Notícias

Aug 22, 2023

Vapor: Minimize as Perdas, Economize Energia

Quer utilize o vapor como ingrediente alimentar (grau culinário) ou para cozinhar,

Quer você use vapor como ingrediente alimentar (grau culinário) ou para cozinhar, com os preços atuais do gás natural e do petróleo em alta, a conservação não é importante apenas do ponto de vista da sustentabilidade corporativa, mas especialmente do ponto de vista financeiro. Hoje, pense nos três R's – reduzir, reutilizar e reciclar – sempre que possível. Por exemplo, reutilizar e reciclar o condensado? Já é água, é tratada - e é quente. Considere o custo de produção em termos de BTUs por quilo de alimento produzido ou por barril de cerveja. Onde e quais são as perdas comuns de energia a vapor?

"Os sistemas de ventilação de vapor são o maior ponto de perda de energia, mas podem ser gerenciados de forma eficaz com soluções estratégicas", diz Sam Simkowski, engenheiro de processo III da Stellar. Um sistema de vapor devidamente balanceado pode ajudar a reduzir as perdas de energia e as emissões gerais da caldeira. Para conseguir isso, as plantas devem tentar minimizar ou eliminar a quantidade de vapor liberada na atmosfera. Em vez de liberar o vapor, as plantas podem recuperar e reciclar o vapor instantâneo para atender às necessidades da planta, como o aquecimento de água nas áreas de processamento. A incorporação de trocadores de calor ou condensadores permite que as instalações usem a energia do vapor flash, o que pode ter um impacto positivo significativo nos custos gerais. Outra forma de evitar perdas devido à ventilação é incorporar um tanque flash ou sistema em cascata em um sistema de vapor de alta pressão. Este método fornece uma fonte de vapor de baixa pressão que pode ser usada em qualquer outra parte da planta, acrescenta Simkowski.

A principal fonte de vapor flash ocorre quando o condensado saturado cai para uma pressão mais baixa, diz Jonathan Clark, PE, engenheiro mecânico da CRB. Quando o condensado de vapor passa pelo purgador do equipamento ao qual está conectado, a queda de pressão resultante no purgador resultará em alguma geração de vapor flash. Este é um vapor perfeitamente útil e, em muitos casos, é negligenciado como fonte de vapor para equipamentos. Se as condições de funcionamento do equipamento o permitirem, este pode ser recuperado e utilizado noutro local caso existam utilizadores que aceitem o vapor flash.

O principal argumento, diz Clark, "O vapor flash que não é recuperado é uma perda de energia e de água. Para cada libra de vapor flash não recuperado, há uma libra associada de água de reposição necessária. O engenheiro que avalia o sistema de vapor pode determinar o custo dessas perdas".

"O projetista do sistema de vapor deve avaliar os fluxos de condensado disponíveis para recuperação de vapor flash", acrescenta Clark. Um separador de vapor flash pode ser usado entre os fluxos de condensado de alta e baixa pressão para recuperação de vapor útil a ser usado em aplicações de aquecimento de baixa pressão. As características operacionais da recuperação de vapor flash e do usuário de baixa pressão também precisam ser consideradas para garantir que haja um suprimento suficiente e consistente disponível.

Outro método para recuperação de vapor flash é permitir que o condensado de alta pressão passe para uma pressão mais baixa e seja reutilizado, diz Gabriel Legorburu, PE, PhD, engenheiro de processo sênior do Dennis Group. Essa abordagem pode ser usada quando há várias pressões de vapor em uma instalação. Por exemplo, considere uma aplicação onde o vapor de alta pressão é usado para aquecer o óleo da fritadeira a 415°F. O condensado que sai do trocador de calor vapor-óleo ainda pode ser superior a 200 PSIG. Idealmente, esse condensado de alta pressão seria flashado em um recipiente com um regulador de contrapressão ajustado para 200 PSIG ou menos. Então, o vapor de pressão mais baixa poderia ser usado para equipamentos que requerem menos pressão do que as fritadeiras.

O balanço de massa e energia do sistema de vapor deve incluir todos os cálculos do sistema de vapor. Esses cálculos são usados ​​para determinar os custos operacionais do sistema de vapor a partir de uma análise de entrada de energia para gerar vapor. Os cálculos para recuperação de vapor flash como parte do balanço de massa e energia são detalhados na publicação da Spirax Sarco, "Design of Fluid Systems, Hook-Ups", diz Clark.

Purgadores de vapor com falha causam problemas, independentemente do modo de falha. Quando eles falham, eles perdem força e, dependendo da operação, podem custar até seis dígitos em energia desperdiçada, sem mencionar que os purgadores com falha na abertura afetam a pressão e a eficiência. Falhas fechadas podem interromper a produção de calor e permitir que a pressão atinja níveis perigosos. Considere uma pesquisa de purgador de vapor por um engenheiro qualificado para descobrir quanta energia você pode estar desperdiçando. (Consulte a barra lateral, "Pesquisa do sistema de vapor pode revelar problemas e desperdício do sistema.") Considere também a instalação de monitores/sensores em purgadores de vapor, que detectam falhas e podem alertar os operadores via rede ou comunicações sem fio quando uma falha está prestes a ocorrer - ou ocorreu.