Abstract:
En este trabajo se presenta el diseño de un Sistema de Vapor de la planta de Rotoprin, S.A., la cual se dedica a la fabricación de empaques flexibles, con el objetivo de reemplazar el sistema actualmente instalado y lograr un ahorro en el consumo de combustible en la planta.
Se realizó un análisis del sistema actual para determinar la eficiencia de la caldera y la pérdida de calor total, para determinar el costo que dicha pérdida representa y justificar la factibilidad de la inversión necesaria para llevar a cabo el desarrollo de la propuesta presentada.
Se determinó una eficiencia de caldera de 71.41%. Para determinar la pérdida de calor total se llevaron a cabo dos procedimientos. El primero consistió en un balance global de energía el cual determinó una pérdida de calor total de 9.1024 kJ/s equivalente a Q.66,432.55 pedidos al año. El segundo método consistió en determinar el calor total perdido por medio de un análisis de transferencia de calor desde la superficie del sistema, la cual se encontraba a alta temperatura por falta de aislante, hacia los alrededores. Se obtuvo un resultado de 6.5220 kJ/s equivalente a Q.47,242.40 perdidos al año.
Una vez determinadas las condiciones actuales del sistema, se determinó el calor total requerido en la planta el cual es de 211.3487 kJ/s, equivalente a un flujo de condensados de 97.5206 galones por hora.
Este análisis permitió llevar a cabo el diseño del nuevo sistema, en el cual se tomó en cuenta la presión, temperatura y flujo de vapor necesario.
Se diseñó un sistema de vapor principal con tubería de hierro negro de 2 pulgadas de diámetro, cédula 80, que distribuye el vapor hacia un sistema central de control del cual salen 4 líneas independientes de tubería de hierro negro de 1 ½ pulgadas de diámetro, cédula 80.
Se diseñó el sistema de condensados con tubería del mismo material, de ½ pulgada de diámetro y cédula 40, y se determinó el volumen del tanque recolector de condensados de 0.4800 m³, 0.6700 m de diámetro y 1.3400 m de longitud, conectado a una bomba de ½ HP.
Se determinó que la inversión necesaria para instalar el diseño propuesto es de Q.76,809.00 con un VAN de Q.102,277.00 y TIR de 54.53%, lo cual confirma la factibilidad del proyecto.
