Cómo una estrategia de ingeniería permitió recuperar energía térmica desaprovechada, reducir el consumo de gas natural y convertir un sistema de vapor en una fuente de eficiencia operativa.
La energía más rentable es la que ya existe dentro de su proceso.
Una empresa del sector de alimentos operaba con un sistema de vapor confiable, pero con un importante potencial de mejora. Aunque la generación de vapor cubría la demanda de producción, una parte significativa de la energía térmica se perdía en el proceso, incrementando el consumo de gas natural y los costos de operación.
Lubries desarrolló una solución de ingeniería enfocada en recuperar y reutilizar esa energía, transformando el sistema de vapor en un activo estratégico para la eficiencia energética de la planta.
$754,346
Pesos de ahorro anual en combustible, en el escenario base.
4,747 t
Toneladas de vapor recuperadas cada año.
El Reto
El sistema generaba vapor… pero también desperdiciaba una gran cantidad de energía.
La planta utilizaba un sistema de vapor de alta capacidad para abastecer sus procesos productivos. Sin embargo, el análisis operativo reveló que gran parte del costo energético no provenía de la generación del vapor, sino de la energía que se perdía durante su utilización y recuperación.
Los principales desafíos identificados fueron:
Consumo de gas natural superior a $1.4 millones de pesos mensuales.
Operación cercana al 86 % de la capacidad instalada para satisfacer la demanda.
Vapor flash liberado sin recuperación energética.
Pérdidas térmicas en purgas y retornos del sistema.
Ineficiencias en la transferencia de calor que incrementaban el consumo de combustible.
El problema no era producir más vapor, sino aprovechar mejor el que ya se estaba generando.
El diagnóstico
Medir la energía que no se veía.
Los especialistas de Lubries realizaron una evaluación técnica del sistema de vapor para identificar oportunidades de recuperación energética y optimización térmica.
El análisis permitió detectar cuatro áreas clave de mejora:
Recuperación del vapor flash generado en purgas y retornos.
Aprovechamiento de la energía contenida en las purgas de caldera.
Incremento de la temperatura del agua de alimentación mediante recuperación de calor.
Reducción de pérdidas térmicas en la transferencia de energía.
El diagnóstico confirmó que una parte importante del gasto en combustible correspondía a energía que podía recuperarse y reutilizarse.
La solución
Recuperar la energía antes de volver a consumirla.
Con base en el diagnóstico, Lubries diseñó una solución integral orientada a maximizar el aprovechamiento del calor disponible dentro del propio sistema.
Recuperación de vapor flash
Se implementó un sistema para capturar y reutilizar el vapor generado durante las purgas, evitando su liberación a la atmósfera.
Recuperación de energía en purgas
El calor contenido en las purgas de caldera comenzó a utilizarse para elevar la temperatura del agua de alimentación, reduciendo la energía necesaria para producir vapor.
Tanque desaireador de alta eficiencia
Se optimizó el acondicionamiento del agua de alimentación, mejorando la eficiencia térmica y disminuyendo el consumo de productos químicos.
Optimización del sistema de alimentación
La integración de los diferentes componentes permitió reducir la carga de trabajo sobre las calderas y mejorar el desempeño global del sistema.
Implementación — ingeniería aplicada para maximizar la eficiencia del sistema
El proyecto fue desarrollado bajo una metodología integral que incluyó:
Levantamiento de información en planta.
Análisis energético.
Ingeniería conceptual y de detalle.
Diseño del sistema de recuperación.
Integración de equipos.
Instalación.
Puesta en marcha.
Optimización operativa.
Cada etapa se ejecutó procurando mantener la continuidad de la producción y asegurar el desempeño esperado del sistema.
Resultados
La recuperación de energía se convirtió en ahorro directo para la planta.
El ahorro anual en combustible asciende a $754,346 MXN en el escenario base, con proyecciones de hasta 133,992 USD por año según las condiciones de operación. La recuperación de energía supera las 4,747 toneladas de vapor al año y evita el consumo de 363,225 m³ de gas natural anuales.
En la operación diaria, la solución permitió:
Reducir significativamente el consumo de combustible.
Incrementar la eficiencia térmica del sistema de vapor.
Disminuir la carga operativa sobre las calderas.
Reducir el consumo de productos químicos gracias a una mejor calidad del agua de alimentación.
Mejorar la estabilidad de los procesos productivos.
Retorno de inversión — ingeniería orientada a resultados financieros
La solución representó una inversión aproximada de:
215,000 USD de inversión aproximada.
1.6 años de periodo estimado de recuperación.
Ahorro operativo recurrente a partir de ese momento.
A partir de ese momento, los beneficios económicos se traducen en ahorro operativo recurrente para la planta.
¿Qué hizo diferente este proyecto? La mayor fortaleza de este proyecto fue abordar el sistema de vapor como un conjunto integrado y no como una suma de equipos independientes.
En lugar de centrarse únicamente en la generación de vapor, la estrategia se enfocó en identificar y recuperar la energía que normalmente se pierde durante la operación, incrementando el aprovechamiento del sistema existente.
La combinación de recuperación de vapor flash, integración térmica y optimización del agua de alimentación permitió reducir el consumo de combustible sin comprometer la capacidad de producción.
Tecnologías implementadas
- Sistema de recuperación de vapor flash.
- Recuperación energética de purgas de caldera.
- Tanque desaireador de alta eficiencia.
- Optimización del sistema de alimentación de agua.
- Integración térmica.
- Ingeniería energética aplicada.
Metodología Lubries 360°
Un solo socio para todo el proyecto.
En Lubries desarrollamos proyectos industriales llave en mano mediante una metodología que integra todas las etapas del ciclo de vida del proyecto.
Assessment
- Technical survey
- Process analysis
- Opportunity identification
Engineering
- Conceptual engineering
- Detailed engineering
- Sizing
- Technical and financial simulation
Implementation
- Equipment supply
- Mechanical installation
- Electrical installation
- Systems integration
- Automation
- Commissioning
Ongoing support
- Training
- Maintenance
- Spare parts
- Service programs
- Continuous optimization
Lo que aprendimos de este proyecto. Este proyecto confirmó que, en muchos sistemas de vapor, las mayores oportunidades de ahorro no están en instalar una caldera más grande o cambiar equipos existentes, sino en aprovechar de manera inteligente la energía que ya circula dentro del proceso.
Cuando el análisis parte de datos reales de operación, es posible identificar pérdidas que pasan desapercibidas y transformarlas en beneficios económicos sostenibles. La ingeniería aplicada permite convertir un sistema de vapor de un centro de costo a un elemento estratégico para la competitividad de la planta.
¿Su sistema de vapor está aprovechando toda la energía que genera?
Muchas plantas industriales operan con sistemas de vapor confiables, pero con un importante potencial de mejora. Recuperar energía térmica, optimizar la alimentación de agua y reducir el consumo de combustible puede representar una oportunidad para disminuir costos operativos y fortalecer la eficiencia de la operación.
En Lubries desarrollamos soluciones de ingeniería que integran diagnóstico, diseño, implementación y acompañamiento técnico para transformar el desempeño energético de los sistemas industriales.
Converse con un ingeniero especialista y descubra cuánto potencial de ahorro existe en su sistema de vapor.
Casos de éxito relacionados
Pharmaceutical
· Querétaro
