Recuperação de calor de caldeiras com monitoramento TDS

Antes de discutir a recuperação de calor das caldeiras com controle de TDS, deve-se lembrar que em artigos anteriores discutimos a água que tinha que ser soprada da caldeira para manter um nível aceitável de TDS.

Esta água tem certas características:

• É sujo.o que significa isso:
  • A água geralmente não é adequada para outras aplicações.
  • A água suja pode apresentar problemas para eliminação.

• Está calor.o que significa isso:
  • Uma parte da água vai se revaporizar à pressão atmosférica.
  • A água quente pode apresentar problemas para eliminação. Por exemplo, pode haver uma quantidade substancial a ser removida. 

Um sistema de recuperação de calor pode resolver muitos destes problemas. 

 

Taxa de fluxo de energia com controle TDS

Usando estes dados do cálculo de purga, como mostrado no artigo decisão sobre o TDS necessário na água da caldeiraA quantidade de energia que sai durante a purga pode ser calculada utilizando as tabelas de vapor.

Para contextualizar o caudal de energia, no Noroeste da Europa o sistema de aquecimento central doméstico médio é calculado em aproximadamente 13 kW, pelo que o caudal de energia purgado no exemplo acima é suficiente para aquecer 19 casas. Para clareza de cálculo acima das tabelas de vapor com água a 0°C são utilizados.

Na realidade, a água de maquilhagem para substituir a purga é fornecida a uma temperatura mais elevada do que a purga, pelo que a purga energética será ligeiramente inferior. Por exemplo, se a água de maquilhagem estiver a 10°C, a purga de energia será de 228 kW. 

 

Revaporização na recuperação de calor de caldeiras com controle de TDS

A água purgada da caldeira é a água à temperatura de saturação à pressão da caldeira. No caso da caldeira no exemplo mostrado acima - 10 bar r, esta temperatura é de 184°C. Obviamente, a água não pode existir a 184ºC em condições atmosféricas, porque há um excesso de entalpia ou energia.

Assumindo que a água de purga flui para um sistema revaporizador operando a 0,5 bar r, as tabelas de vapor podem ser usadas para quantificar este excesso de energia: 

Este excesso de energia evapora parte da água e este vapor é conhecido como vapor revaporizado.

A quantidade de re-evaporação pode ser facilmente calculada com tabelas ou gráficos de vapor. 

Vejamos o seguinte exemplo:

A entalpia específica de evaporação a 0,5 bar r (hfg) nas tabelas de vapor é de 2 226 kJ/kg. Portanto 14,1 % da água purgada da caldeira será convertida em vapor quando sua pressão cair de 10 para 0,5 bar r no outro lado da válvula de sopro. 

Há duas opções:

1. Ventilando esta revaporação para a atmosfera através do tanque de expansão com o correspondente desperdício de energia e água potencialmente de boa qualidade do vapor condensado. 
2. Use a energia do revaporate, e recupere a água condensando o revaporate. É útil para quantificar a quantidade de energia na revaporação. Isto pode ser feito usando as mesas de vapor.

Agora, vejamos o seguinte exemplo:

Existe a possibilidade de utilizar esta revaporação: neste exemplo representa quase 49% do fluxo de energia na descarga, e 14,1% da água purgada. Usando os valores das tabelas de vapor para os cálculos acima, assume-se que a água de alimentação é fornecida a uma temperatura de 0°C. Para maior precisão, deve ser usada a mudança real da temperatura da água de alimentação. 

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