4art Cicle tècnic d'energia a la industria Jornada: Generació de calor per a usos industrials Ponència: Control i monitoratge de vapor Ponent: Enrique Herranz (Endress+Hasuer)

1. 10/28/2019
Products Solutions Services
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 1 E. Herranz - SC ES - 1v0

2. 10/28/2019
Index
• Què hem de monitorar
• Equips de control
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 2 E. Herranz - SC ES - 1v0

3. 10/28/2019
Products Solutions Services
Control i monitoratge de sistemes de vapor
• Què hem de monitorar
Slide 3 E. Herranz - SC ES - 1v0

4. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Instal·lació
• La instal·lació es divideix en tres parts
• Generació
• Sistema generador de vapor independentment del
combustible que es faci servir.
• Distribució
• Xarxa de canonades per la distribució del vapor
• Consum
• Els processos productius.
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 4 E. Herranz - SC ES - 1v0

5. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Generació
• Eficiència de generació.
• Proporciona els costos de producció.
• Mapa combustible - vapor
• Pèrdues per purgues.
• Treballa correctament la caldera.
• Balanç energètic
• A on es produeixen les pèrdues.
• Paràmetres analítics de l’aigua d’alimentació.
• Vida del sistema de generació.
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 5 E. Herranz - SC ES - 1v0

6. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Generació
• Ajuda a calcular els costos de producció.
• Calcular l’estalvi anual si hi ha un increment de la eficiència de la caldera.
• Càlcul del payback de la millora de la instal·lació.
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 6 E. Herranz - SC ES - 1v0
Fuente: Endress+Hauser

7. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Generació
• Mapa combustible – vapor
• Indica el règim de funcionament de la caldera.
• Funciona correctament?
• La tenim sobre/sub – dimensionada?
• Quantes aturades de caldera hi ha per dia?
• Quins són els perfils de consum?
• Paràmetres analítics de l’aigua
• Evita corrosió a la caldera.
• Es manté la eficiència de la caldera.
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 7 E. Herranz - SC ES - 1v0
Fuente:
Endress+Hauser

8. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Generació
• Balanç energètic
• Pèrdues per purga
• Es pot aprofitar aquesta pèrdua energètica?
• Estem purgant massa la caldera?
• Per cada 1% d’excés de purga hi ha un cost de 0,3% de combustible.
• Guany energètic al economitzador
• Fins a un 8% de reducció de consum energètic.
• Pèrdues per radiació de caldera
• La tenim correctament calorifugada?
• Es el moment de fer-li un nou calorifugat?
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 8 E. Herranz - SC ES - 1v0
Fuente: Directindustry.es
Fuente: ebuilding.es

9. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Distribució
• S´han de monitorar tant les pèrdues per fuites com
les pèrdues per dissipació energètica.
• S’han de controlar trams llargs.
• Pèrdues en els condensats.
• Errors en el concepte de càlcul energètic.
• Exemples:
• 1 orifici de 2 mm amb vapor a 10 bar absoluts suposa una pèrdua
anual aproximada de 2.000 €.
• Calorifugació incorrecte. Línia de vapor de 1” a 10 bar absoluts
suposa una pèrdua anual de 3.000 €
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 9 E. Herranz - SC ES - 1v0

10. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Distribució
• Recuperació de condensats
• Recuperar el condensat que s’han fet servir introduir-los
de nou a la caldera representa un gran estalvi energètic.
• L’estalvi dependrà de la temperatura de recuperació dels
condensats.
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 10 E. Herranz - SC ES - 1v0

11. 10/28/2019
Què hem de monitorar
• Consumidors
• Facilita el coneixements del costos energètics de
producció segmentat per instal·lacions.
• És necessari tenir un bon sistema de mesurament
energètic diferencial.
• Els sensors han de ser emparellats per evitar
grans errors en el càlcul energètic.
• Si la temperatura diferencial és de 3ºC, es cometen errors
energètics superiors al 11% (depèn de la temperatura de
les línies i de la diferencial)..
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 11 E. Herranz - SC ES - 1v0

12. 10/28/2019
Products Solutions Services
Control i monitoratge de sistemes de vapor
• Equips de control
Slide 12 E. Herranz - SC ES - 1v0

13. 10/28/2019
Equips de control
• Cabalímetre amb compensació directe en vapor
• Dóna el valor directe de massa i l’energia del vapor.
• Incorpora el valor de pressió i temperatura.
• Realitza directament els càlculs independentment si es saturat o sobre
escalfat.
• Possibilitat de mesurar la fracció de vapor humit i realitzar la compensació
directa de massa i energia
• L’energia amb un 80% de qualitat de vapor és de un 17% inferior (100ºC / 1 bar absolut)
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 13 E. Herranz - SC ES - 1v0
Qualitat 100% Qualitat 90% Qualitat 80%

14. 10/28/2019
Equips de control
• Sensors emparellats per un error diferencial inferior.
• Quan les temperatures diferencials són inferiors a 10ºC, es poden cometre
errors importants en el mesurament energètic.
• Es recomana fer servir sensors emparellats, que proporcionen un error molt
inferior als sensors tradicionals.
• Exemple. Costos addicionals per no tenir sensors emparellats.
• Vapor a 10 bar absoluts (180 ºC).
• Error a 10 ºC de temperatura diferencial: 1,5%
• Error a 3 ºC de temperatura diferencial: 6,0%
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 14 E. Herranz - SC ES - 1v0

15. 10/28/2019
Equips de control
• Mesuradors energètics.
• Per us intern no són necessaris amb protocol de calibratge.
• Podem incorporar emparellament des sensors.
• En transaccions econòmiques de vapor, hi ha instal·lacions duplicades
(emissor i receptor).
• En aquest tipus de mesurament, es recomana fer manteniments simultanis
i calibratges si és factible.
• Sobre els errors de transaccions es sol demanar certificacions MID però per
vapor no existeixen.
• S´ha de tenir en compte que el error total intervenen tots el equips del llaç
de mesurament.
Control i monitoratge de sistemes de vapor
Slide 15 E. Herranz - SC ES - 1v0

16. 10/28/2019
Products Solutions Services
Gràcies
Slide 16 E. Herranz - SC ES - 1v0