Vantagens dos sistemas de vapor em instalações industriais como aplicação energética

O papel do vapor nos sistemas de vapor de instalações industriais

Antes de entrar numa visão geral ou explicação técnica do sistemas de vapor em instalações industriais, é interessante realçar a utilidade do vapor, bem como a sua usos e benefícios múltiplos.

O vapor percorreu um longo caminho desde o seu início nas locomotivas e com a Revolução Industrial. Actualmente, o vapor é uma parte integrante e essencial da tecnologia moderna. Sem ela, as nossas indústrias alimentares, têxteis, químicas, médicas, de energia, de aquecimento e de transporte poderiam não existir, ou pelo menos não funcionariam como funcionam actualmente.

O vapor fornece um meio de transporte de quantidades controláveis de energia de uma caldeira central automatizada, onde esta é gerada de forma eficiente e económica. Portanto, a forma como o vapor se move através da fábrica, poderia ser considerado como o meio de transporte e fornecimento de energia. Por muitas razões, o vapor é uma das utilidades mais utilizadas para o transporte de energia térmica. A sua utilização é muito popular em toda a indústria, numa vasta gama de tarefas, desde a produção de energia mecânica até ao aquecimento de espaços e aplicações de processo.

Analisaremos agora como os principais benefícios do uso do vapor podem ser explorados das seguintes formas. sistemas de vapor em instalações industriais.

 

Vantagens dos sistemas de vapor em instalações industriais

Eficiência e economia em sistemas de vapor para instalações industriais

A água é abundante e barata. Não é perigoso para a saúde nem para o ambiente. Na sua forma gasosa, é um portador de energia seguro e eficiente. O vapor pode conter cinco a seis vezes mais energia potencial do que a sua massa equivalente em água.

Quando a água é aquecida numa caldeira, começa a absorver energia. Dependendo da pressão na caldeira, a água evaporará a uma certa temperatura para formar vapor. O vapor contém uma grande quantidade de energia armazenada que eventualmente será transferida para o processo ou para o espaço a ser aquecido.

No sistemas de vapor em instalações industriais, podem ser gerados a pressões elevadas para fornecer temperaturas de vapor elevadas. Quanto maior for a pressão, maior será a temperatura. O vapor a altas temperaturas contém mais energia térmica, pelo que o seu potencial de trabalho é maior.

• As modernas caldeiras de casco têm um design compacto e eficiente, utilizando múltiplas passagens e tecnologia de queimador eficiente, transferem uma quantidade muito elevada da energia contida no combustível para a água, com um mínimo de emissões.
• O combustível para a caldeira pode ser seleccionado entre uma variedade de opções, incluindo resíduos combustíveis, o que faz da caldeira a vapor uma boa escolha ambiental entre as opções disponíveis para gerar calor. Uma caldeira centralizada pode tirar partido das baixas taxas de fornecimento de gás interruptível, porque o combustível de reserva adequado pode ser armazenado para utilização quando o fornecimento de gás é interrompido.
• Alguns sistemas de vapor em instalações industriais utilização eficaz sistemas de recuperação de calor tais como os da SPIRAX SARCO para eliminar os custos de sopro, devolver condensado valioso à casa da caldeira e contribuir para a eficiência global do vapor e do laço de condensado.

A crescente popularidade dos sistemas de produção combinada de calor e electricidade (PCCE) demonstra a elevada consideração que lhes é dada. sistemas de vapor em instalações industriais no ambiente de hoje e nas indústrias conscientes da poupança de energia.

Fácil distribuição até ao ponto de consumo

No sistemas de vapor em instalações industriais, O vapor é um dos meios mais utilizados para transmitir calor à distância, porque o vapor flui em resposta a uma queda de pressão ao longo da linha e não são necessárias bombas de circulação dispendiosas.

Devido ao elevado teor de calor do vapor, só são necessárias secções transversais de tubos relativamente pequenas para distribuir o vapor a alta pressão. A pressão é então reduzida, se necessário, no ponto de consumo. Este arranjo torna a instalação mais fácil e mais económica em comparação com outros fluidos de transferência de calor.

Em geral, os menores custos e despesas operacionais dos sistemas de geração de vapor, distribuição e retorno de condensado significam que muitos optam por instalar novos sistemas de geração de vapor e retorno de condensado. sistemas de vapor em instalações industriais em vez de outras fontes de energia, tais como sistemas de água aquecidos por gás, electricidade ou óleo térmico. Descubra os diferentes formas de minimizar os custos de vapor numa fábrica.

Fácil controlo de sistemas de vapor em instalações industriais

No sistemas de vapor em instalações industriais, Existe uma relação directa entre a pressão de vapor saturado e a temperatura, pelo que é fácil controlar a entrada de energia no processo simplesmente através do controlo da pressão de vapor saturado. Os modernos controlos de vapor são concebidos para responder rapidamente às mudanças no processo.

O equipamento típico é um conjunto típico de válvula de controlo de duas vias com actuador pneumático, concebido para utilização com vapor. A sua precisão é reforçada pela utilização de um posicionador de válvula pneumática.

A utilização de válvulas de duas vias em vez das válvulas de três vias frequentemente necessárias em sistemas líquidos simplifica o controlo e a instalação e pode reduzir os custos de equipamento.

Excelente transferência de energia em sistemas de vapor em instalações industriais

O vapor proporciona uma excelente transferência de calor. Quando o vapor chega à fábrica, o processo de condensação transfere eficientemente o calor para o produto a ser aquecido.

O vapor pode ser envolto ou injectado no produto a ser aquecido. Pode preencher qualquer espaço a uma temperatura uniforme e fornecerá calor por condensação a uma temperatura constante, eliminando assim os gradientes de temperatura que podem ser encontrados ao longo de qualquer superfície de transferência de calor - um problema que é muito frequentemente característico dos óleos térmicos ou de aquecimento de água quente, o que pode levar a problemas de qualidade como a distorção dos produtos a secar.

Como as propriedades de transferência de calor do vapor são tão elevadas, a área de

A transferência de calor necessária é relativamente pequena. Isto permite a utilização de sistemas de vapor em instalações industriais mais compacto, mais fácil de instalar e ocupar menos espaço.

Por exemplo, um sistema de vapor em instalações industriais O gerador de água quente a vapor de 1200 kW, que incorpora um permutador de calor de placas e todos os controlos, requer apenas 0,7 m de espaço para gerar água quente utilizando vapor.² de superfície utilizável. Em comparação, um sistema montado com um permutador de calor de concha e tubo ocupa tipicamente uma área duas a três vezes maior do que esse tamanho.

Fácil gestão de sistemas de vapor em instalações industriais modernas

Cada vez mais, os utilizadores industriais de energia procuram maximizar a eficiência energética e minimizar os custos de produção e as despesas gerais. O Protocolo de Quioto para a protecção do clima teve uma grande influência na tendência para a eficiência energética, e levou a que várias medidas fossem tomadas em todo o mundo. Além disso, nos mercados competitivos de hoje, a organização com os custos mais baixos pode frequentemente alcançar uma vantagem significativa sobre os seus rivais. Os custos de produção podem significar a diferença entre a sobrevivência e o fracasso no mercado.

Algumas formas de aumentar a eficiência energética incluem a monitorização e a cobrança do consumo de energia aos departamentos relevantes. Isto cria uma consciência de custos e concentra a gestão no cumprimento de metas. As despesas gerais variáveis também podem ser minimizadas assegurando uma manutenção planeada e sistemática, que maximizará a eficiência do processo, melhorará a qualidade e reduzirá os tempos de paragem.

A maioria dos sistemas de vapor em instalações industriais ter controlos de interface com sistemas modernos de controlo e instrumentação em rede para permitir um controlo centralizado, como no caso de um sistema SCADA ou de Sistemas de Gestão de Energia de Edifícios (BEMS). Se o utilizador desejar, os componentes do sistema de vapor também podem ser operados de forma independente.

Com manutenção adequada a sistemas de vapor em instalações industriais terá uma vida útil de muitos anos e é fácil de monitorizar automaticamente o estado de muitos aspectos do sistema. Em comparação com outros sistemas, a gestão e monitorização planeada dos purgadores é facilmente alcançada com um sistema de monitorização do desempenho dos purgadores, que identifica automaticamente fugas ou bloqueios e informa imediatamente o engenheiro.

Isto pode ser contrastado com o dispendioso equipamento necessário para o controlo de fugas de gás ou sistemas de monitorização manual demorados para sistemas de petróleo ou água. Além disso, quando o sistemas de vapor em instalações industriais requerem manutenção, a parte relevante do sistema é fácil de isolar e pode ser drenada rapidamente, o que significa que as reparações podem ser efectuadas rapidamente.

Em muitos casos, provou ser muito menos dispendioso modernizar uma instalação a vapor com sistemas sofisticados de controlo e monitorização do que substituí-la por um método alternativo de fornecimento de energia, tal como um sistema de gás descentralizado.

A tecnologia de ponta de hoje está muito longe da percepção tradicional do vapor como aquela coisa dos motores a vapor e da Revolução Industrial. De facto, o vapor é a opção preferida na indústria actual.

Flexibilidade dos sistemas de vapor em instalações industriais

Vapor no sistemas de vapor em instalações industriais, não só é excelente para o transporte de calor, como também é estéril e, portanto, popular para utilização no indústrias alimentares e de bebidas, farmacêuticas e de cuidados de saúde na qual a SPIRAX SARCO é especialista. É também amplamente utilizado em hospitais para esterilização ou humidificação. Descubra a história de sucesso de como a SPIRAX SARCO colabora na concepção de uma instalação de vapor sanitário para humidificação num hospital.

O sistemas de vapor em instalações industriais variam desde enormes instalações petrolíferas petroquímicas a pequenas lavandarias locais. Outras utilizações incluem a produção de papel, têxteis, fabrico de cerveja, produção alimentar, vulcanização de borracha, aquecimento e humidificação de edifícios.

Muitos utilizadores consideram benéfico utilizar vapor como o mesmo fluido de trabalho tanto para aplicações de aquecimento como de processo. Por exemplo, na indústria cervejeira, o vapor é utilizado de várias formas em diferentes fases do processo, desde a injecção directa ao aquecimento por bobina.

O vapor é também intrinsecamente seguro porque não pode causar faíscas e não apresenta risco de incêndio. Muitas instalações petroquímicas utilizam sistemas de extinção de incêndios a vapor. É portanto ideal para utilização em áreas perigosas ou atmosferas explosivas.

Outros métodos de distribuição de energia

As alternativas ao vapor incluem água e fluidos térmicos, tais como óleo a alta temperatura. Cada método tem as suas vantagens e desvantagens e será mais adequado para certas aplicações ou faixas de temperatura do que outro.

Em comparação com o vapor, a água tem um menor potencial para transportar calor, pelo que grandes quantidades de água devem ser bombeadas em todo o sistema para satisfazer os requisitos de aquecimento de um processo ou de um espaço de aquecimento. Contudo, a água é popular em aplicações gerais de aquecimento de espaços e em processos de baixa temperatura (até 120°C), onde alguma variação de temperatura pode ser tolerada.

Os fluidos térmicos, tais como óleos minerais, podem ser utilizados onde são necessárias temperaturas elevadas (até 400°C) e o vapor não pode ser utilizado. Um exemplo pode incluir o aquecimento de certos produtos químicos em processos descontínuos. Contudo, os fluidos térmicos são caros e precisam de ser substituídos de poucos em poucos anos e não são adequados para grandes sistemas. Ligações e vedações de alta qualidade são também essenciais para evitar fugas.

A escolha final do meio de aquecimento depende da obtenção de um equilíbrio entre factores técnicos, práticos e financeiros, que serão diferentes para cada utilizador.

De um modo geral, para aquecimento e ventilação comerciais e comerciais sistemas de vapor em instalações industriais continua a ser a opção mais prática e rentável

 

Benefícios dos Sistemas a Vapor em Instalações Industriais: Resumo