ECONOMITZADOR INDUSTRIAL
L’ECONOMITZADOR O RECUPERADOR DE CALOR A UNA CALDERA INDUSTRIAL
En el context de la producció industrial, l’eficiència energètica és un element clau per reduir costos operatius i minimitzar l’impacte ambiental. Les calderes industrials són fonamentals per a molts processos industrials, com ara la generació de vapor, calefacció d’aigua o escalfament d’oli tèrmic. Un dels components essencials que millora l’eficiència d’aquestes calderes és l’economitzador o recuperador de calor. Aquest dispositiu permet aprofitar l’energia tèrmica dels gasos d’escapament que, si no fos per aquesta tecnologia, es perdrien. En aquest article, explorarem com funciona un economitzador en una caldera industrial de dos fogons, utilitzant un intercanviador de calor per transferir energia tèrmica de manera eficient a fluids com el vapor, l’aigua sobreescalfada o l’oli tèrmic.
Qué és un economitzador?
Un economitzador o recuperador de calor és un dispositiu que aprofita la calor residual dels gasos d’escapament d’una caldera per escalfar l’aigua d’alimentació abans d’entrar a la caldera. D’aquesta manera, el sistema aconsegueix augmentar l’eficiència tèrmica de la caldera i reduir el consum de combustible. El principi de funcionament d’un economitzador es basa en l’ús d’un intercanviador de calor que transfereix l’energia tèrmica dels gasos de combustió a un fluid d’entrada, generalment aigua o una altra substància tèrmica. Així, l’aigua d’alimentació arriba a la caldera amb una temperatura més alta, cosa que permet reduir la quantitat d’energia necessària per escalfar-la fins a l’ús final.
Com funciona un economitzador o recuperador de calor d’una caldera?
Les calderes industrials de dos fogons, també anomenades calderes de doble pas o de doble circuit, tenen una estructura dissenyada per optimitzar la transferència de calor dels gasos de combustió. Aquest tipus de calderes està dissenyat per maximitzar l’aprofitament de l’energia dels gasos d’escapament mitjançant l’ús de dos circuits de flux de gasos. En aquest context, l’economitzador s’instal·la en el primer pas dels gasos d’escapament, abans de passar per l’intercanviador de calor de la caldera.
Gasos d’escapament i intercanviador de calor: Quan el combustible es crema dins de la caldera, els gasos generats tenen una temperatura molt elevada. Els gasos s’escapen de la caldera i circulen pel primer circuit, passant per l’economitzador. Aquí és on el recuperador de calor aprofita aquesta calor residual per transferir-la a l’aigua d’alimentació a través d’un intercanviador de calor de vapor o d’aigua.
Transferència de calor: L’intercanviador de calor utilitzat a l’economitzador pot ser un intercanviador de calor de vapor, un intercanviador de calor d’aigua sobreescalfada o fins i tot un sistema dissenyat per escalfar oli tèrmic. Cada un d’aquests sistemes utilitza un principi similar: els gasos d’escapament cedeixen la seva calor al fluïd circulant pel sistema, incrementant la temperatura de l’aigua d’alimentació abans d’entrar a la caldera. Això permet que la caldera utilitzi menys combustible per arribar a la temperatura necessària per generar vapor o per escalfar els altres fluids tèrmics.
Millora de l’eficiència energètica: L’aigua d’alimentació, una vegada escalfada gràcies a l’economitzador, arriba a la caldera amb una temperatura més alta. Això implica que la caldera necessitarà menys energia per escalfar-la fins a la temperatura de funcionament ideal. Aquest estalvi de combustible repercuteix directament en una reducció dels costos d’operació i una major sostenibilitat ambiental de la planta.
Disseny i materials de l’economitzador: Per garantir una eficient transferència de calor, els economitzadors de calderes industrials solen estar fets de materials resistents a altes temperatures i a la corrosió, com l’acer inoxidable o materials especials per a les condicions de funcionament extrem. Aquests materials permeten que els dispositius tinguin una vida útil més llarga i siguin eficients en condicions de treball difícils.
Quins tipus d’economitzadors i recuperadors de calor hi ha?
El disseny de l’economitzador o recuperador de calor depèn del tipus de fluid que es vol escalfar i de les condicions específiques de cada planta industrial, entre les quals trobem el tipus de combustió com potser biomassa, dièsel o gas natural. A continuació, es detallen els tipus més comuns d’intercanviadors de calor utilitzats:
Intercanviador de calor de vapor: En alguns casos, la caldera necessita generar vapor per a processos industrials. Un intercanviador de calor de vapor permet utilitzar l’energia dels gasos d’escapament per augmentar la temperatura de l’aigua abans que arribi a la caldera, facilitant així la producció de vapor amb menys energia.
Intercanviador de calor d’aigua sobreescalfada: Quan es necessita escalfar l’aigua més enllà de la seva temperatura de saturació, s’utilitza un intercanviador de calor d’aigua sobreescalfada. Aquest sistema permet mantenir l’aigua en un estat sobreescalfat per a aplicacions industrials específiques, com la producció de calor o la generació d’energia.
Intercanviador de calor d’oli tèrmic: Per a processos industrials que requereixen calefacció a temperatures elevades, l’oli tèrmic és una opció popular. Els intercanviadors de calor d’oli tèrmic es dissenyen específicament per transferir calor als gasos d’escapament a l’oli, la qual cosa permet que el sistema mantingui una temperatura constant i eficient durant tot el procés.
Avantatges d’utilitzar economitzadors industrials
Entre els múltiples avantatges que presenta l’ús d’economitzadors i recuperadors de calor industrials, podem destacar:
Reducció del consum de combustible: Un dels principals avantatges d’instal·lar un economitzador és la reducció significativa del consum de combustible. En aprofitar la calor residual, es necessita menys energia per arribar a la temperatura de treball desitjada.
Augment de l’eficiència global: Gràcies a la recuperació de calor residual, l’eficiència global del sistema de calefacció millora notablement, cosa que contribueix a una menor petjada de carboni.
Estalvi econòmic: Els costos operatius disminueixen ja que la caldera necessita menys combustible per generar la mateixa quantitat de vapor o escalfar l’aigua.
Sostenibilitat: Reduir el consum de combustible no només té beneficis econòmics, sinó que també contribueix a la sostenibilitat, minimitzant l’impacte ambiental de les operacions industrials.
Així doncs, els economitzadors o recuperadors de calor en calderes industrials de dos fogons són components imprescindibles per millorar l’eficiència energètica i reduir els costos operatius en processos industrials. Mitjançant l’ús d’intercanviadors de calor de vapor, d’aigua sobreescalfada o d’oli tèrmic, es pot aprofitar l’energia tèrmica dels gasos d’escapament per escalfar fluids com l’aigua d’alimentació. D’aquesta manera, s’aconsegueix un sistema més eficient i sostenible que contribueix a l’optimització de recursos i a la reducció de l’impacte ambiental.
BOIXAC, UN MÓN DE RECUPERACIÓ D’ENERGIA INDUSTRIAL
Disposem d’un gran nombre de tecnologies diferents entre les quals destaquem els bescanviadors de calor de tubs llisos, de tubs aletejats i de plaques pillow. Aquesta varietat constructiva ens permet personalitzar les solucions que proposem, adaptant-nos a la realitat de cada procés productiu i, optimitzant així, els recursos tèrmics disponibles a cada planta.
L’avançat coneixement tècnic fa que disposem d’una gama d’economitzadors i recuperadors de calor capaços de treballar amb gasos de combustió per sota del seu punt de rosada i, per tant, podent condensar i recuperar els condensats àcids dels propis gasos. Òbviament, amb materials de primer nivell, seleccionats especialment per aquests propòsits i sotmesos als respectius controls de qualitat.
A més, destaquem el disseny, estudiat al detall, que mitjançant una estructura abraçadora, permet extreure els intercanviadors de calor sense manipular l’estructura de conductes o xemeneies. Així, els economitzadors i recuperadors de calor són extraibles, fent-los fàcilment accessibles tant pel manteniment com per la neteja.
Disposem d’altres valors afegits com la possibilitat d’incloure aïllament tèrmic amb llana de roca i acabat amb planxa metàl·lica, evitant pèrdues tèrmiques i millorant l’eficiència dels sistemes de recuperació energètica. També podem incloure-hi sistemes de neteja automàtics, com poden ser d’aspersió, transicions de rectangulars a circulars per adaptar-nos als diàmetres dels conductes, baffles pel correcte repartiment de l’aire, dossiers de qualitat, etc. Un factor important que també cal remarcar és la possibilitat de concebre economitzadors i recuperadors de calor que no necessiten estructura de suport addicional.
Recuperadors de calor per a calderes industrials
Bateria d’aigua
Bateria d’aigua que sovint s’utilitza per climatitzar l’ambient d’hivernacles i granges de cria millorant el benestar animal.
Economitzador
Economitzador d’energia o recuperador de calor que permet reaprofitar l’energia excedent, per exemple de les calderes de biomassa.
Bescanviador aletejat
Bescanviador de calor amb tubs aletejats, un sistema de control de temperatura que optimitza la durabilitat també en ambients amb certs factors d’embrutiment.