Conceção eficiente de sistemas de tubagem e drenagem de vapor

Um sistema de distribuição de vapor mal concebido pode ter um impacto negativo na eficiência energética, resultando num maior consumo de energia e custos operacionais.

Efeitos de um sistema de distribuição de vapor mal concebido:

• Pressão de vapor inadequadaPode afetar a eficiência de equipamentos e processos dependentes do vapor.
• Disponibilidade insuficiente de vaporPode causar paragens de produção e afetar a produtividade.
• Aumento da formação de condensadosAumenta a necessidade de purgar o sistema e pode levar à corrosão.
• Quedas de pressão mais elevadasDiminuem a eficiência do sistema e aumentam o consumo de energia.
• Custo inicial mais elevadoTubos, válvulas e acessórios de maiores dimensões para compensar as deficiências de conceção.

PODERÁ ESTAR INTERESSADO EM - CORROSÃO NOS TUBOS DE CONDENSAÇÃO E COMO A RESOLVER

 
Conceção da rede de vapor e de drenagem

Ao longo do comprimento de um tubo de vapor quente, uma quantidade de calor será transferida para o ambiente, e isso dependerá dos parâmetros dados na equação abaixo:

Onde:

Q= Calor transferido por unidade de tempo (W)

k = Condutividade té(W/m k ou w/m° ou w/m°)C)

A = ÁÁrea de transferência de calor (m2)

∆T = Diferença de temperatura através do material (K o °C)

x = Espessura do material (m)

Nos sistemas de vapor, trata-se de uméA perda de energia representa ineficiência, pelo que os tubos são isolados para limitar essas perdas.éperdas. Independentemente da qualidade ou da espessura do isolamento, haverá sempre um nível de perda de ruído.éIsto fará com que o vapor se condense ao longo do comprimento da tubagem.a.

Além disso, o vapor será convertido em hIsto reduz o seu potencial de transferência de calor. Se for permitida a acumulação de água, a área total efectiva da secção transversal do tubo é reduzida e a velocidade do vapor pode aumentar acima dos limites do tubo.ácaros recomendado.

DisposiçõesA Comissão, em conformidade comías

É uma boa prática de engenharia que, sempre que possível, a tubagem seja instalada nas condutas.O principal com a caíO rácio não pode ser inferior a 1:100 (1 m de altura) e não pode ser inferior a 1:100 (1 m de altura).Esta inclinação garantirá que a gravidade, bem como o fluxo de vapor, ajudará na direção do fluxo de vapor. Esta inclinação assegurará que a gravidade, bem como o fluxo de vapor, ajudará na conceção e funcionamento do sistema. para se deslocar para pontos de drenagem onde o condensado possa ser eliminado de forma segura e eficaz.

Pontos de drenagem

O ponto de drenagem deve garantir que o condensado chegue ao dreno. A conceção e a localização dos pontos de drenagem devem ser cuidadosamente consideradas.

TambéméO condensado que fica parado numa conduta também deve ser tido em conta.um diretor, quando o fluxo de vapor cessa. A gravidade assegurará que a água (condensado) correrá ao longo de de tubérculosO sistema deve, por conseguinte, ser instalado nestes pontos baixos. Por conseguinte, devem ser instalados sifões nestes pontos baixos.

A quantidade de condensado formada numa grande conduta de vapor em condições de arranque é suficiente para exigir a existência de pontos de drenagem a intervalos de 30 m a 50 m, bem como pontos baixos naturais, como no fundo das condutas.A mobilidade ascendente.

Em funcionamento normal, o vapor pode fluir ao longo da tubagem.a velocidades de até 145 km/h, arrastando o condensado com él. O A figura abaixo mostra um tubo de drenagem de 15 mm ligado diretamente ao fundo do tubo.um diretor.

Embora o tubo de 15 mm tenha capacidade suficiente, é difícil captar uma grande parte da água no tubo. filme condensadoéAs principais razões para tal são as seguintes.Esta disposição. Esta disposiçãos ação seria

ineficaz.

Uma solução mais fiável para a remoção de condensados é apresentada abaixo.

O coletor de linha deve ter pelo menos 25 a 30 mm na parte inferior da perna de gotejamento, para redes até 100 mm, e pelo menos 50 mm para redes maiores. Isto permite que haja espaço por baixo para que a sujidade e os detritos se depositem.xido.

A parte inferior da perna de gotejamento pode ser equipada com uma flange amovível ou uma válvula de drenagem.(a) A válvula de purga para para fins de limpeza.

As dimensões recomendadas para a perna de gotejamento de drenagem são indicadas abaixo:

 

Martelo de água e seus efeitos

A eficiência energética nas condutas de vapor é uma questão crucial para a rentabilidade e segurança das instalações industriais. Um fator que pode afetar significativamente a eficiência e a segurança é o golpe de aríete.

Efeitos do golpe de aríete

• Danos nas tubagens e no equipamento: O martelo de água em condutas de vapor podem gerar vibrações e forças consideráveis que podem danificar tubos, válvulas, acessórios e outros equipamentos do sistema.
• Perdas de energia: Fugas e rupturas nas tubagens devido a golpes de aríete podem resultar na perda de vapor valioso, o que se traduz num maior consumo de energia e custos de funcionamento.
• Riscos de segurança: Os golpes de aríete podem provocar o rebentamento de tubos, colocando em risco a segurança do pessoal e das instalações.

Relação com a eficiência energética

Um sistema de tubagem de vapor bem concebido e mantido pode minimizar o risco de golpe de aríete e, ao mesmo tempo, melhorar a eficiência energética. As seguintes estratégias são importantes:

• Conceção adequada:
  • Incluir um declive adequado na tubagem para facilitar a drenagem de condensados.
  • Dimensionamento correto da tubagem para evitar velocidades de vapor excessivas.
  • Selecionar e instalar purgadores de vapor eficientes para remover a condensação de forma rápida e eficaz.
  • Utilize válvulas de retenção para evitar o refluxo de condensado.
• Manutenção preventiva:
  • Inspecionar e reparar regularmente os tubos para detetar fugas e danos.
  • Limpe os tubos e os purgadores de vapor para remover incrustações e outros depósitos que possam obstruir o fluxo.
  • Monitorizar o sistema de vapor para detetar e corrigir problemas de pressão e temperatura.

Minimizar o golpe de aríete

As medidas para minimizar os golpes de aríete também contribuem para a eficiência energética:

• Evitar a acumulação de condensados: Instalar pontos de drenagem nas zonas baixas das tubagens e utilizar purgadores de vapor eficientes.
• Controlar a velocidade do vapor: Dimensionar corretamente as tubagens e evitar mudanças bruscas na direção do fluxo.
• Funcionamento correto: Abrir e fechar as válvulas lentamente, especialmente durante o arranque e a paragem do sistema.

CONTEÚDO ÚTIL - EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NOS SISTEMAS DE VAPOR COMO PRIMEIRO PASSO PARA A DESCARBONIZAÇÃO

 

Referências

Os bypasses são normalmente mais curtos do que as condutas de vapor. Como regra geral, portanto, se o bypass não tiver mais de 10 metros e a pressão na tubagem principal for adequada, é possível dimensionar a tubagem a uma velocidade de 25 a 40 m/s e não se preocupar com a queda de pressão.

Ligações de ramificação

As ligações de derivação que retiram vapor do topo da tubagem não são utilizadas na tubagem.um diretor transportar mais vapor do que qualquer outros seco.

Se a entrada for lateral, ou pior, inferior, pode aceitar condensação e detritos da tubagem.um diretor vapor. O resultado é um vapormedo e a sujidade que chega ao equipamento, o que afectará o desempenho a curto e a longo prazo.

O vA válvula deve ser instalada o mais próximo possível da entrada de vapor para minimizar a condensação na linha de vapor.A Comissão A planta pode parar durante longos períodos de tempo.

CONTEÚDO ÚTIL - CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE RETORNO DE CONDENSADOS DE INSTALAÇÕES DE VAPOR

Drenagem de bypass

Nas referências tambéménão há pontos baixos. O maiss comA única é uma drenagem de derivação.n próximo a vválvula de isolamento ou uma válvula de controlo.

A condensação pode acumular-se à frente de uma válvula fechada e, depois, pode acumular-se numa válvula fechada.éO vapor será impulsionado para a frente com o vapor quando a válvula for novamente aberta - consequentemente, um ponto de drenagem com uma estação de ventilação de vapor é uma boa prática imediatamente antes do filtro e da válvula.Válvula de controlo.

 

ElevaçãoA Comissão também

Há muitas ocasiões em que uma tubagem de vapor tem de passar por terrenos de elevação, ou aplicações em que os contornos do local tornam improdutivo deixar a tubagem com a queda de 1:100 proposta acima. Nestas situações, o condensado deve ser ajudado a fluir para baixo e contra o fluxo de vapor. Seria uma boa prática dimensionar a tubagem a uma velocidade de vapor baixa, não superior a 15 m/s, de modo a tentar traçar a linha da tubagem.a com um declive não inferior a 1:40, e instalar pontos de drenagem a intervalos não inferiores a 15 metros.

O objetivo é evitar a formação de uma película de condensação no fundo do tubo.um aumento de espessura até ao ponto em que as gotas de condensado podem ser recolhidas pelo fluxo de vapor.

 

Separadores de vapor

As caldeiras de vapor compactas modernas têm uma grande capacidade de evaporação para o seu tamanho e têm uma capacidade limitada para lidar com cargas que mudam rapidamente.O Para além dissoAlém disso, outras circunstâncias, tais como:

• Tratamento químico incorreto da água de alimentação e/ou controlo de TDS.
• Picos de carga transitórios noutras partes da instalação

Podem provocar o arrastamento de água e de impurezas da água da caldeira para os tubos.As redes de distribuiçãos. Podem ser instalados separadores para eliminar esta água.

Regra geral, desde que as velocidades na conduta sejaméOs separadores devem ser dimensionados de acordo com a dimensão da conduta.a.

Um separador removerá as gotículas de água das paredes da tubagem e a névoa suspensa arrastada no próprio vapor. A presença e o efeito do golpe de aríete podem ser erradicados através da colocação de um separador na tubagem principal e, por vezes, pode ser mais barato do que aumentar o tamanho da tubagem e fazer poços de gotejamento.

Recomenda-se um separador antes das válvulas de controlo e dos medidores de caudal. TambéméÉ aconselhável instalar separadores onde uma conduta de vapor entra no edifício pelo exterior. Isto assegurará que qualquer condensado produzido no sistema de distribuição externo seja removido e que o edifício receba vapor seco. Isto é igualmente importante quando o uso de vapor no edifício é registado e cobrado.

 

Filtros Y

Quando se instala um tubo novo, não é raro que se depositem acidentalmente fragmentos de areia de fundição, areia de embalagem, areia de montagem, aparas, varetas de soldadura e até porcas e parafusos que tenham ficado no interior. No caso de tubos mais antigos, haverá ferrugem, e no caso de tubos mais antigos, haverá ferrugem.réplicas de água dura, depósítios carbonatados. 

Ocasionalmente, as peças soltam-se e passam ao longo da tubagem com o vapor, ficando alojadas no interior de uma peça de equipamento que consome vapor.

Isto pode, por exemplo, impedir uma válvula de abrir/fechar corretamente. O equipamento que consome vapor pode tambéméA ação cortante do vapor a alta velocidade e da água que passa pelo reservatório de água pode causar danos permanentes por arranhar - a ação cortante do vapor a alta velocidade e da água que passa pelo reservatório de água pode causar danos permanentes na água.és de uma válvula parcialmente aberta. Uma vez ocorrida a erosão, a válvula não voltará a fechar-se.éO sistema pode ser utilizado para a remoção de sujidade e detritos.

Por conseguinte, é aconselhável instalar um filtro do mesmo tamanho que o tubo.a em frente de cada armadilha, calibre válvula de controlo do fluxo, válvula redutora e válvula reguladora. A ilustração apresentada na figura abaixo mostra um corte transversal da válvula reguladora de caudal.O valor de corte de um filtro típico.

 

O vapor flui da entrada "A". através des do crivo perfurado "B" para a saída "C". Considerando que o vapor e a água passam facilmente através do crivo perfurado "B" para a saída "C".éA sujidade fica retida no crivo. O tampão "D" pode ser retirado, permitindo que o crivo seja removido e limpo regularmente. TambéméPode ser instalada uma válvula de purga no tampão "D" para facilitar a limpeza regular.

Os filtros também podem ser uma fonte de vapor húmido, como já foi referido.

Para evitar esta situação, os filtros devem ser sempre instalados numa linha de vapor com os cestos na posição correta.A nomeação horizontal e o sombreamento.

 

Como drenar tubosAs principais são

As armadilhas são as mais importanteséA forma mais eficiente de drenar a condensação de um sistema de distribuição é drenar a condensação de um sistema de distribuição.O vapor.

As armadilhas selecionadas devem ser adequadas para o sistema em téOs termos de:

• Presión nominal
• Capacidade
• Adequação

Presión nominal

O Presidente doO valor nominal mais comum é fácil de encontrar; o mais comum é o valor nominal.A pressão máxima da Comissão éA pressão de trabalho possível no coletor pode ser conhecida e estabelecida.

Capacidade

Capacidade, ou seja, a quantidade de condensado a descarregar, que deve ser dividida em dois categoriaOs factores mais importantes para o funcionamento do equipamento são os seguintes: carga de aquecimento e carga de funcionamento.

Carga de aquecimento

Primeiro, o tubo precisa de ser levado à temperatura de funcionamento. Esta pode ser determinada por cálculo, conhecendo a massa e o calor específico do tubo.No caso de o tubo e os seus acessórios.

Carga de funcionamento

Quando a conduta de vapor está à temperatura de funcionamento, a taxa de condensação é principalmente uma função da dimensão da tubagem e da qualidade e espessura do isolamento.

Adequação

Um coletor de drenagem principal deve ter em conta as seguintes restrições:

• Temperatura de descarga - O purgador deve descarregar à temperatura de saturação ou muito próxima desta, a menos que sejam utilizadas secções de arrefecimento entre o ponto de drenagem e o purgador. Isto significa que a escolha é um coletor de tipo mecânico.(tais como armadilhas armadilhas de flutuador, armadilhas de balde invertido ou armadilhas termodinâmicas.O)
• DaAno devido à geada - Quando a linha de vapor principal se encontra no exterior do edifício e existe a possibilidade de uma temperatura ambiente inferior a zero, o purgador termodinâmico é ideal, uma vez que não é danificado pelo gelo. Mesmo que a instalação implique que a água possa permanecer no purgador após a paragem e ocorra um congelamento, o purgador termodinâmico pode ser utilizado para evitar o congelamento do purgador. descongelar sem danos quando voltar a ser utilizado.
• Martelo de água - No passado, em instalações mal concebidas, onde o golpe de aríete era frequente, os purgadores de flutuador não eram os mais utilizados.s idA suscetibilidade do homem aos efeitos da valor flutuante a ser dadoñOs desenhos. Os desenhoss e as crianças e jovenséTécnicas de fabricon contemporâneoOs actuais purgadores de boia são unidades extremamente robustas para a purga de linhas. Os purgadores de boia são a primeira escolha para utilização com separadores, uma vez que atingem capacidades elevadas e podem ser utilizados numa vasta gama de aplicações.facilmente, e são capazes de responder rapidamente ao rápido aumento do número deOs pedidos de caudal.

 

Fuga de vapor

Fugas de vapor do tubérculoAs fugas são frequentemente ignoradas. As fugas podem ter um custo elevado no sentido económicoEstes requerem uma atenção imediata para garantir que o sistema de vapor está a funcionar com um desempenho ótimo e um mínimo de manutenção.O Comité das Regiões

A figura ilustra o péA perda de vapor para vários tamanhos de orifício a várias pressões.

Este péIsto pode ser facilmente traduzido em poupanças de combustível com base nas horas de funcionamento anuais.