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Noviembre, 2007Mayekawa Mfg.Co.,Ltd.
Noviembre, 2007Mayekawa Mfg.Co.,Ltd.
Nuevo concepto de proyecto para aumentar la eficiencia en las
Cerveceríaselaborado por NEDO
y aplicado en la Cervecería “Bia Thanh Hoa”en Vietnam
Nuevo concepto de proyecto para aumentar la eficiencia en las
Cerveceríaselaborado por NEDO
y aplicado en la Cervecería “Bia Thanh Hoa”en Vietnam
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Perfil del Proyecto de “Bia Thanh Hoa” en Vietnam
Perfil del Proyecto de “Bia Thanh Hoa” en Vietnam
? Objetivo Reestructuración de proyecto para una utilización mas eficiente de la energía en la Cervecería “Bia Thanh Hoa” en Vietnam
? ImplementaciónSistema VRC: Recomprensión y recuperación de vaporMejora del Sistema de Refrigeración: Economía de energía eléctrica y estabilización de demandaMejoramiento del pasteurizador: Economía de vapor y aguaTratamiento anaeróbico de aguas residuales y caldera de bio-gas: Generación de vapor.
? Objetivo Reestructuración de proyecto para una utilización mas eficiente de la energía en la Cervecería “Bia Thanh Hoa” en Vietnam
? ImplementaciónSistema VRC: Recomprensión y recuperación de vaporMejora del Sistema de Refrigeración: Economía de energía eléctrica y estabilización de demandaMejoramiento del pasteurizador: Economía de vapor y aguaTratamiento anaeróbico de aguas residuales y caldera de bio-gas: Generación de vapor.
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Cronograma de RealizaciónCronograma de Realización
Sept. 2004:Instalación de unidad de monitoreo de datos de consumo
Oct. 2004: Instalación de algunas partes del sistema refrigeración, siguiendo la programación de reestructuración de la Cervecería BTH. (Evaporadores. condensadores, etc.)
Durante Nov. 2004 hasta Mar. 2005 : Instalación de algunas partes del Sistema VRC (Tanque de acumulación, depurador de vapor, tanque de dren, tanques de agua caliente)
Instalación del sistema de refrigeración, Optimización de pasteurizador y partes de la caldera de biogás (Acumulador de vapor)
Mayo a Junio 2005 : Instalación del sistema VRC
Ago a Sept 2005 : Funcionamiento de VRC y Sistema de Refrigeración
Jul 2005 a Ene 2006 : Instalación del tratamiento anaeróbico y sistema de caldera con biogás
Mar 2006 : Entrenamiento y entrega de obra en BTH
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Perfil del mercado Cervecero en VietnamPerfil del mercado Cervecero en Vietnam
Sector Cervecero en Japón:
Aprox. 70 millones HL /año, total de 30 Cervecerías
1. La industria Cervecera en Vietnam está en continuo crecimiento
2. Pequeñas fábricas representan la mayor porción del mercado entre las 469 cervecerías del país.
3. La mayor parte del mercado está dividido en empresas estatales y empresas privadas multinacionales
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Informaciones sobre la Bia Thanh Hoa
Fundada en 1987150km de la Capital Hanoi (3 hrs en auto)
Producción anual de 510.000 hectolitros de cerveza (en 2004, tuvo la séptima mayor producción de un total de 12millones de hectolitros en Vietnam)
Certificación ISO 9000 en 2002 Ampliación de la línea de producción en abril 2004 y modernización de sala de cocimiento de 80 hL para 300 hL/fabricados en Sept. 2004Producción: Bia Thanh Hoa, Saigon, Hanoi
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Descripción de Instalaciones de Bia Thanh Hoa en 2003 (FS)
Fig.: Calderas de carbón
Fig.: Condensadores de amoniaco con circulación natural de aire, usando cantidad masiva de agua
Calderas de carbón extremadamente insuficientes son utilizadasUso de condensadores con aire ambiental (exceso de consumo de agua)Tratamiento de agua residual no estaba implementado (Se diluye gran cantidad de agua)No había medición de consumo de utilidadesSe requería mejorar la refrigeración debido a las altas tarifas de energía eléctricaNo había interés en la economía de combustible por causa de bajos precios de carbón
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Perfil de Costos de Energía Eléctrica & Emisión de CO2 en BTH
Perfil de Costos de Energía Eléctrica & Emisión de CO2 en BTH
Energía Costo Emisión de CO2
Electricidad(horario normal)
984.5VND/kWh(0.065USD/kWh)
273.4VND/MJ 0.695kgCO2/kWh(OM &BM Ave.)
0.193kgCO2/MJ(Average)
Petróleo Diesel
8,360VND/L(0.53USD/L)
227.8VND/MJ 2.62kgCO2/L 0.0687kgCO2/MJ
Carbón 1,342VND/kg(0.085USD/kg)
39VND/MJ 3.14kgCO2/kg 0.0915kgCO2/MJ
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Economía de Energía en BreweryEconomía de Energía en Brewery
TecnologíaCervecera
Tecnología Economía de
Energía
Tecnología de Producción
Resultados:Mejor calidad de cervezaEconomía de Energías
Mejoras del medio ambiente Mayor productividad
(A)
(B) (C)
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Proceso de fabricación de Cervecería & Consumo de utilidades
Proceso de fabricación de Cervecería & Consumo de utilidades
Silo Mill Brewhouse
MT MK LT WK WPWC
Filtration Packaging & WarehouseBC
WS
FL WABS
BFFermentation/Lager Tank Zone
FT ST
CO2
POWER ......... STEAM.......... WARM Water……COOLING........
30% ~40% de Energía consumida durante cocimiento de mosto
30%~50% de energía eléctrica, consumida es por carga de enfriamiento.
30%~50% de carga de enfriamiento, consumida en producción de agua helada
20% ~ 30% de Energía, consumida en área dePackaging .
Efluente con alto DBO y drenado de sala de cocimiento.
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Consumo de utilidades en la Cervecería
Consumo de utilidades en la Cervecería
? Consumo de vapor@40~ 50% de vapor es consumido en
la sala de cocimiento (grandes fluctuaciones)
@ 20~30% de vapor es consumido en área de empaque (constante)
@ Gran cantidad de vapor es consumida en CIP (corto tiempo)? Consumo de energía eléctrica
30~50% de Energía Eléctrica es consumida en planta de refrigeración.
? Carga de enfriamiento30~ 50% de la carga de enfriamiento es consumida en el enfriamiento de agua. (especialmente en producción de agua helada)
? Consumo de aguaGran cantidad de agua es empleada en limpieza.
? Agua ResidualAlta carga de DBO es drenado en la sala de cocimiento.
? Consumo de vapor@40~ 50% de vapor es consumido en
la sala de cocimiento (grandes fluctuaciones)
@ 20~30% de vapor es consumido en área de empaque (constante)
@ Gran cantidad de vapor es consumida en CIP (corto tiempo)? Consumo de energía eléctrica
30~50% de Energía Eléctrica es consumida en planta de refrigeración.
? Carga de enfriamiento30~ 50% de la carga de enfriamiento es consumida en el enfriamiento de agua. (especialmente en producción de agua helada)
? Consumo de aguaGran cantidad de agua es empleada en limpieza.
? Agua ResidualAlta carga de DBO es drenado en la sala de cocimiento.
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Efectos de los 4 sistemas propuestosEfectos de los 4 sistemas propuestosVapor Energía Eléctrica Otros
VRC Economía de vapor a través del rehusóde la descarga de vapor
Se Requiere consumo adicional
Eliminación de fuerte olor externo(no hay mas emisión de vapor de cocimiento)
Sistema de Refrigeración
Economía de vapor a través de la recuperación de calor de descarga de compresores
Economía de energía eléctricaen sistema de enfriamiento en cascada
Cubriendo la de demanda, utilizando termo-acumulación
Optimización del sistema de pasteurización
Economía de vapor a través de reaprovechamiento de calor
No interfiere Economía en consumo de agua
Caldera de Biogás Generación de vapor con Biogás
No interfiere Tratamiento adicional anaeróbico de efluentes
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Sistema VRCSistema VRC Economía de vapor con rehusó de descarga de
vapor
? El ahorro de energía fue desarrollado con apoyo del gobierno Japonés
Mucha energía desperdiciada por escape de vapor!
Vapor de calderaDren de condensado
HL:perdida de calorEscape de vapor
Compresor de vapor
1/10~1/15COP=10~15
Vapor Re-Compresión sistema
Dren decondensado
Sistema de recuperaciSistema de recuperacióón de calor n de calor convencionalconvencional
Sistema VRCSistema VRC
WP WP
Exhaust steam
HL: Pérdida de calor
Recuperaciónde calor
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Nuevos Desarrollos - Sistema VRC Acumulación de energía+MVR+THC
Nuevos Desarrollos - Sistema VRC Acumulación de energía+MVR+THC
vapor en uso
Compresor de vapor
WK
Escape de vapor
HL: Perdida de calor
Depurador de vapor
Tanque de acumulación de energía
PRE calentador de mosto
Thermo Compresor
99?
78?
99? 78?
75? 95?
100?
85?
COP=15~20
MVR =Mechanical Vapor Re-compressor
THC =Thermal Heat Compressor
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Sistema VRCSistema VRCTanque de cocimiento: evapora aprox. 2 tons de agua en 1 cocimiento. Sistema convencional descarga vapor de agua en atmósfera
Dreno de condensado
Depurador: limpieza de vapor desechado y generación de agua caliente para pré-calentamiento de mosto para cocimiento siguiente
99ºC
85ºC
Précalentador de mosto
Hot Wort
97ºC
Mosto
78ºCTransfiere a ltanque de cocimiento
Tanque de almacenamiento de agua caliente
61m3
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Sistema de refrigeración de alta eficiencia
Sistema de refrigeración de alta eficiencia
? Sistema de enfriamiento en cascadaEnfriamiento en multi-etapas consume menos energía que el enfriamiento de simples etapas, cuando el diferencial de temperatura es alto
? Sistema “Dynamic Ice”Almacena hielo durante un período fuera de pico y apaga las unidades de refrigeración durante el horario pico.Reduce la energía eléctrica con bombas y el costo de la instalación debido a alta capacidad de enfriamiento de fluido secundario (glicol) que transporta 20 % de hielo en su composición.
? Recuperación de agua calienteAgua caliente es recuperada de la alta temperatura de NH3 del sistema de refrigeración y se usa en la Cervecería en lugar de vapor.
? Sistema de enfriamiento en cascadaEnfriamiento en multi-etapas consume menos energía que el enfriamiento de simples etapas, cuando el diferencial de temperatura es alto
? Sistema “Dynamic Ice”Almacena hielo durante un período fuera de pico y apaga las unidades de refrigeración durante el horario pico.Reduce la energía eléctrica con bombas y el costo de la instalación debido a alta capacidad de enfriamiento de fluido secundario (glicol) que transporta 20 % de hielo en su composición.
? Recuperación de agua calienteAgua caliente es recuperada de la alta temperatura de NH3 del sistema de refrigeración y se usa en la Cervecería en lugar de vapor.
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Sistema de Refrigeración en CascadaSistema de Refrigeración en Cascadaenfriamiento de agua28 ºC para 5 ºC (Alto diferencial de temperatura)Base de cálculo 1763kW (500TR)para la carga de enfriamiento
Consumo de energía reducida al 60%.Capacidad de compresor reducida al 70%.
Desplazamiento volumétrico de compresor
Chiller
COP=4.87
Tc=35 C
28 C
5 C
Te=0 C
Chiller
Chiller
Chiller
Sistema de enfriamiento en cascada
i
ii
Tc Te dT kW M3/h
35 0 35 362 1992
35 15 20 70 463
35 8 27 73 463
35 0 35 76 463
II Total 219 1389
II /I 60% 70%
II -I 143 603
Tc=35 C COP=8.06
28 C
18 C
10 C5 C
Te=0 C
Te=15 C
Te=8 C
Base 1763kW (500TR)Sistema convencional de enfriamiento
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Sistema de enfriamiento en CascadaSistema de enfriamiento en Cascada
No.1
No.2
No.3
30ºC
0ºC
Agua para
Cerveza
Temperatura
ambiente
Tanque de termo-acumulación estratificado
12m3
(Aprovechamiento de tanque existente)
Tanque de acumulación de agua helada para enfriamiento de mosto
140m3
3-Sistema de enfriamiento en cascada
Enfriador de mosto
Tanque de agua cerveza
caliente 85ºC
Mosto
99ºC
3ºC 6ºC
Tanques de fermentación30-40m3/l
cocimiento300-400m3/1dia
30C
20ºC
10ºC
0ºC
Enfriador de agua
Inicio de operación en Agosto de 2005
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June
Matriz de energía eléctrica en Vietnam
Tarifa de Energía Eléctrica en BTH
Normal (4:00-18:00) 984.5VND/kWh
Punta (18:00-22:00) 1628VND/kWh (3 veces mas que fuera de punta)
Fuera de punta (22:00-4:00) 555.5VND/kWh
Demanda de Energía en BTH: aprox. 900-1000kW La estabilización de demanda de energía eléctrica reduce el riesgo de falta de energía y economiza el contrato de demanda
Hidroeléctrica: 38-58%, Carbon: 10-23%, Turbina a gás: 20-28%
Stop the Compressors
Referencia de operación para el compresor
1st Demand peak
2nd Demand peak
Sistema “Dynamic Ice”Compresores pueden ser apagados durante horario pico (18:00 hasta 22:00) a través de la acumulación de hielo. El hielo es fabricado y almacenado durante período fuera de punta / baja tarifa (22:00 a 4:00). De esta forma economiza energía eléctrica
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Sistema “ Dynamic Ice”Sistema “ Dynamic Ice”
Tanque de acumulación de hielo -4ºC, 170m3
Fabricador de hielo
Obc : Utilización de compresor existente para fabricación del hielo
Comp. Refrig. No.1 100kW
Comp. Refrig. No.2 100kW
Comp. Refrig. No.3 100kW
Comp. Refrig. No.4 100kW
Pd: 13 Kgf/cm²Td: 110ºC
Recuperación decalor de amoniaco para agua caliente
Condensadores Evaporativos
Fermentación
Maduración
Filtración
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TemperaturaTemperatura
Fluido de Fluido de EnfriamientoEnfriamiento
Calor especCalor especííficofico
DiDiáámetro dmetro deetubertuberííaa
FLUJOFLUJO
PotenciaPotenciaconsumidaconsumida
Costo de operaciCosto de operacióónn
19.8W/kg19.8W/kg
glicolglicolo etanolo etanol
Dynamic iceDynamic ice
00?? /3/3??--22?? /3/3??
3.5W/kg 3.5W/kg
250mmNB250mmNB125mmNB125mmNB
332m3/h332m3/h59m3/h59m3/h
30.0kW30.0kW5.5kW5.5kW
450450yenyen/h/h8383yenyen/h/h
Carga de enfriamiento : 1000Mcal/hCarga de enfriamiento : 1000Mcal/h
Altura manomAltura manoméétrica de las bombas : 20 mtrica de las bombas : 20 m
Tabla comparativa de Performance
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Flujo de hielo dinámicoFlujo de hielo dinámico
? 60~300µ m? Flujo de
líquido yHielo
? FPG ~20%? Calor
específico: 18kcal/kg
? 60~300µ m? Flujo de
líquido yHielo
? FPG ~20%? Calor
específico: 18kcal/kg
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Software para optimización de pasteurizadores
Software para optimización de pasteurizadores
Economía en consumo de vapor , a través de utilización de software dedicado a optimización de condiciones de operación yaumento de eficiencia.
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Sistema para recuperación de gas metano en la estación de tratamiento de agua
Residuales
Sistema para recuperación de gas metano en la estación de tratamiento de agua
ResidualesResidual de sala de cocimiento
UASB
Tanque pulmón de gas
Caldera de Biogás
Compresor de gas
Acumulador de vapor
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Resultados de Economía de Energía
Resultados de Economía de Energía
?Economía de Energía: 3,386 Toe?Reducción en emisión de CO2: 10,376 Ton?Economía de Energía: 3,386 Toe?Reducción en emisión de CO2: 10,376 Ton
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Aplicación para otras Industrias de BIA THANH HOA
Aplicación para otras Industrias de BIA THANH HOA
VRCRefrigeración
OptimizaciónPasteurizadores
Caldera deBiogás
Destiladoras,
Fabrica de azúcar y alcohol, etc.
Refrescos,
Lácteos, etc.
Refrigerantes
Tratamiento de agua residual de otras industrias
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Gracias por su Atención !
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