Thesis Estudio de la factibilidad técnica y económica de la implementación de un proceso de control avanzado en caldera de vapor de fábrica de alimentos
Date
2023-03
Authors
Ojeda Oyarzo, Felipe Esteban
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Abstract
El presente trabajo de título desarrolla un análisis técnico-económico sobre la instalación de un acumulador de vapor en una de las calderas de una fábrica del sector lácteo del sur de Chile.
En primer lugar se procede a un levantamiento de información técnica acerca de los equipos que permiten la producción de vapor, como lo son las calderas, desgasificador, equipos ablandadores de agua, entre otros, ya sean sus capacidades, funcionamiento, control, etc. Además, se realiza un análisis de los equipos y procesos que utilizan el vapor en la fábrica, para de esta forma obtener presiones de operación y sus respetivos consumos de vapor.
Ya con los equipos y procesos identificados, se obtuvieron los consumos mensuales y diarios de vapor en planta. Se realizóo un análisis anual, observando que los meses de mayor producción corresponden a la temporada de verano, que son los meses donde existe un mayor ingreso de leche a fábrica.
Para el diseño del estanque acumulador de vapor se analizó una semana de producción del mes de noviembre que se consideró “normal”, es decir, sin detenciones programadas o paradas de planta forzadas. Se obtuvo el consumo promedio de vapor, estableciendo ese dato como la producción constante que tendrá el acumulador. Posterior a ello se registraron datos cada una hora durante los siete días escogidos para determinar los momentos en los que el acumulador era cargado de vapor, y donde se requería vapor del acumulador. De esta forma, teniendo los ciclos de carga y descarga, se pudo llegar al volumen que debe tener dicho estanque, el cual fue de 50 [m3]. La instalación de dicho estanque genera un ahorro anual de unos casi 74 M$ lo cual equivale a la disminución de un 3,6% del gasto anual de gas natural.
Con el análisis técnico realizado, se cotizó la implementación del estanque a una empresa española, siendo el valor cotizado de unps casi 93 M$, que considera el estanque acumulador y la puesta en marcha. A eso se le deben adicionar los costos de instalación y transporte, que tienen un costo de unos 41 M$ Por lo cual, el costo del proyecto alcanzaría un total de unos 134 M$.
En la factibilidad económica se consideraron tres indicadores económicos: TIR, VAN y payback. Con un flujo de caja en un plazo de 5 años, una tasa de descuento del 10% se obtuvo como resultados un TIR de un 49% y VAN de casi 155 M$ lo cual equivale a un proyecto rentable. Por otro lado, se calculó que en un plazo de 1 años y 10 meses se recupera la inversión realizada en el acumulador de vapor. Esto da como resultado final un proyecto absolutamente viable para que la empresa lo incorpore en la cartera de inversiones.
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Keywords
CALDERA , ACUMULADOR , VAPOR
