Introducción:
Existen varios métodos para controlar el nivel de agua de los calderos. Dependiendo de variables como la potencia de la caldera, la cantidad de horas de trabajo por día o el presupuesto disponible se usa uno u otro. Muchas veces por una concepción errada de costo real, enfocado únicamente en costo de inversión se trabaja con métodos errados que únicamente generan altos costos de energía, tiempos muertos por mantenimiento, baja calidad de vapor y daños importantes en la caldera.
Los sistemas de alimentación de calderas se basan en sensores para controlar la operación de la bomba. Varias técnicas diferentes están disponibles para hacer esto, cada uno de ellos tiene una variedad de ventajas y desventajas relativas. Elegir el método correcto para controlar los niveles en los sistemas de calderas es un paso importante hacia la eficiencia de su operación.
Existe un método o técnica para mantener un nivel constante en la caldera de vapor con mínimo CAPEX y OPEX. Obtener el CAPEX más bajo no significa instalar los componentes más baratos disponibles, pero si reducir en su lugar, el número de componentes necesarios.
La instalación de bombas accionadas por variadores de frecuencia hace que algunos componentes y tuberías sean redundantes ya que la bomba ahora puede tomar cuidado de los controles en lugar de depender de las válvulas.
Obtener el OPEX más bajo requiere un diseño y control óptimo del sistema, así como bombas eficientes. Válvulas de restricción de flujo, by-pass y una mezcla de lazos de control se reducen al mínimo ya que estos son el principal contribuyente al alto consumo de energía y costos de mantenimiento. El método más eficiente en la actualidad es el de alimentación de agua de caldera con bombas
de velocidad variable y control de nivel directo.
Función
1. El nivel del agua es constante.
2. Se controla el nivel del agua en la caldera directamente mediante la aplicación de bombas de velocidad variable, sin el uso de una válvula de alimentación.
3. Las bombas se controlan mediante un sensor de nivel de 4 a 20mA colocado en la caldera. De esta forma la alimentación de agua es continua ajustada según el consumo de vapor.
4. Las bombas funcionan a máxima velocidad a bajo nivel y disminuyen la velocidad a medida que aumenta el nivel y eventualmente se detendrá en el nivel máximo.
Por esta razón, un by-pass y por ende recirculación no es necesaria. Este sistema funciona sin problemas y es ideal para todo tipo de calderas de vapor, tanto pequeñas como grandes, y minimizará el riesgo de sobrecalentamiento y arrastre.
Beneficios
El nivel de agua constante asegura un alto nivel de vapor calidad.
CAPEX reducido:
- La válvula de control y el by-pass o recirculación sería redundante y por ende innecesario.
- Las bombas requeridas serán más pequeñas debido al hecho de que no tendrán que superar la pérdida de presión a través de la válvula de control.
OPEX reducido:
- Costes de mantenimiento reducidos ya que el sistema ahora no tiene válvula de control.
- Retirada de la válvula de control y by-pass conduce a la reducción de los gastos de energía.
Beneficios operativos:
Tiempo de reacción muy rápido. La bomba va de 0 a 100% de caudal y de nuevo hacia abajo 10 veces más rápido que la válvula de control.
Inconvenientes
Requiere una puesta en marcha precisa y calificada. Las bombas pueden cavitar al arrancar la caldera fría.
Crédito: Grundfos
