Alimentação de vapor no secador de ar: um estudo prático
Autor: Paulo César S. Araújo
OBJETIVOS:
Analisar a alimentação de vapor no secador de ar, as condições operacionais da válvula de controle e drenagem de condensado.
DADOS DO PROCESSO:
Secador de Ar
Vazão de Ar: 24000 m³/h
Temperatura inicial: 40°C
Temperatura final: 100°C
Vazão de vapor: 850 kg/h
Pressão de vapor: 15,0 kgf/cm²
NÃO CONFORMIDADE:
Radiador apresenta problema de rompimento das serpentinas;
Válvula de controle opera com abertura mínima;
Análise das condições do processo:
Considerar color específico do ar (Cp): 0,311 Kcal/m³°C
Tempo de aquecimento (h): 1,0 horas
Portanto o radiador de ar consume em média 1.017,73 kg/h de vapor na condição atual.
Porém a temperatura necessária para aquecimento poderá ser obtida com a redução da pressão do vapor e ainda conseguir um ganho de energia:
Utilizando a pressão de 4,0 kgf/cm² além do radiador trabalhar em condições mais segura ocorrerá uma economia de energia na ordem de 8,04%.
Análise das condições operacionais da válvula:
A válvula de controle tem capacidade de vazão de 6.709,92 kg/h, trabalhando com pressão de entrada igual a 15,0 kgf/cm².
De acordo com os dados do radiador a vazão máxima é igual a 850 kg/h.
Portanto a válvula está superdimensionada para as condições operacionais.
Recomendações:
Recomenda-se a redução da pressão de alimentação do radiador visando segurança operacional, maior vida útil do equipamento.
Abaixo uma análise gráfica da mesma válvula de controle operando com 4,0 kgf/cm²
A válvula terá capacidade máxima de 1.726,83 kg/h de vapor que permitirá uma condição de controle em torno de 60% de abertura.
Portanto é recomendado instalar uma estação redutora de pressão a montante da válvula de controle com o objetivo de obter economia de energia equivalente a 8,04% do consumo de vapor durante processo de aquecimento.
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