-21
FVS18/M6-21
FVS18/M6-19
FVS15/M6-15
FVS12/M3-31
FVS8/M3-21
FVS18/M6-15
FVS15/M6-12
FVS12/M3-21
FVS6/M3-10 FVS8/M3-10
20 000
15 000
10 000
9 000
8 000
7 000
FVS6/M3-8
1 100
5 6 7 8 9 10 15 20 25 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.
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 500
Tasa de purga Ib /h

Tanque de almacenamiento de
agua de reposición fría.
Capacidad debe ser
aproximadamente igual
a una hora de purgado.
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
del sistema
de tanque de
revaporizado
1
Tanque de
revaporizado
FV6
(BSP)
FV8
(BSP/PN16)
FV12
(BSP/PN16)
FV15
(BSP/PN16)
FV18
(BSP/PN16)
2
Conjunto para
manómetro
Incluye: Incluye: Incluye: Incluye: Incluye:
Manóm. 4" 0-4 bar r, Manóm. 4" 0-4 bar r, Manómetro 4" 0-4 bar r, Manómetro 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 sifón-U y grifo purga sifón-U y grifo purga
3
Válvula de
seguridad
SV615AS SV615AS SV615AS SV615AS SV615AS
½" rosca BSP* ¾" rosca BSP* 1" rosca BSP* 1¼" rosca BSP* 1½" rosca BSP*
tarada a 2 bar r tarada a 2 bar r tarada a 2 bar r tarada a 2 bar r tarada a 2 bar r
4
Rompedor de
vacío
VB14 VB14 VB14 VB14 VB14
½" rosca BSP ½" rosca BSP ½" rosca BSP ½" rosca BSP ½" rosca BSP
5
Distribuidor
de vapor
SD40
1½" rosca BSP
SD50
2" rosca BSP
SD80
3" rosca BSP
SD100
DN100 brida PN16
SD150
DN150 bridas PN16
6
Válvula de
descarga del
tanque de
revaporizado
Válvula de esfera Válvula de esfera Válvula de esfera Válvula de esfera Válvula de esfera
(no-venteada) (no-venteada) (no-venteada) (no-venteada) (no-venteada)
Spirax-Monnier Spirax-Monnier Spirax-Monnier Spirax-Monnier Spirax-Monnier
2" rosca BSP 2" rosca BSP 2" rosca BSP 2" rosca BSP 2" rosca BSP
7
Purgador(es)
FT14- 4.5
1"
BSP
1½"
BSP
1½"
BSP
2"
BSP
1½"
BSP
2"
BSP
2"
BSP
2"
x 2
BSP
2"
BSP
2"
x 2
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
del sistema
intercambiador
de calor
8
Bomba
eléctrica
(solo 240 V)
Válvulas de
9 interrupción
del tanque
Filtro de
la bomba
10 Fig 12SG
Fig 13Cl
Intercambiador
11 de calor
12 Termostato
10
9
8
9
11
12
7
2
4
6
3
1
Tanque de almacenamiento del
agua de aportación
Entrada de la purga
FVS6/ FVS8/ FVS12/ FVS15/ FVS18/
M3-8 M3-10 M3-21 M3-10 M3-21 M3-31 M3-21M3-31 M6-12 M6-15 M6-12 M6-15 M6-19 M6-21 M6-15 M6-19 M6-21 M6-25 M6-33
FVS6/ FVS8/ FVS12/ FVS15/ FVS18/
M3-8 M3-10 M3-21 M3-10 M3-21 M3-31 M3-21M3-31 M6-12 M6-15 M6-12 M6-15 M6-19 M6-21 M6-15 M6-19 M6-21 M6-25 M6-33
RP1 RP1 RPS2 RP1 RPS2 RPS3 RPS2 RPS3 RP5 RPS3 RP5 RP4
1" 1" ¼" 1" ¼" 1½" ¼" 1½" 2" 1½" 2" 2"
BSP BSP BSP BSP BSP BSP BSP BSP BSP BSP BSP BSP
Válvula de esfera Válvula de esfera Válvula de esfera Válvula de esfera Válvula de esfera
(no-venteada) (no-venteada) (no-venteada) (no-venteada) (no-venteada)
Spirax-Monnier Spirax-Monnier Spirax-Monnier Spirax-Monnier Spirax-Monnier
1¼" 1¼" 1¼" 2" 2" 2"
BSP BSP BSP BSP BSP BSP
1¼" 1¼" 1¼" 2" 2" 2"
BSP BSP BSP BSP BSP BSP
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
1½" BSP 1½" BSP 1½" BSP 2" BSP 2" BSP 2" BSP
Tipo HTS3 Tipo HTS3 Tipo HTS3 Tipo HTS3 Tipo HTS3
5
Disposición opcional con
dos purgadores de boya
según capacidad
12
7
7
6
5

8
L
D
A
G
C
Tanque de revaporizado tipo FV
Tamaños y conexiones
B
H
A
F
B D
C
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.
M
Dimensiones /Peso (aproximados) en mm y kg
J
K
E
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
J 2" DN80 DN100 DN150 DN150
K 3 /8" 3 /8" 3 /8" 3 /8" 3 /8"
L ¾" 1" 1½" 1½" 2"
M 2" 2" 2" 2" 2"
Peso 77 120 191 282 376
Intercambiador de calor de placas
Dimensiones (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
C 1¼" * 1¼" * 1¼" * 1¼" * 2" 2" 2" 2" 2" 2"
D 300 300 300 300 585 585 585 585 585 585
* 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
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Internet: www.SpiraxSarco.com/es
Traducido por Salvador Aguirre de Cárcer
SB-P404-11 AB Issue 1