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O uso do vapor se tornou comum na indústria desde a revolução industrial, quando maquinários de grande porte necessitavam de força de locomoção e aquecimento. O vapor é um fluido que pode ser gerado, conduzido e controlado com um investimento relativamente baixo, pouca complexidade e altíssima eficiência em comparação a outros fluidos térmicos, como o óleo, por exemplo. Entretanto, é necessário saber utilizá-lo, pois, a ocorrência de vapor flash pode ser prejudicial para alguns processos.
Dentro da indústria 4.0 e da renovação de tecnologias em eficiência energética, segurança e controle relacionados ao uso do vapor na indústria, observamos muitas soluções mirabolantes que envolvem grande complexidade e altos níveis de automação. E que, dessa forma, geram mais equipamentos para manutenção e aumentam a complexidade do processo.
Pensando no bem estar dos técnicos, supervisores e analistas de manutenção, compartilhamos um guia completo para aumento da eficiência e controle do vapor. Assim, começando pelos princípios e cálculos de custos para, seguimos com uma dica excelente de reaproveitamento de energia. Por isso, assista o vídeo abaixo, onde destacamos diversos pontos importantes.
Perguntas importantes
Após esses conceitos básicos, o entendimento acerca de ganhos fica muito mais fácil de ser entendido. Entretanto, confira algumas perguntas-chave para análise que vão facilitar ainda mais:
1 – Qual é a idade da caldeira, periodicidade de manutenção e dados do laudo emitido pelo engenheiro quanto ao seu estado geral?
2 – O sistema possui coletor distribuidor de vapor?
3 – O sistema possui drenagens de condensado com purgadores a cada quantos metros?
4 – Os equipamentos possuem drenagem com purgador de boia ou termodinâmico?
5 – A tubulação de vapor possui isolamento térmico?
6 – O sistema possui retorno de condensado dos purgadores até o tanque de alimentação da caldeira?
Como parâmetro base, se a sua resposta em relação a pelo menos duas dessas perguntas soar de forma negativa, você, certamente, já tem uma grande base que justifique um estudo mais aprofundado do seu sistema e uma oportunidade de apresentação de ganhos de energia.
Geração de vapor flash
Para gerar vapor, a caldeira queima combustível e faz a troca térmica com água, ou seja, diretamente você possui custos como:
- – combustível;
- – energia elétrica;
- – água;
- – tratamento químico.
Além disso, há uma infinidade de custos indiretos:
- – manutenção;
- – inspeção;
- – parada de sistema;
- – regulamentação de acordo com parâmetros da Secretaria do Trabalho.
Considerando os custos diretos é mais fácil a mensuração para apresentação de uma proposta e de resultados reais. Dessa maneira, você precisa levantar os seguintes custos:
1 – Quanto combustível a caldeira consome por mês e qual é o seu custo?
2 – Qual o custo elétrico envolvido no processo da caldeira?
3 – Qual o custo de água e tratamento químico mensal da caldeira?
Com esses custos, fica claro que, se você reduzir a quantidade de trabalho da caldeira, obviamente, reduzirá também os custos. Isso porque, você precisará produzir menos vapor para gerar o mesmo volume de trabalho e de troca térmica. Então, para dar um exemplo claro, imagine o processo abaixo:
– Você possui um sistema com trocador de calor para esterilização, onde a água do seu processo precisa ser mantida em 85°C constantemente.
– Você faz o aquecimento dessa água por meio do uso de um trocador de calor, que, por sua vez tem como subproduto o condensado (água quente) após a troca térmica.
O condensado, logo após ser drenado forma o vapor flash e se mantém a uma alta temperatura. Isso pode ser prejudicial se for retornado diretamente para o tanque de condensado, já que gera choques térmicos, golpes e danifica equipamentos por causa da temperatura elevada.
Como aproveitar o vapor flash?
Dessa maneira, você pode canalizar este vapor para uso em um sistema de reaproveitamento de vapor flash que utiliza, basicamente, um trocador de calor de placas. Neste exemplo, o trocador de calor faria o preaquecimento da água de esterilização antes do trocador efetivamente.
Com esse tipo de aplicação você gasta menos vapor, mantém o processo mais constante e eficiente, diminui o índice de manutenção e melhora a qualidade térmica do sistema.
Quer fazer um cálculo de um sistema igual a esse na sua empresa ou para um cliente seu? Entre em contato para entendermos a atual situação e desenharmos juntos uma solução personalizada para o seu processo.