Diseño de recuperador de calor de una caldera piro tubular a carbón para precalentar el agua de recirculación a la bomba centrífuga

Abstract

En la empresa Súper cerdo paisa se cuenta con una caldera para la generación de vapor, el cual es requerido para las máquinas de proceso como la depiladora de cerdos, hornos de cocción, tanques de cocción y los lavados y esterilizados de las mismos equipos y canastillas donde almacenan los productos. Esta es una caldera pirotubular a carbón que está en constante vigilancia por las autoridades ambientales por el tema de impacto ambiental, ya que esta caldera consume aproximadamente 1 tonelada de carbón diaria. Los gases productos de la combustión emitidos por esta caldera salen evacuados al ambiente a una temperatura cercana a los 200 °C y no existe en este equipo ningún sistema que permita el aprovechamiento del calor de estos gases. El objetivo de este trabajo es diseñar un recuperador de calor para el aprovechamiento energético de los gases productos de la combustión de la caldera pirotubular de esta empresa. Para ello primero se determinó el potencial energético actual de los gases de combustión, determinando primero la energía recuperable de estos gases. Se tomaron medidas en sitio de tales como la temperatura promedio de los gases, velocidad de los gases y el diámetro de la tubería de la chimenea. Luego de esto se diseñó un recuperador de calor de tipo banco de tubos, para precalentar el agua que recircula a la caldera. Para esto se emplearon correlaciones empíricas de la literatura, con lo que se obtuvieron las temperaturas de salida del recuperador y el calor recuperado. Finalmente se evaluó el impacto ambiental y económico que puede generar el recuperador y se estimaron los costos asociados a la fabricación del equipo. Una vez obtenidas las dimensiones y material del recuperador, se procedió a realizar la cotización del equipo y montaje. A partir del calor recuperado se estimó la cantidad de carbón que se va a dejar de quemar y con esto el ahorro económico y el beneficio ambiental.