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Sobre as perdas de energia na produção de vapor

Visto que cerca de 40% do total de energia consumida na indústria se destina à produção de vapor, à produção desta utilidade pode ser associada uma má utilização de energia e desperdícios de combustível. Pelo seu carácter intensivo mas também pelo aumento do preço do combustíveis, é cada vez mais crítica a tarefa de melhorar a eficiência energética nesta aplicação. Eis algumas das fontes típicas de ineficiência energética:
  •  Fugas de vapor nas tubagens e válvulas
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A quantificação deste tipo de perdas depende do tamanho do furo/fuga, mas podem revelar-se altamente dispendiosas. Um orifício de 3 cm de diâmetro numa conduta com vapor a 13 bar pode significar perdas anuais de 1000 a 2000 dólares (500GJ);

  •  “Steam Traps” .
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Exemplo de funcionamento de um “steam trap”
Uma grande planta industrial pode ter milhares de “Steam Traps”. Estes têm como objectivo remover condensados e gases não condensantes, ao mesmo tempo que aprisionam e previnem perdas de vapor. Se ficarem abertos, o vapor escapará por orifícios com 6mm de largura. Numa linha a funcionar a 6 bar, as perdas podem ascender a 1 900 GJ [≈17 000 €] por ano.
  •  O mau funcionamento de rede de distribuição de vapor pode representar perdas superiores a 10%.
Não é de todo raro encontrar uma caldeira eficiente ligada a uma rede de distribuição de vapor inadequada. A alteração das plantas industriais modifica as necessidades de vapor, embora as rede de distribuição tendam a permanecer as mesmas. Tipicamente as redes de distribuição costumam ser preservadas (a preço da eficiência energética) para utilizações menos exigentes, como aquecimento de espaços ou limpeza
  • Redes de distribuição com funcionamento intermitente requerem um tempo de arranque considerável até que a distribuição esteja operacional.
O arranque pode chegar a durar 2 ou 3 horas, consumindo combustíveis durante esse período.
  •  Retorno de condensados
A gestão adequada do condensados pode levar a significativas poupanças. A título de exemplo, note-se que cada 0,45kg de vapor que tenham de ser gerados a partir de água a 15°C em vez de água a 70°ºC acrescem 10% ao consumo de combustível. Uma regra prática diz que se poupa 1% de combustível por cada 5ºC de água de alimentação que se aumenta. Maximizar a recuperação de condensados é um procedimento importante.
  •  Tubagens e válvulas mal isoladas
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Perdas de calor resultantes de mau isolamento ou isolamento insuficiente podem revelar-se dispendiosas. Uma linha de vapor a 8 bar mal isolada pode significar perdas na ordem de 1000 GJ por ano, por cada 30 metros de tubagem, o que pode corresponder a qualquer coisa como 9000€ ano por cada 30 metros de tubagem.

Fonte: Handbook of Energy Efficieny and Renewable Energy, Capítulo 14, Craig B. Smith, Barney L. Capehart, Wesley M. Rohrer Jr.

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