Dicas de economia de energia da tubulação de vapor

Dicas de economia de energia das caldeiras. Avaliamos meios para economizar energia através da melhora de eficiência na caldeira, mas este artigo investigará os meios para economia de energia através da redução das perdas de calor nas tubulações de distribuição do vapor gerado na caldeira.

Muitas vezes, as tubulações de distribuição de vapor são esquecidas quando se trata de estratégias de conservação de energia. No entanto, como estas tubulações geralmente percorrem longas distâncias dentro da planta, elas têm uma grande área de superfície e, portanto, alto potencial para irradiar energia térmica ou perder vapor devido a vazamentos.

São duas as principais formas da tubulação de vapor perder energia térmica:

  1. Irradiação térmica a partir da superfície de tubulações e válvulas
  2. Vazamento de vapor em válvulas, tubos e purgador de vapor

Este artigo explana sobre estas duas formas de perda de calor das tubulações de vapor.

Prevenção de irradiação térmica

Para limitar a quantidade de calor irradiado pelas tubulações de vapor, siga estas duas etapas:

1. Otimização do isolamento das tubulações, válvulas e acessórios de vapor existentes

É importante isolar adequadamente todas as tubulações de vapor não isoladas, flanges e outros acessórios, válvulas de controle, VRPs e outras válvulas. O princípio de operação do purgador de vapor deve ser considerado antes de aplicar o isolamento ao purgador e a sua tubulação. Os purgadores termodinâmico e termostático podem permanecer fechados por períodos de tempo prolongados quando isolados e assim impedir a descarga de condensado pelo equipamento.

O material e a espessura do isolamento devem estar em conformidade com a regulamentação local. É recomendada uma análise econômica para determinar o material e a espessura ideal para um determinado diâmetro de tubo.

 

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Isole adequadamente todos os purgadores, válvulas e acessórios da planta

 

2. Redução da área total da superfície das tubulações

A quantidade de calor irradiada de um tubo é proporcional à área da superfície do tubo, portanto, ao usar um tubo de diâmetro grande, aumentará a quantidade de calor irradiado. No entanto, o uso de um tubo de diâmetro muito pequeno limitará a quantidade de vapor disponível para ser distribuída a uma determinada velocidade.

Uma tubulação de distribuição de vapor deve ser dimensionada para a vazão máxima de vapor da planta a uma velocidade aceitável. Isso garantirá que o tubo não seja superdimensionado desperdiçando calor excessivamente, e nem subdimensionada que possa limitar o fluxo. A perda de pressão também deve ser levada em consideração na determinação do tamanho correto do tubo.

Como a área de superfície do tubo aumentará de acordo com o comprimento da tubulação, é fundamental otimizar a rota dos tubos para reduzir ao mínimo as perdas por irradiação.

 

Dicas de economia de energia da tubulação de vapor

As perdas de calor das tubulações são proporcionais à área da superfície das tubulações.

Prevenção de vazamento de vapor

Existem duas etapas que devem ser seguidas para reduzir a quantidade de vazamento de vapor das tubulações.

1. Consertar vazamentos de válvulas e acessórios

Não é comum o vazamento constante a partir de modernos acessórios e hastes de válvulas, mas mesmo os pequenos vazamentos durante a operação podem resultar em grandes perdas ao longo do tempo.

Essas perdas podem ser graves pelo ponto de vista financeiro, por isso é recomendável que os vazamentos sejam reparados o mais rápido possível.

 

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Vazamento de vapor em válvulas e flanges

 

2. Prevenção de vazamento nos purgadores de vapor

Os purgadores de vapor instalados nas tubulações de vapor também podem ser responsáveis pelo vazamento do vapor. Os purgadores de vapor podem vazar vapor por um dos seguintes motivos:

  • Vazamento devido à falha do purgador
  • Vazamento devido princípio de operação (perda de vapor por consumo específico)

A quantidade de vazamento de vapor pela falha do purgador depende do modelo do purgador e da pressão operação, mas abaixo está um guia aproximado da quantidade de vapor perdida por vazamentos de tamanhos diferentes:

  • Vazamento pequeno e intermitente = Aprox. 4kg/h [9 lb/h]
  • Vazamento constante = Aprox. 15 kg/h [33 lb/h]

Se a planta opera por 8.000 horas por ano e o custo do vapor é 10 USD por 1.000 lb, uma falha do purgador com pequeno vazamento intermitente nesta planta custará anualmente em torno de 720 USD. Um único purgador com vazamento constante custará anualmente para a planta 2.640 USD.

A quantidade de perda de vapor por princípio de funcionamento dos purgadores durante a operação normal varia muito, dependendo do modelo dos purgadores. Os purgadores de vapor convencionais, tais como purgadores de disco (termodinâmicos) e purgadores de balde perdem 10 vezes mais vapor durante a operação normal em comparação com os purgadores de vapor Free Float® com eficiência energética.

Vazamento devido à falha do purgador

Como os tipos de purgadores convencionais vazam grandes volumes de vapor ao longo de seu ciclo de vida, as plantas podem se beneficiar financeiramente, com a substituição imediata desses purgadores por TLV Free Float® models, sem esperar até que os purgadores convencionais falhem.

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