Diseño de un recalentador para una corriente de gases calientes ricos en hidrógeno para la empresa Yara Colombia S.A.S.

El proyecto tiene como objetivo presentar la solución propuesta para el diseño de un recalentador de vapor solicitado por la empresa Yara Colombia S.A.S., que utiliza como fluido de trabajo gas sintético con un 55% de hidrógeno en su composición molar. Este proyecto surge de la propuesta de implemen...

Full description

Autores:
Criado Cantillo, Valentina Estrella
Durán Gómez, Raúl Alejandro
Lagares Moscote, Andrés Camilo
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11857
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/11857
Palabra clave:
Recalentador
Hidrógeno
Hydrogen
Superheater
Rights
License
Universidad del Norte
Description
Summary:El proyecto tiene como objetivo presentar la solución propuesta para el diseño de un recalentador de vapor solicitado por la empresa Yara Colombia S.A.S., que utiliza como fluido de trabajo gas sintético con un 55% de hidrógeno en su composición molar. Este proyecto surge de la propuesta de implementar un sistema de recuperación de calor para mover una turbina de gas para la generación de energía eléctrica. El sistema lleva agua desde liquido comprimido hasta vapor sobrecalentado, haciéndola pasar por una caldera de recuperación y un RECALENTADOR. La empresa entregó los resultados de la simulación del proceso en una hoja de cálculos resumen, y con base a estas especificaciones se siguieron las fases del diseño, apoyándose en normativas, tales como ASME, API y TEMA, especializadas para el diseño de recipientes a presión. Como resultado se obtiene un intercambiador de calor de un paso por la coraza, con un total de 1218 tubos de transferencia de calor de 12 pies de largo y con arreglo cuadrado (a 90°) en la placa de tubos, la cual es fija. Para esta aplicación en varios de los componentes se optó por utilizar un acero inoxidable austenítico, para cumplir con la vida útil por corrosión y evitar la penetración del hidrógeno en la estructura cristalina del material. Por último, se entregan los planos de detalle del recalentador junto al análisis económico en conjunto con la caldera de recuperación de calor, para mostrar las condiciones de operación en las cuales este retorna su inversión en menos de tres años.