Abstract:
PROJECT PUBLICATION CONDITIONS. The growing energy demand of the industrialized sectors in each country leads to the search for
measures to make energy generation more efficient in chemical plants by taking advantage of
residual sources such as flue gases. This project was based on a fire-tube boiler with intermittent
feed from the Unit Operations Laboratory at ESPOL. The need to increase the temperature of the
water entering the boiler led to the conceptual design of an economizer, shaped as a bank of pipes,
to recover the energy remaining in the fumes resulting from the combustion of Diesel 2.
The final design of the economizer consisted of 28 tubes arranged in 7 rows and 4 columns inside
a shell measuring 50 cm in length, 21.1 cm in width, and 40 cm in height. This setup allows the
incoming water temperature to be increased from 27°C to 50°C, while reducing the gas flow
temperature to 80°C from the initial 305°C. The design was validated using Aspen HYSYS®
software, achieving a maximum diesel savings of 0.18 gal/h, a reduction in gas flow of up to 8%,
and a payback period of 5 years and 7 months.
KEYWORDS: Economizer, Aspen HYSYS, heat transfer, fuel, fire-tube boiler.
Description:
CONDICIMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. La creciente demanda energética de los sectores industrializados de cada país conlleva a buscar
medidas que economicen la generación de energía en plantas químicas a través del
aprovechamiento de las fuentes residuales como los gases de combustión. El presente proyecto se
basó en una caldera pirotubular de alimentación intermitente del Laboratorio de Operaciones
Unitarias de la ESPOL. La necesidad de incrementar la temperatura del agua de ingreso a la caldera
derivó en la idea de diseñar conceptualmente un economizador con forma de banco de tuberías
que recupere la energía residente en los humos resultantes de la combustión de Diésel 2.
El diseño final del economizador resultó en 28 tubos distribuidos en 7 filas y 4 columnas dentro
de una coraza con un largo de 50 cm, ancho de 21.1 cm y altura de 40 cm, que permitirá
incrementar la temperatura del agua desde 27°C a 50°C, reduciendo hasta 80°C la temperatura del
flujo de gases que inicialmente escapan a 305°C. Se validó el diseño usando el software Aspen
HYSYS® obteniendo un ahorro máximo de diésel de 0.18 gal/h, reducción del flujo de gases hasta
en un 8%, y un periodo de retorno de inversión de 5 años y 7 meses.
