{"id":8201,"date":"2022-02-24T20:39:25","date_gmt":"2022-02-24T20:39:25","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/?p=8201"},"modified":"2022-03-10T20:27:08","modified_gmt":"2022-03-10T20:27:08","slug":"clase-digital-14-importacion-y-exportacion-de-energia-en-complejos-industriales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-14-importacion-y-exportacion-de-energia-en-complejos-industriales\/","title":{"rendered":"Clase digital 14. Importaci\u00f3n y exportaci\u00f3n de energ\u00eda en complejos industriales"},"content":{"rendered":"\n<div class=\"wp-block-cover is-light\" style=\"min-height:284px;aspect-ratio:unset;\"><span aria-hidden=\"true\" class=\"has-background-dim-40 wp-block-cover__gradient-background has-background-dim\"><\/span><img decoding=\"async\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-8202\" alt=\"man in blue jacket standing beside brown wooden post\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje.jpg\" style=\"object-position:60% 77%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"60% 77%\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1600\" height=\"1067\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-8202\" alt=\"man in blue jacket standing beside brown wooden post\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje.jpg\" style=\"object-position:60% 77%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"60% 77%\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje.jpg 1600w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje-300x200.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje-1024x683.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje-768x512.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje-1536x1024.jpg 1536w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/hkjnx0edbje-272x182.jpg 272w\" sizes=\"auto, (max-width: 1600px) 100vw, 1600px\" \/><\/noscript><div class=\"wp-block-cover__inner-container is-layout-flow wp-block-cover-is-layout-flow\">\n<p class=\"has-text-align-center has-base-3-color has-text-color has-large-font-size wp-block-paragraph\">Importaci\u00f3n y exportaci\u00f3n de energ\u00eda en complejos industriales<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"introduccion\">Introducci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00a1Hola admirable estudiante!<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Me da mucho gusto saludarte en esta ocasi\u00f3n, que sin demeritar las anteriores, ya has avanzado mucho en este proceso formativo y eso es raz\u00f3n suficiente para pedirte que contin\u00faes con ese mismo \u00edmpetu por aprender m\u00e1s. Te reitero mis felicitaciones y te doy la bienvenida a la d\u00e9cima cuarta clase del curso Integraci\u00f3n de Procesos.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En esta sesi\u00f3n estudiaremos c\u00f3mo se llevan a cabo los procesos de importaci\u00f3n y exportaci\u00f3n de energ\u00eda en complejos industriales. Un complejo industrial, se caracteriza por ser un conglomerado de diferentes plantas que est\u00e1n vinculadas entre s\u00ed a trav\u00e9s de flujos de materia y energ\u00eda. Existen muchos tipos de complejos industriales y tal vez el m\u00e1s conocido sea el de las refiner\u00edas de petr\u00f3leo.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En un complejo industrial o \u201csitio total\u00bb como se llamar\u00e1 en este curso, las necesidades de calentamiento y enfriamiento de las diferentes plantas son muy diferentes entre s\u00ed. Algunas plantas requieren mayor nivel de temperatura e incluso pueden generar grandes cantidades de calor de alto nivel que requiere eliminarse y que representa una cantidad de energ\u00eda considerable que puede ser utilizada en otra planta.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Hasta este momento, hemos aprendido en este curso c\u00f3mo recuperar energ\u00eda dentro de una misma planta. Cuando nos enfrentamos a complejos industriales, debemos considerar ahora esquemas de importaci\u00f3n o exportaci\u00f3n de energ\u00eda de un proceso a otro. Estos procesos no pueden llevarse a cabo utilizando las mismas corrientes de proceso pues ser\u00eda impr\u00e1ctico. La manera m\u00e1s pr\u00e1ctica y eficiente de llevarlos a cabo es a trav\u00e9s de sistemas de vapor, que se denominan redes de distribuci\u00f3n de vapor.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para comprender c\u00f3mo se dise\u00f1an este tipo de sistemas, es necesario que estudiemos otro tipo de herramienta gr\u00e1fica, el Perfil de Sitio Total. Este tipo de diagrama se construye a partir de la Gran Curva Compuesta de cada una de las plantas que integran el complejo industrial. Una vez que hayamos revisado c\u00f3mo se construyen estas curvas, analizaremos los diagramas de distribuci\u00f3n de vapor y conoceremos sus principales caracter\u00edsticas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Esta es la \u00faltima clase con contenido te\u00f3rico del curso. Espero que sigas con el mismo \u00e1nimo para completar el curso, sus lecturas y la actividad de aprendizaje de manera satisfactoria.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Damos pues inicio a esta sesi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"desarrollo-del-tema\">Desarrollo del tema<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Un complejo industrial est\u00e1 integrado por diferentes plantas. Algunos complejos industriales pueden contar con un gran n\u00famero de ellas (Figura 1), y todas interconectadas de alguna manera a trav\u00e9s de flujos de materia o de energ\u00eda. Si bien cada planta puede ser tratada de manera individual aplicando las t\u00e9cnicas del An\u00e1lisis Pinch que se han estudiado en este curso, cuando se considera importar o exportar energ\u00eda de una planta a otra, es necesario pensar en el uso de un sistema adecuado que permita recoger energ\u00eda en alguna zona donde est\u00e9 disponible y entregarlo en una zona diferente donde se requiera. El tipo de sistemas que se ocupan a nivel industrial para realizar esta funci\u00f3n se conocen como redes de distribuci\u00f3n de vapor. Las redes de distribuci\u00f3n de vapor normalmente constan de cuatro diferentes niveles de vapor: de muy alta presi\u00f3n (VHP), de alta presi\u00f3n (HP) de media presi\u00f3n (MP) y de baja presi\u00f3n (LP). Si bien, existen niveles de presi\u00f3n de vapor que ya son est\u00e1ndares, las condiciones de operaci\u00f3n de estas l\u00edneas est\u00e1n definidas por las necesidades del complejo industrial. Por ejemplo, las l\u00edneas de VHP pueden operar entre 60 bar y 100 bar; las l\u00edneas de HP operan entre 20 bar y 15 bar; las de MP entre 10 y 8 bar y las de LP entre 5 y 3 bar t\u00edpicamente. La pregunta que surge es, \u00bfc\u00f3mo seleccionar el nivel de vapor adecuado para un complejo industrial? Para responder a esta pregunta, analicemos c\u00f3mo se construye el Perfil de Sitio Total y qu\u00e9 representa.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El inicio de la construcci\u00f3n de perfiles de sitios totales parte de la Gran Curva Compuesta de cada una de las plantas. La Figura 2 presenta un diagrama donde se hace un desglose de las partes que componen una Gran Curva Compuesta y se define como \u201cFuente\u201d o \u201cSumidero\u201d. Arriba del Pinch, una zona representada por una l\u00ednea recta de pendiente positiva ser\u00e1 un \u201csumidero\u201d; si su direcci\u00f3n relativa tiende a reducir el requerimiento de energ\u00eda, es decir si tiene una pendiente negativa, ser\u00e1 una \u201cfuente\u201d.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.23.32.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9034\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"860\" height=\"623\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.23.32.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9034\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.23.32.png 860w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.23.32-300x217.png 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.23.32-768x556.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 860px) 100vw, 860px\" \/><\/noscript><figcaption>Figura 1. <em>Diagrama conceptual de un complejo industrial o sitio total.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por debajo del Pinch, una zona recta que incrementa el requerimiento de enfriamiento, es decir que abre hacia la derecha, es una fuente y una componente con una direcci\u00f3n contraria representa un sumidero.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.24.06.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9035\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"527\" height=\"642\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.24.06.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9035\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.24.06.png 527w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.24.06-246x300.png 246w\" sizes=\"auto, (max-width: 527px) 100vw, 527px\" \/><\/noscript><figcaption>Figura 2. <em>Gran Curva Compuesta. Desglose de sus componentes en fuentes y sumideros.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El ejercicio se repite para cada una de las plantas existentes como se muestra en la Figura 3. Despu\u00e9s, se agrupan todas las secciones \u201cfuente\u201d de las plantas y se suman t\u00e9rmicamente para dar una resultante. Lo mismo ocurre para las secciones \u201csumidero\u201d. Las Curvas resultantes se grafican en un solo diagrama como se muestra en la Figura 4. En este caso las curvas no se sobreponen, pues en principio el objetivo no es recuperar calor. M\u00e1s bien, a partir del perfil de \u201cfuente\u201d del sitio, se encuentran los niveles de vapor que se pueden generar de acuerdo con el nivel de temperatura y la cantidad de calor disponible como se muestra en la Figura 5. El vapor recuperado es entonces utilizado para suplir los requerimientos energ\u00e9ticos del perfil \u201csumidero\u201d. En este diagrama se observa que el remanente en el perfil de \u201cfuente\u201d representa la carga t\u00e9rmica de enfriamiento que se suministra al sitio. Por otro lado, el remanente de la curva de \u201csumidero\u201d representa la cantidad de energ\u00eda externa de calentamiento que se suministrar\u00e1. De esta manera, se pueden identificar de manera aproximada, los niveles de operaci\u00f3n de las diferentes l\u00edneas de vapor en el complejo industrial.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La Figura 6 muestra un diagrama general del sistema de servicios externos de un complejo. Observamos que cada planta tiene requerimientos espec\u00edficos de enfriamiento y calentamiento. Cuando una planta requiere energ\u00eda, se conecta a la l\u00ednea de vapor de acuerdo con la temperatura apropiada. Cuando tiene un exceso de energ\u00eda, puede generar vapor y suministrar a las l\u00edneas de vapor para ser distribuida en otras partes de la planta donde se requiera. La Figura 7 muestra un diagrama de distribuci\u00f3n de vapor detallado t\u00edpico. En este diagrama se muestran diferentes componentes del sistema de distribuci\u00f3n de vapor, por ejemplo, el sistema de generaci\u00f3n de vapor, la turbina para cogeneraci\u00f3n, usuarios representados por intercambiadores de calor, usuarios representados por turbinas de expansi\u00f3n -para la operaci\u00f3n de turbo bombas-, sistemas de reducci\u00f3n de presi\u00f3n para mantener el balance de las l\u00edneas que incluye un sistema de regulaci\u00f3n del nivel de saturaci\u00f3n- y sistema de recuperaci\u00f3n de condensados por medio de flasheo para recuperaci\u00f3n de vapor y de condensado.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.24.38.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9037\" \/><noscript><img 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<em>Perfil del Sitio Total.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.25.40.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9040\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"915\" height=\"595\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.25.40.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9040\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.25.40.png 915w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.25.40-300x195.png 300w, 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\/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"795\" height=\"913\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.26.43.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9044\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.26.43.png 795w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.26.43-261x300.png 261w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/02\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-14.26.43-768x882.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 795px) 100vw, 795px\" \/><\/noscript><figcaption>Figura 7. <em>Diagrama t\u00edpico de distribuci\u00f3n de vapor detallado.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Existe una gran cantidad de trabajos publicados en que se analizan las virtudes de este tipo de diagramas en el dise\u00f1o y optimizaci\u00f3n de redes de vapor y del consumo de energ\u00eda en sitios totales.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"conclusion\">Conclusi\u00f3n <\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En resumen, con esta clase hemos logrado cubrir la totalidad de los temas que se tiene contemplados en el curso de Integraci\u00f3n de Procesos. El tema central de esta sesi\u00f3n fue el estudio de las redes de distribuci\u00f3n de vapor en complejos industriales. Este tipo de sistemas se usan para llevar a cabo la importaci\u00f3n o exportaci\u00f3n de energ\u00eda desde una planta al resto del complejo industrial. Las redes de vapor son sistemas din\u00e1micos que se alimentan de tres fuentes principales: las calderas de producci\u00f3n de vapor, de turbinas de extracci\u00f3n, y del vapor que se genera en las diferentes plantas del complejo. A su vez, algunas plantas se convierten en usuarios de vapor por lo que se conectan a las l\u00edneas para obtener el servicio al nivel de temperatura requerido.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La definici\u00f3n de la presi\u00f3n de operaci\u00f3n de las l\u00edneas de vapor en un complejo industrial se puede identificar a trav\u00e9s de la generaci\u00f3n del Perfil de Sitio Total. Este tipo de diagrama muestra la capacidad combinada de todas las plantas de producir vapor a diferentes niveles de presi\u00f3n. Por otro lado, indican el potencial de uso de este vapor. La energ\u00eda que ya no es apta para generar vapor por tener un nivel bajo de temperatura, representa el enfriamiento que se debe suministrar por medio de sistemas de enfriamiento. Lo mismo ocurre con el remanente del perfil de sumidero, que indica la cantidad de energ\u00eda externa que se debe suministrar a partir de una fuente externa. Esta informaci\u00f3n es b\u00e1sica para el dimensionamiento y la selecci\u00f3n de los servicios auxiliares del sitio.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Las ideas principales de esta clase son:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Un sitio total es un conjunto de plantas industriales que est\u00e1n interconectadas por flujos de materia o de energ\u00eda.<\/li><li>Un Perfil de Sitio Total representa la capacidad para importaci\u00f3n y exportaci\u00f3n de energ\u00eda en un complejo industrial.<\/li><li>La manera m\u00e1s pr\u00e1ctica y eficiente de llevar calor de un lugar a otro dentro de un complejo industrial es a trav\u00e9s de l\u00edneas de vapor.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Hemos llegado al final de la clase \u00a1Te felicito por tu gran logro\u00a1 Espero que con esta clase hayas adquirido un panorama general de las metodolog\u00edas y los principios fundamentales del uso eficiente de energ\u00eda en plantas individuales y en complejos industriales. Ya casi est\u00e1s por terminar el curso. no olvides realizar la tarea y enviarla como corresponde. Hasta la pr\u00f3xima sesi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"fuentes-de-informacion\">Fuentes de informaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Archivo PDF: Total site methodology<\/li><\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introducci\u00f3n \u00a1Hola admirable estudiante! Me da mucho gusto saludarte en esta ocasi\u00f3n, que sin demeritar las anteriores, ya has avanzado mucho en este proceso formativo y eso es raz\u00f3n suficiente para pedirte que contin\u00faes con ese mismo \u00edmpetu por aprender m\u00e1s. Te reitero mis felicitaciones y te doy la bienvenida a la d\u00e9cima cuarta clase &#8230; <a title=\"Clase digital 14. Importaci\u00f3n y exportaci\u00f3n de energ\u00eda en complejos industriales\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-14-importacion-y-exportacion-de-energia-en-complejos-industriales\/\" aria-label=\"Leer m\u00e1s sobre Clase digital 14. 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