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Dicas de economia de energia para equipamentos a vapor

Razões para usar o vapor com eficiência

A maioria das instalações industriais possuem processos de aquecimento, secagem e/ou umidificação, e os equipamentos que executam esses processos geralmente usam vapor. O vapor é usado nessas instalações com o objetivo de produzir produtos de alta qualidade com eficiência. Para garantir que o equipamento que utiliza vapor funcione eficientemente e consuma o mínimo de energia possível, as instalações precisam garantir o seguinte:

– O equipamento alcança a temperatura necessária em um tempo definido.
– O vapor mantém a pressão e a temperatura adequadas ao transferir calor para o produto.
– É utilizado um vapor de alta qualidade.
– As restrições à transferência de calor, como condensado e ar, são removidas completamente do equipamento.

6 métodos para aumentar a eficiência energética de equipamentos a vapor

Abaixo temos 6 maneiras de fazer com que seu equipamento a vapor funcione com mais eficiência.

1. Verifique se as válvulas de vapor estão abertas ou fechadas quando o equipamento não estiver em uso

Primeiro, investigue se é mais eficiente em termos energéticos fechar todas as válvulas após o desligamento do equipamento ou mantê-las abertas e deixar que o vapor passe pelo sistema para mantê-lo aquecido. Caso o equipamento opere em lotes e consuma uma grande quantidade de vapor enquanto esta desligado entre os lotes, o suprimento de vapor deverá ser completamente interrompido, ao fechar as válvulas de vapor.

2. Use vapor seco

Se, como geralmente acontece, o equipamento que utiliza vapor estiver localizado longe da caldeira, o vapor perderá calor e condensará parcialmente à medida que passar pela tubulação. Parte desse condensado pode ser reintroduzido no fluxo de vapor como umidade arrastada (”vapor úmido”).

A fim de ajudar a garantir que o vapor fornecido ao equipamento seja da mais alta qualidade, o condensado arrastado deve ser separado do fluxo de vapor usando um separador, enquanto o condensado arrastado é removido da parte inferior da tubulação com compartimentos para gotejamento de tamanho adequado.

3. Controle o vapor até que atinja a pressão ideal para o produto sendo aquecido

Os equipamentos a vapor geralmente são usados para aquecer produtos com volumes e temperaturas variados, dentro de um prazo determinado. Pode parecer lógico usar o vapor com a mais alta pressão disponível para reduzir o tempo de produção; no entanto, isso não é recomendado por dois motivos:

– Se a temperatura do vapor estiver muito alta, ela poderá queimar o produto nas superfícies de transferência de calor e aumentar a resistência a uma maior transferência de calor.
– O vapor a uma pressão mais baixa é mais eficiente em termos energéticos (ou seja, possui um calor latente mais alto) do que a uma pressão mais alta e, portanto, são necessários volumes mais baixos para aplicar a quantidade necessária de calor ao produto.

Para garantir que seu equipamento sempre aqueça o produto na temperatura ideal, instale uma válvula de controle de temperatura, pressão ou fluxo no lado de alimentação do equipamento e use um sistema de controle automático para manter o vapor sempre a uma pressão ideal.

Observe que o vapor deve ser distribuído a uma pressão mais alta para minimizar os tamanhos dos tubos de distribuição. Uma válvula redutora de pressão e/ou válvula de controle reduzirão a pressão do vapor ao valor desejado a ser fornecido ao equipamento.

4. Remova completamente o condensado e o ar do equipamento

Se o condensado e o ar estiverem presos no espaço do vapor no equipamento, eles podem impedir o processo de aquecimento. Para remover automaticamente o ar e o condensado, a TLV recomenda a instalação de um purgador de vapor que possa liberar ar e outros gases incondensáveis. Além disso, uma bota coletora para vapor deve ser instalado no caso de equipamentos que, devido à sua estrutura, aprisionam o ar em locais remotos.

5. Recupere e reutilize o condensado

O condensado que se forma no equipamento a vapor contém ainda uma quantidade significativa de calor e já é água tratada; portanto, os usuários devem considerar o benefício potencial de recuperá-lo e reutilizá-lo.

6. Isole adequadamente o equipamento e a tubulação

É importante isolar o equipamento a vapor, bem como as linhas de vapor e as linhas de recuperação de condensado, a fim de minimizar a quantidade de calor irradiada para a atmosfera durante a operação. Escolha materiais e espessuras econômicas que estejam em conformidade com os regulamentos locais ao aplicar o material isolante.
Reduza a quantidade de vapor necessária para produzir um único produto

Ao comparar a quantidade de vapor usada no processo de produção com a quantidade de produtos produzidos, os usuários podem descobrir exatamente a eficiência de operação de sua instalação. Recomendamos que as instalações tenham como objetivo reduzir a quantidade de vapor necessária para produzir um único produto a cada ano, através da adoção das etapas descritas acima.

Para avaliar a eficiência de operação da instalação, os usuários precisam medir a vazão da massa de vapor. Também é útil medir a massa de vapor usada pelo equipamento durante a operação e entre lotes.
Dica

A TLV oferece ferramentas úteis de cálculo para medir a vazão e a massa de vapor:

– Vazão do vapor através da tubulação
– Vazão de vapor através de uma válvula
– Vazão de vapor através de um orifício
– Tabela de vapor saturado por pressão

Os usuários devem procurar reduzir a quantidade de vapor usada pelo equipamento durante o desligamento deste. Além disso, ao monitorar continuamente o fluxo de vapor, os usuários podem identificar rapidamente alguns problemas, tais como vazamentos de vapor.