Optimización de la producción de vapor y su implicancia en la eficiencia energética en una planta de producción de cerveza

Abstract

El presente proyecto de ingeniería se desarrolló en una planta de producción de cerveza debido a un problema en el sistema de generación de vapor ocasionado por el exceso de consumo de energía primaria (combustible), teniendo como resultado el sobredimensionamiento de la capacidad de producción de vapor en la caldera. Tanto el análisis como la propuesta para solucionar todos los inconvenientes presentes son asuntos que se explicarán detalladamente en este trabajo. Para resolver el problema planteado, se analizó el consumo actual de vapor con el fin de replantear el consumo de energía y sus costos. De esta manera, se logrará identificar las variables que afectan la producción de vapor y consumo de combustible. A partir de ello, se propondrá una solución de ingeniería en el sistema de generación de vapor sin efectuar variaciones en los equipos que demandan energía calorífica a partir del vapor suministrado. Por las consideraciones anteriores, este proyecto está fundamentado en la recolección de datos actuales teniendo en cuenta los aspectos técnicos, así como lo conceptos de ingeniería a utilizar. A lo largo de los capítulos encontraremos una breve descripción de las actividades realizadas con el fin de brindar un enfoque general de lo que se tratará en cada capítulo. El primer capítulo corresponde a una introducción, donde se presentan los antecedentes, objetivos, alcance del proyecto, justificación e importancia del proyecto y la metodología de trabajo, en el que se muestra el estado del sistema de generación de vapor antes de empezar el estudio de ingeniería. En el segundo capítulo se proporciona los conceptos de ingeniería y aspectos técnicos que estén directamente relacionados con el propósito de la presente tesis. Esto nos permitirá entender la aplicación de los conceptos que en los capítulos posteriores se utilizarán. En el tercer capítulo se efectuará el diagnóstico de la situación en la que se encuentra la planta. Para ello, se iniciará detallando y explicando los equipos instalados para generar vapor, y a partir de ellos explicar claramente el proceso de producción de vapor, su posterior distribución en los equipos que consumidores de vapor. Con este propósito, se analizarán las condiciones operativas de los diversos equipos, el consumo de agua, consumo de combustible, condiciones de trabajo. En el cuarto capítulo se efectuará la propuesta de ingeniería y se desarrollarán los cálculos que permitirán solucionar los problemas expuestos anteriormente. En el quinto capítulo se desarrollará la evaluación económica que implicaría la aplicación de la propuesta. Se explicará la estructura de costos y la comparación de consumo entre la caldera antigua y nueva caldera. Así mismo, se mostrará el beneficio económico basado en el consumo de combustible y el tiempo de retorno de la inversión total de este proyecto. Por último, en el capítulo de las conclusiones se confirmarán los objetivos del proyecto, y se resaltarán los aspectos más significativos que nos permitió encontrar la solución apropiada.