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Eficiência energética
Recuperação de Nuvens de Vapor e Calor Residual
Nuvens de Vapor: Energia Sendo Desperdiçada
Nuvens de vapor são uma visão comum em algumas plantas de processo. Estas nuvens são frequentemente consideradas como subprodutos inevitáveis em processos de aquecimento a vapor. No entanto, as nuvens são desagradáveis e pior, podem criar um problema de segurança por crescimento subsequente de algas ou congelamento da água que cai. As nuvens de vapor podem também tornar a planta quente e desagradável se forem ventiladas internamente. Além do mais, o que não deve ser esquecido é que elas constituem energia térmica potencialmente valiosa que sera desperdiçada.
Quando usado em processos de aquecimento, o vapor perde sua energia de calor latente e condensado. O condensado resultante está normalmente a acima de 100°C [212°F] e pode conter até 30% da energia térmica originalmente contida no vapor. Quando o vapor flash a partir do condensado for lançado à atmosfera, muito do que pode ser recuperado dessa energia térmica valiosa é desperdiçado.
Se o Condensado Não for Coletado
Se o Condensado for Coletado
Alguns processos de aquecimento que usam injeção direta de vapor, tais como os vaporizadores, autoclaves, esterilizadores e vulcanizadores de borracha, precisam liberar vapor de seus sistemas. Essas aberturas podem oferecer uma oportunidade para o uso de energia, ao invés de descarregar para a atmosfera.
Ao fazer a coleta e reutilizar o calor viável do condensado e do vapor, as plantas podem reduzir as nuvens de vapor indesejáveis, poupar energia e reduzir os custos de operação—tudo ao mesm tempo!
Abaixo estão alguns exemplos de nuvens de vapor em plantas que usam vapor.
Do Tanque de Coleta de Condensado, Vapor Eliminado à Atmosfera
O vapor que sai de um tanque de coleta de condensado é um sinal de que, embora o condensado esteja sendo devidamente coletado no tanque, o calor em excesso está escapando do condensado e sendo descartado como desperdício.
As plantas com este problema podem implementar as seguintes contra-medidas, para fazer melhor uso do excesso de energia térmica.
Recuperação de Condensado à Alta Pressão
O condensado pode ser retornado diretamente para a caldeira usando uma bomba especializada para o condensado à alta pressão, em vez de ser enviado para o tanque de alimentação.
Compressor a Vapor
O condensado pode ser transformado em flash e então usado para preaquecimento de outras aplicações ou enviado para a caldeira.
O vapor flash à baixa pressão pode ser pressurizado e reutilizado em vários processos.
Trocador de Calor de Condensação de Vapor
O vapor flash pode ser usado em um trocador de calor para aquecer a água.
Nuvens de Vapor Emitidas pela Caldeira
Existem algumas plantas em que o vapor da caldeira deve ser feito embora não haja uso suficiente para todo esse vapor. Nesses casos, uma parte desse vapor é ventilado para evitar o aumento de pressão. Os exemplos incluem algumas plantas que queimam as lascas de madeira (na ausência de incinerador).
Sempre que as caldeiras produzirem mais vapor do que o necessário para aplicações de processo, os gestores das plantas devem considerar o uso do vapor para gerar energia. Esta energia extra pode ser usada dentro da planta ou vendido de volta para a rede elétrica.
Nuvens de Vapor Saindo de um Tubo de Ventilação
Em alguns sistemas a vapor onde o condensado é recuperado, as nuvens de vapor podem ocasionalmente ser vistas saindo dos tubos de ventilação agindo como vasos de flash.
Os tubos de ventilação reduzem a pressão na saída dos purgadores de vapor, permitindo assim que o condensado seja bombeado e os purgadores de outros equipamentos de baixa pressão drenem para essas linhas de retorno. O vapor flash saindo desses eliminadores pode ser coletado e reusado.
Este vapor flash pode ser pressurizado e utilizado em vários processos, ou pode ser enviado para um trocador de calor para aquecer a água de alimentação
Nuvens de Vapor Emitidas pelo Condensado Drenado para um Ralo
Talvez a caldeira esteja longe demais, ou não há condensado o suficiente para justificar o retorno, ou o nível de pressão do condensado seja baixo demais…Seja qual for a razão, muitas plantas optam por desperdiçar e descartar o condensado ao invés de coletar.