Informe_Desempeño_TE_.645RC.pdf

COTIZACIN

Cementos Argos S.A. Mvil 3206959671 16/Dic/2013

Ing. Arbey Angrino [email protected] Informe 645RC

DescripcinIngeniera bsica para la evaluacin trmica de desempeo de una torre de enfriamiento tipo TMS,instalada en planta de Termogeneracin de Cementos Argos Yumbo, para determinar suscondiciones actuales de operacin en el suministro del servicio de enfriamiento paracondensadores turbogeneradores y servicios caldera.

Objetivo GeneralCalcular los parmetros necesarios para determinar el desempeo de la torre de enfriamiento y comparar el requerimiento del servicio de enfriamiento por el lado del proceso versus la capacidad trmica del equipo

Objetivos especficosEn funcin del alcance requerido expresado en el objetivo general, se pueden resumir los siguientes objetivos especficos:

Recopilacin y verificacin de condiciones de entrada y salida del equipo para los fluidosagua y aire

Calculo carga trmica disipada Calculo Eficiencia actual del equipo Determinar las unidades de transferencia de masa tericas entregadas por el equipo Establecer con precisin las medidas necesaria a implementar para llevar el equipo a

condiciones de operacin de diseo, en caso de tener bajo desempeo

Conclusiones y recomendaciones de optimizacin del sistema de enfriamiento para sucorrecta operacin

HiptesisPara la emisin de los criterios expuestos en el presente informe se consideraron los siguientes supuestos:

Se tomaron como referencia las temperaturas de suministro y retorno del agua a la entraday salida de la torre de enfriamiento

MetodologaDando cumplimiento a los objetivos declarados se describen las actividades y consideraciones principales en el desarrollo de la consultora.

Definicin de puntos de medicin de condiciones operativas actuales (flujo volumtricoAgua-Aire) para clculo de capacidad real de la torre de enfriamiento (Esetec)

Calibracin de indicadores para mediciones de flujo por ultrasonido en puntos del circuito delagua de enfriamiento

Medicin de las variables como Temperatura de bulbo seco, Tempereratura de bulbohmedo, Humedad relativa y Velocidad de la mezcla Aire-vapor de agua en todas lasentradas y salidas de aire

Anlisis estadstico de los datos colectados en campo (anlisis centramiento)

Preparado por: JER Revisado por: WJN Hoja 1 de 4

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Ejecucin bances de materia y energa para el sistema Agua / Mezcla Aire-vapor Agua(Anlisis psicrometrico)

Calculo de parmetros indicadores de desempeo del equipo Anlisis de resultados Observaciones Conclusiones y recomendaciones

Parametro Valores Actuales Valores Normales Sistema Rango C 8,0 5C a 8 C Approach/Aproximacin C 6,4 3C - 5C Capacidad Enfriamiento TR 9668 ------- -------Potencia Disipada x Aire TR 9565 ------- -------Eficiencia % 56% > 60% Relacin L/G Celda I 0,55 0,75 a 1,50 Relacin L/G Celda II 0,51 0,75 a 1,50 Relacin L/G Celda III 0,57 0,75 a 1,50 Kav/L Celda I 0,89 0,5 a 2,50 Kav/L Celda II 0,87 0,5 a 2,50 Kav/L Celda III 0,89 0,5 a 2,50 % Perdidas por Evaporacin 1,39% 1.62% Ciclos de Concentracin 4,5 3 a 5

Anlisis de Datos

El Rango de temperatura registrado en la jornada es normal (5C a 10C). La aproximacin actual entre temperaturas de bulbo hmedo del aire ambiente y la del agua

de suministro al proceso, esta levemente por fuera del rango(6,4 C), sin embargo latemperatura de bulbo hmedo de diseo fue 24C, si se compara con esta ltima, esteparmetro estara dentro de lo normal (5C), este es un parmetro determinante en el bajodesempeo del equipo, regularmente para un torre de este tipo este parmetro est en elorden de 5C, y en casos especiales puede ser del orden 2C-3C, sin embargo, lograrlorepresenta mayor robustez del equipo

La carga trmica disipada de la torre de enfriamiento para la jornada, seala un 83% deaprovechamiento de su capacidad instalada

La Eficiencia est por debajo del 60%, originalmente la eficiencia de diseo esaproximadamente 66.66% con un Twb=24C, sin embargo lo registrado fue Twb=21.5C,

indicando que el equipo no est diseado para operar a una eficiencia superior del 59% condiciones de enfriamiento del agua.

Las relaciones L/G para las 3 celdas, estn por fuera del rango normal para lastorres de enfriamiento, sin embargo, este relacin debe compararse con la originalde diseo, indicando que est manejando un flujo msico de lquido inferior de lonormal (revisar especificaciones de caudal en Condensador), y/o un flujo msico deaire mayor, la consecuencia de alterar esta relacin afecta el desempeo del equipopuesto que modifica las unidades de transferencia requeridas para alcanzar



condiciones de enfriamiento del agua.

La Caracterstica de la Torre, como se le conoce a este parmetro, al compararsecon los datos de corrida del fabricante, estaran por debajo del valor promediooriginal, es muy probable que haciendo ajuste de caudales en las celdas se ajustanigualmente estos parmetros, porque el estado general del relleno se ve en buenascondiciones

El % de evaporacin de agua registrado frente al % de diseo est aproximado

El valor de los Ciclos de Concentracin (COC), indican un buen nivel deaprovechamiento del agua de proceso, es decir bajos niveles de descarga en laspurgas (Buena calidad del agua)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Revisar niveles de apertura de las vlvulas de llegada del agua a las celdas, en casode estar en sus posiciones correctas, se debera revisar el grado de inclinacin delas aspas del ventilador, con el fin de reducir el flujo msico del aire de modo tal quese lleve la relacin L/G a rango normal o cercano a su valor original

Monitorear el approach (Toutlet-Twb), es importante porque es un indicador clave del

desempeo del equipo, cuando el approch es grande, podemos variar la relacin L/G, biensea aumentando el flujo de agua o reduciendo el flujo de aire, y cuando el approach sevuelve pequeo, se ajusta la relacin L/G, reduciendo el flujo de agua permitiendo ahorrosde potencia elctrica por bombeo

Aunque el desempeo del equipo tambin depende de las condiciones del ambiente, esimportante monitor la carga trmica disipada, con el fin de hacerle seguimiento a lacapacidad de enfriamiento del equipo, permitiendo con esto predeterminar mantenimientosfuturos



Optimizar los flujos requeridos en el equipo, para reducir consumo de potencia en bombeo,prdidas de agua por evaporacin y purga, a futuro, se debera considerar el proyecto deinstalar variadores de velocidad en los motores de los ventiladores y las bombas, con elpropsito de ahorrar costos de operacin, los cuales ajustaran directamente el consumo depotencia elctrica, el cual resulta imposible hacerlo para los sistemas instaladosactualmente de nica velocidad on/off

Instalar un medidor de agua en la purga y monitorearlo continuamente junto con elcontador de la reposicin permitira cuantificar en tiempo real las perdidas por evaporaciny arrastre

Cordialmente,

Ing. Walter J. NaspirnDiv. Refrigeracin y Climatizacin



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