5. DATOS E013
Diámetro coraza 36,00 ft
Longitud tubos 20,00 ft
Longitud efectiva 18,602 ft
Diámetro tubo ext. 1,00 in
Espesor 0,083 in
Pich 1,25 in
N° tubos 514
Pases tubo 2
Pases coraza 1
N° baffles 12
Material 317 Stainless Steel
Área datasheet 2.503,13 ft^2
Área Calculada 2.503,18 ft^2
Datos de diseño
6. Datos de diseño
Atranf, es el área de transferencia
𝐴𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓 = 𝐷𝐿𝑛𝑡𝜋 =
1
12
𝑓𝑡 18,602 𝑓𝑡 514 𝜋 = 2.503,18 𝑓𝑡2
D, el diámetro del tubo
L, la longitud efectiva
nt, el número de tubos
8. PROPIEDADES DEL CRUDO
𝜌 = −0.6578𝑇 + 896.84 × 0.0624279606
𝜇 =
16649𝑇−1.873
; 24 ≤ 𝑇 ≤ 66
8050.9𝑇−1.708
; 79 ≤ 𝑇 ≤ 191
14.356𝑇−0.014
; 203 ≤ 𝑇 ≤ 344
𝐶𝑝 = 0.0053𝑇 + 1.7242 × 0.238845896627
(Tajudin, 2015, p. 81),
densidad
viscosidad
calor específico
T representa la temperatura en grados Celsius
9. FLUJO MASICO
Conociendo entonces los valores de flujo volumétrico (𝑄), y la densidad (𝜌) de acuerdo a la temperatura
promedio del momento, se calcula el flujo másico (Cengel, 2003, p. 13).
𝑚 = 𝑄𝜌
Esta se define como el producto del flujo másico por el calor específico (Cengel, 2003, p. 679). La
capacidad calorífica sirve para calcular el calor máximo que puede ser transferido.
𝑐 = 𝑚𝐶𝑝
CAPACIDAD CALORÍFICA
10. RESISTENCIA DEL ENSUCIAMIENTO
Resistencia a la transferencia de calor que aporta la capa de ensuciamiento (fouling), formado a
través del tiempo y debido a las condiciones de temperatura y propiedades del crudo
de Kern y Seaton (Ludwig, 1997; Polley, Wilson, Yeap, & Pugh, 2002; Sanaye
& Niroomand, 2007; Caputo, Pelagagge, & Salini, 2011),
𝑹𝒇 𝒕 = 𝑹𝒇
∞
1 − 𝒆𝒙𝒑(− 𝒕 𝝉
𝑹𝒇
∞
es la resistencia del ensuciamiento asintótica, la cual depende de la velocidad, diámetro, tipo de fluido
𝑹𝒇
∞
=
0.55
𝒗2
𝒗 ∶ la velocidad del fluido
𝝉: llamado tiempo de decaimiento
𝒕: es el tiempo transcurrido desde el ultimo mantenimiento en días.
11. COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR ACTUAL
(Sanaye & Niroomand, 2007; Biyanto, Ramasamy, Jameran, & Fibrianto, 2016).
𝑈𝑓 𝑡 =
1
1
𝑈𝑑
+ 𝑅𝑓 𝑡
𝑈𝑓 𝑡 ∶ coeficiente global de transferencia de calor actual,
𝑈𝑑: coeficiente global de transferencia de calor de diseño
𝑅𝑓 𝑡 : resistencia del ensuciamiento actual.
12. DIFERENCIA DE TEMPERATURA MEDIA LOGARITMICA
∆𝑇𝑙𝑚 =
𝑇𝑐,𝑒 − 𝑇𝑓,𝑠 − 𝑇𝑐,𝑠 − 𝑇𝑓,𝑒
ln
𝑇𝑐,𝑒 − 𝑇𝑓,𝑠
𝑇𝑐,𝑠 − 𝑇𝑓,𝑒
𝑇𝑐,𝑒 : Temperatura de entrada lado caliente
𝑇𝑐,𝑠 : Temperatura de salida lado caliente
𝑇𝑓,𝑒 : Temperatura de entrada lado frio
𝑇𝑓,𝑠 :Temperatura de salida lado frio
𝐶𝐿𝑀𝑇𝐷 = 𝑓 × ∆𝑇𝑙𝑚
El factor de corrección 𝑓 tomado para cada caso, fue el calculado por el
diseñador, registrado en las datasheets de cada equipo. Con este factor la
LMTD queda corregida.
13. CARGA TERMICA ACTUAL O FLUJO DE CALOR ACTUAL
𝑄 𝑡 = 𝑈𝑓 𝑡 × 𝐴 × 𝐶𝐿𝑀𝑇𝐷
Este parámetro permite evaluar la carga térmica real del equipo con las
condiciones actuales, y así poder comparar con las condiciones de
diseño y/o las esperadas por el cliente
14. FLUJO DE CALOR MAXIMO
𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝑐𝑚𝑖𝑛 𝑇𝑐,𝑒 − 𝑇𝑓,𝑒
Es el producto de la capacidad calorífica mínima con la diferencia de la temperatura más
alta (T entrada lado caliente) con la temperatura mas baja del sistema (T entrada lado frio)
(Cengel, 2003, p. 691)
15. EFECTIVIDAD ε
La efectividad en este caso se tomará como la razón entre el Q actual y el Q máximo. Esto dará una idea del
rendimiento real del equipo (Cengel, 2003, p. 690).
𝜀 =
𝑄 𝑡
𝑄𝑚𝑎𝑥
16. JUSTIFICACION DEL MANTENIMIENTO
la razón entre el valor de la energía perdida por la menor carga térmica debida al ensuciamiento sobre el costo
total de la actividad de mantenimiento mas el lucro cesante.
Este factor determinara si es viable, económicamente hablando, la actividad de mantenimiento.
𝐽 =
𝑄𝑟𝑒𝑓 − 𝑄 𝑡 × 𝐶𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎
𝐶𝑚𝑡𝑡𝑜 + 𝐶𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜 𝑐𝑒𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒
De acuerdo al tipo de actividad de mantenimiento a realizar, este factor J tendrá que sobre pasar un valor de 2, 3 o 4,
para que la intervención de mantenimiento valga la pena tanto económica como energéticamente hablando, y no se
convierta en un simple gasto de tiempo, dinero y recursos.
17. 𝑄(𝑡 = 𝑈𝑓 (𝑡 × 𝐴 × 𝐶𝐿𝑀𝑇𝐷
FLUJO DE CALOR ACTUAL
Qactual_E014A
23'655.10 MM BTU/mes
20'374.23 MM BTU/mes
7'270.33 MM BTU/mes
6'657.75 MM BTU/mes
6'645.90 MM BTU/mes
8'257.10 MM BTU/mes
11'775.52 MM BTU/mes
4'742.31 MM BTU/mes
4'980.11 MM BTU/mes
6'292.93 MM BTU/mes
6'083.33 MM BTU/mes
6'348.76 MM BTU/mes
6'678.95 MM BTU/mes
6'806.02 MM BTU/mes
4'723.00 MM BTU/mes
6'280.55 MM BTU/mes
6'811.08 MM BTU/mes
7'597.77 MM BTU/mes
7'676.74 MM BTU/mes
7'413.34 MM BTU/mes
6'452.23 MM BTU/mes
6'819.75 MM BTU/mes
6'851.97 MM BTU/mes
8'250.01 MM BTU/mes
8'263.65 MM BTU/mes
7'527.12 MM BTU/mes
7'101.51 MM BTU/mes
8'428.31 MM BTU/mes
7'179.78 MM BTU/mes
6'782.38 MM BTU/mes
6'608.58 MM BTU/mes
24. JUSTIFICACION DEL MANTENIMIENTO
Matriz de criticidad, basada la propuesta
por Francisco González
El mantenimiento A:
será mantenimiento mayor (recomendado para las paradas de
planta con una duración suficiente para ejecutarlo), esto es
limpieza mecánica en taller especializado, cambio de tubos o
piezas de ser necesario, incluyendo transporte, equipo pesado,
etc.
El mantenimiento B:
será mantenimiento en sitio, es decir, reparaciones menores,
limpieza mecánica o con chorro de agua, que pueda ser
realizada en sitio, o cerca a este, para reducir costos de
transporte, logística y tiempo.
El mantenimiento C
Será lavado químico o vapor a alta presión, que permita una
limpieza moderada del equipo sin desmontarlo de su sitio de
trabajo, para así ahorrar todos los costos de transporte y
logística, y disminuir el tiempo fuera de servicio.
• Los mantenimientos A y B serán
justificados, si su valor de J es mayor o
igual que 2.
• Para el mantenimiento C, se tendrá en
cuenta un valor de J mayor o igual que
3, debido a su valor económico.
26. JUSTIFICACION DEL MANTENIMIENTO
Para el primer trimestre del 2019, todos los intercambiadores del E010
y el intercambiador E013, tienen la efectividad más baja. Sin embargo,
solo los E010 tienen justificación de los mantenimientos B y C
27. Avance en el calculo de
indicadores
Cálculos de indicadores económicos “J”
30. Formula de calculo
costo de generación total
surtiga subcontratacion fabricante solar
costo del combustible
total consumido en el
combusto en el mes
+
costo del
mantenimiento menor
en el mes
+
costo total del mantto
mayor en el mes
Cantidad de KW generados en el mes
34. Conclusión
• El costo de los Kw generados y los Kw generados son
inversamente proporcionales
• Cuando se genera menor cantidad de Kw , se es ineficiente y
el costo de estos Kw generado aumenta (julio 2016.)
• Al generar valores de estables de energía , el valor de los kw
generados se estabilizan (mayo 2015 – octubre 2015)
35. Formula de calculo - indicador
económico j1
consumo real en USD/MES ; relacionados a
los kw generados para la produccion del mes
Costos totales de mantto mensual
de la turbina
36. Calculo de j1 – datos económicos tg1
∆ G ∆ G $ J opcion 1
consumos reales en
KW/MES, para
produccion real
ton/mes ; TG1
consumo real en
USD/MES en
realcionados a los
kw generdos para
produccion mes
Costos totales
de mantto mes
TG1
J = ∆ G/$
MESES KW/MES USD/MES USD/MES J = ∆ G/$
ene-15 1.948.433,55 156.575,39 50.327,86 3,111107785
feb-15 2.186.704,37 172.235,75 49.840,32 3,455750972
mar-15 2.577.501,25 202.150,97 46.421,98 4,354638964
abr-15 2.272.341,69 176.159,82 45.736,23 3,851646803
may-15 2.432.337,44 176.626,69 44.976,79 3,927063209
jun-15 2.490.599,06 179.903,23 45.898,63 3,919577632
jul-15 2.910.993,40 214.521,77 50.492,89 4,248554092
ago-15 2.734.825,13 206.828,11 43.216,22 4,785890957
sep-15 2.654.392,31 196.865,70 43.160,62 4,561233885
oct-15 2.747.870,30 203.152,52 43.879,84 4,629746191
nov-15 2.715.914,12 209.134,89 44.878,08 4,660067215
dic-15 2.317.104,22 201.257,49 53.882,84 3,735094645
ene-16 2.466.486,84 230.707,98 47.043,19 4,904173475
DATOS TG1
37. Calculo de j1 – datos económicos tg2
∆ G ∆ G $ J opcion 1
consumos reales en
KW/MES, para
produccion real
ton/mes ; TG1
consumo real en
USD/MES en
realcionados a los
kw generdos para
produccion mes
Costos totales
de mantto mes
TG2
J = ∆ G/$
KW/MES USD/MES USD/MES J = ∆ G/$
2.097.960,42 179.793,72 47.855,76 3,756992126
2.354.609,12 191.401,65 47.414,24 4,036796561
2.512.221,63 201.605,04 44.385,08 4,54218075
2.546.349,20 195.852,14 44.258,25 4,42521249
2.697.718,68 205.278,06 43.570,38 4,711413098
2.671.583,78 199.384,24 43.425,55 4,591403613
3.272.673,32 265.064,39 57.303,65 4,625610668
3.050.288,67 244.112,04 42.095,30 5,799033703
3.019.978,50 235.903,98 42.062,37 5,608433516
3.192.780,89 233.896,08 42.976,61 5,442403729
2.821.074,11 237.785,01 52.892,31 4,495644558
2.809.457,24 235.174,91 42.416,43 5,544429368
2.559.415,39 254.333,52 46.618,65 5,455616848
DATOS TG2
39. conclusiones
• Este indicador nos muestra cuanto caben los costos de
mantenimientos en los costos de producción.
• Visto de esta forma, entre mas alto es el valor del indicador, será
justificado realizar el mantenimiento de la turbina , ya que se
impactara en menor medida los costos totales.
• Por el contrario cuando este indicador tenga valores bajos ,
impactar en gran medida los costos si se realizan los
mantenimientos.
44. CONCLUSIONES
• AL realizar la división de los costos de los kw comprados y generados ,
esta relación debe ser superior a 1.
• Si el indicados es superior a 1 el costo del kw generado esta por
debajo del costo del kw de Electricaribe y esta es la justificación de la
generación de energía para la producción.
• Cuando el indicador es inferior o igual a 1 el costo del Kw de
generación es superior o igual al costo del kw de Electricaribe y en
este caso se debería comprar la energía necesaria para la producción