Análise individualizada de processos: eficiência termo energética - Vaportec • Tecnologia Industrial
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A importância da análise individual de cada processo dentro da indústria é fundamental para ter a melhor eficiência termo energética. A eficiência não vem apenas do processo ocorrendo de maneira contínua, sem grandes variações, mas, também, da economia de combustível na geração. Tanto em plantas de amônia quanto em plantas de vapor, há a presença de compressores de amônia, grandes consumidores de energia elétrica, caldeiras de vapor. Todos esses equipamentos são grandes consumidores de combustíveis, como lenha, gás, óleo e outros.
Todos são geradores térmicos e consomem energia de fontes diversas para tal. Dessa forma, o consumo de energia deve ser estudado e analisado a partir de alguns pontos relacionados ao processo para obtenção da melhor eficiência termo energética na planta geradora e, consequentemente, na planta fabril.
Variáveis importantes em plantas de vapor
Golpes em redes de vapor
Os golpes em redes de vapor, normalmente, são ocasionados pela onda gerada pelo acúmulo de condensado, principalmente, nas partidas de plantas frias. Esses golpe de aríete, podem ocasionar dano estrutural na rede de vapor e em válvulas e equipamentos de controle. Existe uma solução bastante simples para esse problema, podendo ser adequada a cada processo. Antes da partida da planta, uma drenagem manual pode ser feita através do uso de válvulas de bloqueio tipo esfera em baixadas de rede e pontos de acumulo de condensado. Só esse procedimento já evitará grandes problemas que podem ocorrer, em especial, em cidades de clima frio, onde o golpe é ampliado pelo diferencial de temperatura.
Isolamento em redes de vapor
O isolamento térmico em redes de vapor e na caldeira é fundamental para manutenção da temperatura e qualidade do vapor. Uma rede de vapor sem isolamento térmico perde temperatura para o ambiente, aumentando o nível de condensação e diminuindo a eficiência termo energética do processo. Dessa maneira, o processo fica lento e perde qualidade. Se o produto ficar por mais tempo do que necessário nos equipamentos, como ração em uma peletizadora a vapor, por exemplo, ele perde qualidade e necessita da adição de produtos químicos. Isso aumenta o custo do produto e diminui a sua qualidade.
Coletor distribuidor de vapor
Um coletor distribuidor de vapor é fundamental para melhorar a qualidade de vapor do processo e administrar as redes de alimentação dos diferentes equipamentos individualmente. No coletor são instalados pontos de drenagem, retenção, eliminação de ar. Por sua vez, esses pontos de tratamento de vapor, logo na distribuição, permitem que ele seja transportado na sua melhor forma para os equipamentos: seco, sem ar e com a pressão balanceada.
Bota de drenagem de vapor
A cada 30 metros de rede de vapor é indicado fazer uma bota de drenagem. Ela é composta, basicamente, por válvulas de bloqueio tipo esfera, filtro tipo y e purgador termodinâmico. Uma mangueira flexível pode ser utilizada para ligar essa drenagem à rede de retorno de condensado, sem a necessidade de válvula de retenção. A drenagem em redes de vapor, principalmente em redes com grande extensão, permite que o fluido chegue seco aos pontos de consumo, protegendo válvulas e equipamentos.
Baixadas de vapor, alimentação de vapor em equipamentos
O vapor, antes do uso em equipamentos, como estações redutoras de pressão, estação controladora de vapor e trocadores de calor, deve ser tratado através do uso de separador de umidade. Esse equipamento é responsável por expandir o vapor, separando-o do condensado que pode ser eliminado através de purgador termodinâmico ou mecânico de boia, dependendo de cada processo especificamente.
Variáveis importantes em redes de amônia
Válvulas de controle de amônia trancando
As válvulas de controle de sucção para amônia, normalmente modelo ICS Danfoss, podem, em determinados processos, trancar durante seu funcionamento. Esse fenômeno pode estar relacionado à qualidade da amônia que esta evaporando (verificar filtragem na entrada de líquido) e também a fatores como presença de óleo na rede, regulagem errada de sua operação e abertura ou fechamento manual feito de forma equivocada. Além desses fatos, dependendo do tempo de uso da válvula, pode ser necessária a troca dos reparos. Outras válvulas para controle de sucção como a antiga válvula PM Danfoss, a válvula motorizada ICM Danfoss e a válvula solenoide de dois estágios ICLX Danfoss, podem apresentar o mesmo problema. Inclusive, a Vaportec conta com toda linha de reparos Danfoss à pronta entrega. Confira nosso vídeo explicativo sobre manutenção preventiva, explicando a diferença entre tipos de reparos Danfoss.
Vazamento de amônia em válvulas manuais
Válvulas manuais, com corpo soldado e não monobloco, podem apresentar vazamentos. Esse problema é evitado, em grande parte, quando válvulas de bloqueio Danfoss para amônia são utilizadas. Vazamentos em rede de amônia, além de significar perdas progressivas na qualidade e estabilidade do sistema frigorifico, apresentam ameaça à vida humana de nossos colaboradores, por se tratar de um gás tóxico.
Obs: Em sistemas de refrigeração por amônia é obrigatória a instalação de detectores de vazamento com central controladora, conforme normativa vigente em todo território nacional. Os detectores para amônia modelo GDA Danfoss são fabricados tendo precisão e grande confiabilidade de processo. A central própria de controle e ferramenta PC facilita seu controle e geração de gráficos, que pode ser feito por meio de pc na sala de máquinas e/ou utilidades.
Baixa precisão no controle de temperatura de câmeras frias
A baixa precisão no controle de temperatura de câmeras frias alimentadas com amônia pode estar ligada ao mal funcionamento das válvulas solenoide para amônia, instaladas na alimentação de líquido do evaporador de amônia. A manutenção preventiva e periódica desses equipamentos, tal como a limpeza, deve ser feita respeitando padrões e periodicidades pré-definidas.
Controle de líquido no reservatório de amônia
O controle de nível do líquido no reservatório de amônia é fundamental e a sua precisão, tal como seu funcionamento, deve ser revisada continuamente. Para tal tarefa, a Danfoss disponibiliza o controlador de nível modelo AKS 38, que atua através de boia magnética. Para essa mesma aplicação, há também transmissores de nível para amônia como AKS 4100, com saída modulante. Ambos podem ser utilizados de maneira muito inteligente com a válvula motorizada modelo ICM Danfoss. Dessa maneira, mantendo a injeção de líquido operando, o processo continua conforme a demanda.
Inversor de frequência para controle de capacidade de compressor de amônia
O uso de inversores de frequência para controle da capacidade de compressores de amônia é item fundamental quando se fala de eficiência termo energética. A instalação feita de maneira adequada, além de permitir o trabalho de maneira mais econômica, disponibiliza mais dados a cerca do processo de geração, regime de trabalho e consumo de energia. Isso permite uma visão mais ampla do processo e, também, uma maior inteligência sobre o uso da planta frigorifica e as oportunidades dentro da mesma, considerando consumos e regime de trabalho.