Factores que impedem o retorno do condensado à caldeira

Será rentável devolver o condensado à caldeira? A resposta é um retumbante sim. De facto, esta opção tornou-se um dos investimentos mais rentáveis no sector da produção, considerando que, à medida que os custos de combustível continuam a aumentar, a recuperação do condensado em cada operação a vapor torna-se cada vez mais imperativa.

Mas infelizmente, e devido à falta de consciência dos benefícios que isso traz para a fábrica, muitas plantas industriais não têm a recuperação de condensado para a caldeira entre suas opções de reabastecimento.

Quais são os fatores que impedem o retorno do condensado à caldeira? Antes de responder a esta pergunta, é necessário aceitar que o condensado que regressa à caldeira perde certamente energia térmica devido a causas como tanques não isolados, tubos de condensado, válvulas e acessórios, mas, no entanto, a sua recuperação ainda é rentável.

A melhor prática para a eficiência do sistema de condensação é isolar quaisquer dispositivos no sistema de condensação que impeçam tais perdas, uma vez que aumentam os custos de energia. A tarefa é recuperar o máximo possível de condensado para reutilização; de fato, o ponto de referência para um ótimo retorno de condensado é tão alto quanto 90% e é possível se a usina não usar injeção direta de vapor para aplicações de processo.

Por outro lado, é evidente que o condensado contém não só água, mas também produtos químicos para o tratamento de caldeiras e energia transferida durante a combustão, o que traz consigo uma série de vantagens competitivas, como por exemplo:

1. Melhor eficiência energética na fábrica, ou seja, economia de combustível (maior produção de vapor).
2. O retorno do condensado à caldeira reduz a quantidade de produtos químicos utilizados para tratar a água.
3. Reduz os custos da água de maquilhagem.
4. Reduz os custos de descarte da rede de esgoto para descarregar água.
5. Cumpre as normas ambientais, já que em países como a Espanha a água deve estar abaixo dos 40ºC antes de poder ser descarregada no esgoto.

 

Mas se as vantagens parecem mais do que óbvias, por que os gerentes e engenheiros de manutenção não levam em conta os fatores que impedem o retorno do condensado à caldeira? Esses fatores, que reduzem a implementação de métodos corretivos, são detalhados abaixo:

1. Selecione bombas de condensado que tenham a cabeça de sucção positiva líquida apropriada (NPSH). Várias bombas de condensado só manuseiam temperaturas de condensado inferiores a 200°F (93°C). As temperaturas dos condensados estão próximas da temperatura de saturação atmosférica de 212°F (100°C). Portanto, o NPSH é uma variável crítica.

        Não ter a classificação NPSH adequada resulta na cavitação da bomba, danificando as vedações e o rotor em um curto período de tempo.

2. Armadilhas a vapor. A má concepção e a instalação incorrecta dos purgadores provoca o mau funcionamento dos mesmos. Muitas vezes, uma solução curta para o problema é drenar o condensado para o esgoto. Muitas instalações de purgadores de vapor possuem válvulas de drenagem abertas para remover a condensação do processo, para que os processos possam atingir as temperaturas adequadas.

        No entanto, isto pode tornar-se um problema legal, pois em muitos países esta acção é penalizada por danos ao ecossistema.

3. Corrosão na linha de condensação. O sistema de condensado acumula ácido carbônico como resultado do excesso de dióxido de carbono no sistema. A maior concentração está nas linhas para devolver o condensado à caldeira porque o dióxido de carbono é dissolvido no arrefecimento do condensado. A maioria das linhas de condensado utiliza tubos de aço Sch 80 e ligações roscadas.

         Mas o condensado corrói o aço, o que significa que as roscas dos tubos são geralmente mais susceptíveis à deterioração. A utilização de aço inoxidável para tubagens, válvulas de condensação e evitar ligações roscadas favorece a corrosão.

4. Isolamento do sistema de condensação. Os componentes do sistema de vapor devem ser isolados para garantir que a energia térmica do condensado não se perca durante o transporte. Além disso, o isolamento protege o pessoal do contacto com componentes quentes, melhorando assim a segurança da instalação.

        Tudo no sistema de condensado a uma temperatura acima de 49°C (120°F) precisa de isolamento, incluindo: linhas de condensado, tanques de condensado, válvulas e alguns tipos de purgadores.

5. Vazamentos e perdas de vapor flash. Vazamentos de componentes defeituosos no sistema de vapor e condensado contribuem para a perda do condensado tratado. Os tanques que ventilam para a atmosfera também perdem o condensado.

O condensado é um dos cinco principais elementos a serem tratados num sistema de vapor e é essencial para reduzir os custos de energia e melhorar a confiabilidade na planta, e irá melhorar drasticamente o equilíbrio térmico geral do sistema. É prudente garantir, sempre que possível, que o condensado seja devolvido à caldeira.

 

Recomendações para reduzir os custos de produção de vapor através do retorno do condensado à caldeira

O condensado é um recurso extremamente valioso e o seu elevado teor de calor justifica a sua devolução ao sistema de água de alimentação, pelo que algumas das medidas recomendadas para reduzir o custo de produção de vapor são as seguintes:

• Misture a composição da água fria de entrada com o condensado de alta temperatura, para condensar o vapor flash enquanto pré-aquece a água fria.
• Recircular o conteúdo do tanque para evitar a estratificação da temperatura, isto assegura uma alta temperatura constante da água de alimentação, reduzindo assim os gases arrastados.
• Maximizar o conteúdo de calor através do retorno do condensado à caldeira e dos sistemas de recuperação de calor por sopro.
• Redução dos custos químicos com a constante alta temperatura da água e redução das perdas de vapor flash.
• Implementar novas alternativas de medição de vapor, como vórtices ou equipamentos ultra-sônicos que ajudam a reduzir o custo de produção de vapor.
• A maximização do rendimento de condensado, minimizando as perdas de calor e evitando a estratificação térmica, reduzirá a quantidade de tratamento químico necessário, reduzindo assim a quantidade de sopro da caldeira necessária para poupar energia e dinheiro.

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