Otimização energética com recuperação de vapor flash e termocompressor

A recuperação de vapor flash é um processo crucial para a otimização da eficiência energética em instalações industriais que operam com sistemas de vapor. Este artigo técnico está estruturado em quatro blocos: uma introdução à importância da recuperação de vapor flash, o funcionamento do termocompressor, o sistema de recuperação e exemplos práticos de instalações com termocompressores.

 

Importância da recuperação de vapor flash

O vapor flash é gerado quando o condensado a alta pressão é libertado a uma pressão inferior, libertando alguma da sua energia sob a forma de vapor. Este é um fenómeno natural e ocorre em quase todos os sistemas de vapor com purgadores. Não se trata de uma falha do sistema e não indica uma avaria do equipamento. É uma consequência direta da redução da pressão do condensado.

Por exemplo, se tivermos um sistema com uma pressão de funcionamento de 4 bar e 1000 kg/h de condensado a passar por um purgador, a libertação deste condensado à pressão atmosférica (0 bar) gera aproximadamente 100 kg/h de vapor de flash. Isto representa um 10% de geração de vapor flash devido à queda de pressão.

Volume e energia do vapor flash

O vapor flash ocupa um volume significativamente maior do que o condensado em fase líquida. Numa conduta de condensado, uma pequena fração de massa sob a forma de vapor flash pode ser responsável pela maior parte do volume transportado. Além disso, este vapor flash contém uma grande quantidade de energia: 10% de massa de vapor flash pode conter até 40% da energia total do sistema de condensado.

É vital ter em conta esta energia na conceção e funcionamento dos sistemas de vapor, uma vez que representa uma oportunidade para melhorar a eficiência energética das instalações.

 

Funcionamento do termocompressor para recuperação de vapor Flash

O termocompressor é o componente central do sistema de recuperação de vapor flash. A sua principal função é utilizar vapor de alta pressão para comprimir vapor de baixa pressão, aumentando a sua pressão e temperatura para reutilização no processo.

Princípio de funcionamento

O termocompressor funciona segundo o princípio de Venturi. O vapor a alta pressão é introduzido no compressor através de um bocal, criando uma zona de baixa pressão na câmara de aspiração. Esta diferença de pressão suga o vapor de baixa pressão para dentro do compressor. Posteriormente, o vapor aspirado é misturado com o vapor de alta pressão e comprimido, resultando num vapor de pressão intermédia.

O Termocompressor a jato de vapor Spirax Sarco utiliza vapor a alta pressão para aspirar vapor a baixa pressão e descarrega a uma pressão entre as duas pressões.

O vapor motriz de alta pressão entra e passa através do bocal, entrando na câmara de sucção onde entra em contacto com o vapor de baixa pressão. Esta mistura de vapor entra então no difusor onde a sua energia cinética é convertida em energia de pressão. O vapor descarregado é reintegrado no processo.

 

Recuperação de vapor flash: Vantagens da utilização de um termocompressor de jato de vapor

A recuperação de vapor flash é um processo crucial em várias indústrias para maximizar a eficiência energética e minimizar os custos operacionais. O Termocompressor de Jato de Vapor oferece múltiplas vantagens neste contexto:

• Construção simples e compactaO design simples, compacto e leve facilita a instalação numa tubagem e permite instalações suspensas. Isto resulta numa fácil integração nos sistemas de recuperação de vapor flash existentes.
• Custos reduzidosCom custos de capital e de funcionamento reduzidos, o termocompressor é uma solução económica para a recuperação de vapor, proporcionando um rápido retorno do investimento.
• Sem partes móveis ou rotativasA ausência de peças móveis ou rotativas minimiza o desgaste e prolonga a vida útil do equipamento, reduzindo a necessidade de substituição frequente e os custos associados.
• Manutenção mínimaÉ necessária uma manutenção mínima, permitindo a instalação em locais remotos. Isto é especialmente benéfico em sistemas de recuperação de vapor flash localizados em áreas de difícil acesso.
• Descarga sem óleoA descarga sem óleo assegura a ausência de contaminação da lubrificação, garantindo um vapor de elevada pureza, crucial em aplicações sensíveis.
• Adequado para áreas perigosasAdequado para utilização em áreas perigosas, proporcionando segurança adicional em ambientes industriais exigentes.
• Funcionamento silenciosoO funcionamento é praticamente silencioso, melhorando as condições de trabalho e reduzindo a poluição sonora na fábrica.

Exemplo de funcionamento

Considere um termocompressor que recebe vapor motriz a 12 bar e aspira vapor a 4 bar. O vapor comprimido resultante pode atingir uma pressão de descarga de 6 bar. Este processo permite a recuperação de energia e aumenta a eficiência do sistema de vapor.

Sistema de recuperação de vapor flash

O sistema de recuperação de vapor flash foi concebido para maximizar a utilização do vapor gerado pela redução da pressão do condensado. Existem diferentes abordagens para este processo, incluindo sistemas tradicionais de tanques flash e condensadores de baixa pressão.

Sistema de Tanque Flash

Num sistema de tanque flash, o condensado a alta pressão é direcionado para um tanque onde o vapor flash é separado do condensado líquido. O vapor flash pode ser reutilizado em processos secundários, tais como pré-aquecedores. No entanto, este sistema gera uma contrapressão nos purgadores de vapor e pode não utilizar toda a energia disponível, especialmente se a pressão de funcionamento do vapor flash for elevada.

Condensador de baixa pressão

O condensador de baixa pressão (EVC) é outra opção, onde o vapor flash é condensado num permutador de calor, transferindo a sua energia para um fluido secundário, como a água de processo. Este sistema funciona à pressão atmosférica, o que maximiza a produção de vapor flash, mas a baixa pressão de vapor resultante limita as suas aplicações no processo.

 

Exemplos práticos de instalações de termocompressores

Estudo de caso: Fábrica de papel

Numa fábrica de papel, a recuperação de vapor flash é essencial para melhorar a eficiência da secagem. O termocompressor permite que o vapor de baixa pressão gerado no processo seja reutilizado, comprimindo-o para ser utilizado noutro ponto do sistema de vapor.

Estudo de caso: Indústria do açúcar

Na indústria açucareira, os evaporadores funcionam a baixas pressões (cerca de 1,5 bar). Os termocompressores são indispensáveis para recuperar o vapor flash gerado, melhorando a eficiência energética e reduzindo o consumo de vapor fresco.

 

Aproveite o poder do vapor flash com o termocompressor Spirax Sarco!

Sente que a sua instalação industrial está a desperdiçar energia? Não a deite fora! O vapor flash, a energia libertada pela redução da pressão de condensação, pode ser reutilizada com um termocompressor.

Imagine um compressor inteligenteutiliza o vapor de alta pressão para comprimir o vapor de baixa pressão, aumentando a sua energia! Reutilize este vapor comprimido nos seus processos, poupando dinheiro e reduzindo o seu impacto ambiental.

Porquê escolher o termocompressor Spirax Sarco?

• Simples e compacto: Fácil de instalar e manter.
• Económico: Reduz os custos de funcionamento e oferece um rápido retorno do investimento.
• Robusto: Sem peças móveis, o que significa menos desgaste e uma vida útil mais longa.
• Versátil: Funciona em áreas perigosas e de forma silenciosa.

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