Parte 02 - Distribuição Vapor

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Distribuio de VaporDistribuio de Vapor


Distribuio de VaporDistribuio de Vapor

Estao redutora de pressoEstao redutora de presso

Vapor de alta presso Vapor de alta presso

Vapor de Vapor de baixa pressobaixa presso

Coletor de vaporColetor de vapor

Sistema de drenagemSistema de drenagem

CondensadoCondensado


Vapor da Vapor da CaldeiraCaldeira


Coletores de Vapor (Barrilhete)Coletores de Vapor (Barrilhete)



Velocidade Ideal = 5 a 8 m/s


Formao de Condensado na LinhaFormao de Condensado na Linha

Principal DeformaoPrincipal Deformao

Poro de condensado

arrastado pelo fluxo de vapor

Vibrao e rudo Vibrao e rudo causados pelo causados pelo golpe de aretegolpe de arete

CondensadoFiltro

Vlvula

Filtro

Vlvula


Qual a intensidade da fora deste golpe?Qual a intensidade da fora deste golpe?

Os clculos a seguir mostram a quantidade de condensado formado em um trecho de 30 metros de tubulao DN 3, bem como a magnitude da fora de impacto causada por essa massa de gua:

Clculo da Taxa de Condensao (Qc):

Dados da instalao:

Presso de Operao: 10 Kgf/cm2Temperatura do vapor: 183,2CCalor Latente (10,5 bar): 478,3 Kcal/KgDimetro da Tubulao: 3Comprimento: 30 mTemperatura Ambiente: 35CTtulo do vapor: 0,8

Onde:U Coeficiente Global de troca (Kcal/hm2 C)At rea de Troca (m2)DT Diferencial de TemperaturaCl Calor Latente do vapor (Kcal/Kg)X Ttulo do vapor

* Considerando U = 7, 0 Kcal/hm2 C para tubulao em ao, sem isolamento trmico.** Com isolamento trmico (com eficincia de 80%), teramos U = 3,81 Kcal/hm2 C para tubulao em ao.

ClxXTUxAtxQc

D=

ClxXTUxAtxQc

D=

ClxXTUxAtxQc

D=


Onde:

re = 0,0445 e ri = 0,0395 Ae = 2pr . l = 2p.(0,0445) . 30 = 8,38 m2

Clculo da rea de Troca Mdia Tubo DN 3:

Am = 8,38 7,44 = 7,72 m2ln 0,0445

0,0395

12ln

rr

AiAeAm-

= Onde:

re = 0,0445 e ri = 0,0395 Ae = 2pr . l = 2p.(0,0445) . 30 = 8,38 m2

Clculo da rea de Troca Mdia Tubo DN 3:

Am = 8,38 7,44 = 7,72 m2ln 0,0445

0,0395

12ln

rr

AiAeAm-

=

12ln

rr

AiAeAm-

=

12ln

rr

AiAeAm-

= Onde:

re = 0,0445 e ri = 0,0395 Ae = 2pr . l = 2p.(0,0445) . 30 = 8,38 m 2Ai = 2pr . l = 2p.(0,0395) . 30 = 7,44 m2


Clculo da quantidade de condensado formado em 30 m:

Qc = 7 . 7,72 . (183,2 25) = 22,34 Kg/h478,3 . 0,8

Qc = 22,34 Kg/h ou 0,0252 m 3/h

Clculo da quantidade de condensado formado em 30 m:

Qc = 7 . 7,72 . (183,2 25) = 22,34 Kg/h478,3 . 0,8

Qc = 22,34 Kg/h ou 0,0252 m 3/h



Onde:

m vazo de massa (Kg/s)v1 Velocidade inicial (m/s)v2 Velocidade final (m/s)r - Densidade (Kg/m3)A rea interna do tubo DN 3 (m)v Velocidade de escoamento (m/s)

e) Clculo da Fora de Impacto do Condensado (Golpe de Arete):

F = m . (v2 v1) e m = r . A .v

Ento:

F = r . A .v (v2 -v1)

Como v2 = 0, teremos:

F = r . A .v 2

Isto significa que, no momento em que o mbolo hidrulico formado pelo condensado se choca com algum componente na tubulao, teremos uma fora de impacto instantnea 171,9 vezez maior que a fora do vapor saturado , temperatura de 183,2C.

A ttulo de ilustrao, para o vapor temos:

F = 5,16 . 0,0049 . (20) 2

F = 10,11 N ou 1,03 Kgf/cm2 / Kg de vapor

Para o condensado, temos: ( r gua a 183,2C = 886,9 Kg/m 3)

F = 886,9 . 0,0049 . (20)2

F = 1.738,32 N ou 177,20 Kgf/cm2 /Kg de Condensado (!!!)


Casos ReaisCasos Reais


Condensado formado a cada 30 m durante o Condensado formado a cada 30 m durante o aquecimento inicial (kg/h)aquecimento inicial (kg/h)

Temperatura ambiente 22Temperatura ambiente 2200C.C.

Pressokg/cm2 2 2 1/2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 24

0.0 2.8 4.3 5.7 8.1 14.2 21.4 30.4 40 48 63 79 92 1290.7 3.3 5.3 6.9 9.8 17.3 25.9 37.1 49 58 75 95 112 1561.4 3.7 6.0 7.8 11.1 19.6 29.5 41.5 55 65 85 108 127 1772.8 4.4 7.1 9.2 13.1 23.0 34.8 49.1 65 77 100 127 149 2084.2 4.9 7.8 10.2 14.6 25.6 38.4 54.5 72 86 112 141 166 231 7.0 5.7 9.1 11.9 16.9 29.7 44.6 63.4 84 99 130 163 192 2688.5 6.1 9.7 12.7 18.0 31.7 47.8 67.9 90 106 138 175 206 287

10.5 6.5 10.3 13.4 19.1 33.6 50.4 71.4 95 112 146 185 217 30312.0 6.8 10.8 14.2 20.1 35.4 53.1 75.4 100 118 155 195 229 320 14.0 7.1 11.3 14.8 21.0 37.0 55.8 79.0 105 124 162 204 240 33417.5 7.1 12.2 16.0 22.7 39.9 59.8 85.3 113 134 174 220 259 36021.0 11.2 17.1 22.9 33.4 63.7 96.9 143.7 198 237 305 381 467 528

Dimetro


Condensado formado a cada 30 m durante o Condensado formado a cada 30 m durante o processo (kg/h)processo (kg/h)

Temperatura ambiente 22Temperatura ambiente 2200C.C.

Tubulao isolada com 80 % de eficincia.Tubulao isolada com 80 % de eficincia.

Pressokg/cm2 2 2 1/2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 24

0.7 2.7 3.1 4.0 4.9 7.2 9 11 13 14 16 17 20 242.1 3.6 4.0 4.9 6.3 8.9 12 14 17 19 21 22 25 30 4.2 4.5 5.4 6.3 8.0 12.0 15 18 22 24 28 30 33 407.0 5.4 6.7 8.0 9.8 14.7 18 23 27 30 34 37 42 50 8.5 5.8 7.2 8.9 10.7 16.1 20 25 30 33 38 40 45 54

12.0 7.1 8.5 10.3 11.6 17.0 24 30 35 38 44 48 53 63 17.5 8.1 9.8 12.1 15.2 22.3 28 34 41 45 52 56 53 7521.0 8.9 11.2 13.4 16.5 24.1 30 38 45 50 56 62 69 82

Dimetro


Construo Correta da Bota ColetoraConstruo Correta da Bota Coletora

VaporVapor

VaporVapor


Bota Bota coletoracoletora

PurgadoresPurgadores

CorretoCorreto

IncorretoIncorreto

25/30mm25/30mm

Seo transversalSeo transversal

Seo transversalSeo transversal


Construo Correta da Bota ColetoraConstruo Correta da Bota Coletora

Qual o Correto?


Dimensionamento de Botas ColetorasDimensionamento de Botas Coletoras

Escoamentolivre Linha coletora

de condensadoDIMETROS CORRESPONDENTES

D1 2 2.1/2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24

D2 2 2.1/2 3 3 3 4 6 6 8 8 8 10 10 10

DN1 1/2

DN2 3/4 1 1.1 /2 2

L mm. para todas as medidas, utilizar como mnimo 250


Pontos de DrenagemPontos de DrenagemDrenagem intermediria (a cada 30 metros para vapor saturado)

Pontos de subida ou descida


Layout da TubulaoLayout da Tubulao

VaporVapor Retorno Retorno ao Nvel ao Nvel SuperiorSuperior

Ponto de DrenagemPonto de Drenagem

30 30 -- 50m50m

Inclinao 1/250Inclinao 1/250


Drenagem de Linhas de distribuioDrenagem de Linhas de distribuio


Finais de Linha


RamificaesRamificaes

CorretoCorretoCorretoCorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto

VaporVapor VaporVapor



RamificaesRamificaes


Redues Concntricas e Excntricas Redues Concntricas e Excntricas


Separador de UmidadeSeparador de UmidadeO princpio bsico de funcionamento determinado pela brusca reduo da velocidade no seu interior, alterando tambm de forma brusca o valor da energia cintica;Para concretizar a eficincia do processo, existe no interior dos separadores placas defletoras formando chicanas, e assim, pela diferena de densidade aliada reduo da energia cintica, s partculas de gua so retidas e purgadas.


Separador de UmidadeSeparador de Umidade

2. 2vmEc =

F = m . v

Q = v . A

Ec = Energia Cintica

m = massa

V = velocidade

F = Fora

Q = Vazo

A = rea

D = Dimetro

d1

D2 A = . D2 4

(Cte.)


FuncionamentoFuncionamentoVAZOVAZO Separador


VAZOVAZO SeparadorFuncionamentoFuncionamento


SSS

VAZOVAZO

S

Separador

FuncionamentoFuncionamento


SS S

SSS

VAZOVAZO SeparadorFuncionamentoFuncionamento


Instalaes TpicasInstalaes Tpicas


Entrada de Entrada de vaporvapor

Filtros YFiltros Y


Instalaes TpicasInstalaes Tpicas


Dimensionamento Dimensionamento


Critrios para o DimensionamentoCritrios para o Dimensionamento

Para Vapor SaturadoLinhas Principais: 20 a 30 m/sLinhas Secundrias: 15 m/sColetores: 8 m/s

Para Vapor Superaquecido: 35 a 50 m/s

Perdas de Carga Inferiores a 0,08 kgf/cm2.100m

Velocidade

Perda de Carga


Ideal: Dimensionar pelo mtodo da velocidade e conferir pelo mtodo da perda de carga!

Critrios para o DimensionamentoCritrios para o Dimensionamento


Rgua de Clculo para VaporRgua de Clculo para Vapor


Critrio da VelocidadeCritrio da Velocidade


Critrio da Perda de CargaCritrio da Perda de Carga


Rgua de Clculo para VaporRgua de Clculo para Vapor


Vapor SuperaquecidoVapor Superaquecido


ExercciosExerccios

Exerccio 2:

Achar o volume especfico do vapor superaquecido para uma presso absoluta de 10 kg/cm2 e uma temperatura de 250 oC.

Exerccio 1:

Qual o Dimetro de uma linha principal de vapor saturado seco, presso absoluta de 10 kg/cm2 , e uma vazo de 10.000 kg/h


ExercciosExercciosExerccio 3:Qual o dimetro de um tubo e a velocidade do vapor superaquecido por ele transportado, sabendo-se que:Vazo = 600 kg/h / Presso = 10 kgf/cm2 / Temp. = 250 oC

Exerccio 4: Pede-se o comprimento equivalente de uma rede com 200 m de extenso, em tubo schedule 40 e dimetro 2 cm. Contendo 3 curvas de 90o, raio longo e 1 vlvula globo.

Exerccio 5:Pede-se a temperatura, o volume especfico, o calor sensvel e o calor latente do vapor saturado presso absoluta de 10 kg/cm2.


FrmulaFrmulaPela frmula:

Onde: Q = Vazo (kg/h)V = Velocidade (m/s)d = Volume especfico (m3/kg)D = Dimetro (cm)

Se dividirmos por 100 o valor da vazo, encontraremos um dimetro 10 vezes menor, em cm.

dQ = 0,283 V . D2


Projeto de um Sistema de Projeto de um Sistema de Distribuio de VaporDistribuio de Vapor


3. 3. Pretensionamento (COLD SPRING)Pretensionamento (COLD SPRING), introduzindo tenses iniciais , introduzindo tenses iniciais opostos s tenses geradas pela dilatao trmica.opostos s tenses geradas pela dilatao trmica.

2. Uso de 2. Uso de elementos deformveis intercalados na tubulaoelementos deformveis intercalados na tubulao, de , de maneira a absorverem as dilataes ocorridas.maneira a absorverem as dilataes ocorridas.

1. 1. Trajeto do tubo afastandoTrajeto do tubo afastando--se em linha reta, por meio de ngulos no se em linha reta, por meio de ngulos no plano ou no espaoplano ou no espao, de maneira que o tubo fique com a flexibilidade , de maneira que o tubo fique com a flexibilidade prpria, capaz de absorver as dilataes.prpria, capaz de absorver as dilataes.

Principais meios para controlar os Principais meios para controlar os efeitos da efeitos da dilatao trmicadilatao trmica em tubulaes:em tubulaes:

Dilatao TrmicaDilatao Trmica


VistaVistasuperiorsuperior

Lira ou FerraduraLira ou Ferradura

VistaVistasuperiorsuperior

ContornoContorno

Juntas de TelescpioJuntas de Telescpio

Juntas de Expanso




Curva em UCurva em U

FluxoFluxo


P o sio no rm alP osio n orm al

C o m pressoC om presso

D isten oD is teno

M o vim en toM o vim entoax ia laxia l

M o vim entoM o vim entoang ularan gular

M o vim entoM o vim en tola terallatera l

D ila taoD ilataoJ.E .J .E .(d upla)(dup la )

M o vim entos fu n dam en ta isM o vim entos fu ndam entais

E xem plo dem o vim entos la tera is

D ilataoD ila tao

D ila taoD ilataoE xE x . de. de m o vm o v . an gular. an gular

D ilataoD ila tao



TRACEAMENTOTRACEAMENTOO Que Traceamento Vapor?

Uma combinao de traceamento Uma combinao de traceamento vapor e isolamento so usados para criar vapor e isolamento so usados para criar um ambiente artificial um ambiente artificial

Tubulaes de processos;Tubulaes de processos;

Containers;Containers;

Instrumentos.Instrumentos.


TRACEAMENTOTRACEAMENTOOnde Usado o Traceamento?

Refinarias e Refinarias e Petroqumicas;Petroqumicas;

Indstrias Alimentcias;Indstrias Alimentcias;

Indstrias Gerais.Indstrias Gerais.(leo combustvel)(leo combustvel)


TRACEAMENTOTRACEAMENTOPor que Traceamento Vapor?

Previne que o produto se estrague;Previne que o produto se estrague;

Minimiza os custos de bombeamento;Minimiza os custos de bombeamento;

Previne os riscos de solidificao.Previne os riscos de solidificao.


Produto

Linha Tracer

Produto condutor de calor

Isolamento

Produto

Linha Tracer

Produto condutor de calor

Isolamento

As tubulaes de traceamento devem ser anexadas do centro base da tubulao do produto, e nunca devem ser anexadas no topo da tubulao do produto.

CorretoCorretoIncorretoIncorreto

Expanso

TRACEAMENTOTRACEAMENTO


TRACEAMENTOTRACEAMENTOTipos de Traceamento

Crtico;Crtico;

NoNo--crtico ou simples;crtico ou simples;

Encamisado;Encamisado;

Instrumentao.Instrumentao.


TRACEAMENTOTRACEAMENTOTraceamento Crtico:

Previne contra a solidificao; Previne contra a solidificao;

Previne que o produto se Previne que o produto se estrague. estrague.

Traceamento No-Crtico:

Mantm a viscosidade tima do Mantm a viscosidade tima do produto.produto.


TRACEAMENTO CRTICOTRACEAMENTO CRTICO

Manifold

Controle de Temperatura

Silenciador

Spiratec

Purgador

Purgador

Linha do Produto

Traceamento

Vlvula de Bloqueio

Vapor

CondensadoManifold

Controle de Temperatura

Silenciador

Spiratec

Purgador

Purgador

Linha do Produto

Traceamento

Vlvula de Bloqueio

Vapor

Condensado


TRACEAMENTO NOTRACEAMENTO NO--CRTICOCRTICO

Linha do Processo

Traceamento

Vlvula de Bloqueio

Purgador

Vapor

Condensado


TRACEAMENTOTRACEAMENTOLinhas de Produto Encamisadas: Produtos altamente crticos;Produtos altamente crticos;

Aquecimento ou adio de calor. Aquecimento ou adio de calor.

Traceamento de Instrumentao: Medidores de vazoMedidores de vazo

Vlvulas de controleVlvulas de controle

BombasBombas

Estaes de amostraEstaes de amostra



Eliminador de arEliminador de arLinhas Encamisadas


Traceamento de instrumentao

Corpo de vlvula

Corpo de BombaCorpo de Bomba

Traceamento de Flange

TRACEAMENTO DE INSTRUMENTAOTRACEAMENTO DE INSTRUMENTAO


TRACEAMENTOTRACEAMENTOClculo do Calor Total Necessrio em um Sistema de Traceamento:

Q W Lt = 1000

QQtt = Calor total necessrio (= Calor total necessrio (kiloWattskiloWatts))

W W = Perda de calor na tubulao do processo (Watts/metro)= Perda de calor na tubulao do processo (Watts/metro)

LL = Comprimento total da tubulao do produto com= Comprimento total da tubulao do produto comtraceamento (metros) traceamento (metros)

(dividindo por 1000, converte Watts para(dividindo por 1000, converte Watts para kiloWattskiloWatts))


TRACEAMENTOTRACEAMENTOClculo do Calor Total Necessrio em um Sistema de Traceamento: EXEMPLO:EXEMPLO:

Perda de calor Perda de calor = 97 Watts/metro= 97 Watts/metroW = 97 Watts/metroW = 97 Watts/metro

Comprimento total da Comprimento total da tubulaotubulao traceadatraceada = 200 metros= 200 metrosL = 200 metrosL = 200 metros

Q W Lt = 1000

Qt = 97 2001000

.Q t = 19 4, kiloWatts


TRACEAMENTOTRACEAMENTOClculo da Demanda Total de Vapor de um Sistema de Traceamento:

M Qh

tt

fg= 3600

MMtt = Demanda total de vapor (= Demanda total de vapor (kilogramaskilogramas/hora)/hora)QQtt = Calor total necessrio (= Calor total necessrio (kiloWattskiloWatts))hhffgg = Entalpia especfica de evaporao = Entalpia especfica de evaporao

((kiloJouleskiloJoules//kilogramakilograma))

(multiplicando por 3600 resulta em(multiplicando por 3600 resulta em kilogramaskilogramas/hora)/hora)



EXEMPLO:EXEMPLO:

QQtt = 19,4= 19,4 kiloWattskiloWatts

Presso do vaporPresso do vapor = 5 bar g= 5 bar ghhffgg = 2086= 2086 kiloJouleskiloJoules//kilogramakilograma

Clculo da Demanda Total de Vapor de um Sistema de Traceamento:

M Qh

tt

fg= 3600

Mt = 1942086

3600.

M = 33,5 kilo gramas / horat


Como Calcular?Como Calcular?

Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ da caldeira

PCI

Quanto??


Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 85%- Temp. gua de Alimentao 80C- Custo do leo BPF R$ 1,08 / Kg- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h


Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFCt = Calor Total (Tabela Vapor Saturado)

Ct vapor = 662 Kcal/kg

Pressorelativa Temp.

Calor sensvel

Calor latente

Calor total

VolumeEspecfico

kgf/cm2 C kcal/kg kcal/kg kcal/kg m3/kg

0 1 99.1 99.1 539.4 638.5 1.7251 2 119.6 119.9 525.9 645.8 0.9022 3 132.9 133.4 516.9 650.3 0.6163 4 142.9 143.6 509.8 653.4 0.4704 5 151.1 152.1 503.7 655.8 0.3815 6 158.1 159.3 498.5 657.8 0.3216 7 164.2 165.6 493.8 659.4 0.2777 8 169.6 171.3 489.5 660.8 0.2448 9 174.5 176.4 485.6 662.0 0.2189 10 179.0 181.2 481.8 663.0 0.19810 11 183.2 185.6 478.3 663.9 0.18011 12 187.1 189.7 475.0 664.7 0.16612 13 190.7 193.5 471.9 665.4 0.15413 14 194.1 197.1 468.9 666.0 0.14314 15 197.4 200.6 466.0 666.6 0.134

Pressoabsoluta

kgf/cm2


Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFCs = Calor Sensvel (Tabela Vapor Saturado)

Cs gua = 80 Kcal/kg t=80C

Pressorelativa Temp.

Calor sensvel

Calor latente

Calor total

VolumeEspecfico

kgf/cm2 C kcal/kg kcal/kg kcal/kg m3/kg

0 1 99.1 99.1 539.4 638.5 1.7251 2 119.6 119.9 525.9 645.8 0.9022 3 132.9 133.4 516.9 650.3 0.6163 4 142.9 143.6 509.8 653.4 0.4704 5 151.1 152.1 503.7 655.8 0.3815 6 158.1 159.3 498.5 657.8 0.3216 7 164.2 165.6 493.8 659.4 0.2777 8 169.6 171.3 489.5 660.8 0.2448 9 174.5 176.4 485.6 662.0 0.2189 10 179.0 181.2 481.8 663.0 0.19810 11 183.2 185.6 478.3 663.9 0.18011 12 187.1 189.7 475.0 664.7 0.16612 13 190.7 193.5 471.9 665.4 0.15413 14 194.1 197.1 468.9 666.0 0.14314 15 197.4 200.6 466.0 666.6 0.134

Pressoabsoluta

kgf/cm2


Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFEnto:

Ct = 662,0 Kcal/kgCusto do leo = R$ 1,08/kgPCI = 9.800 Kcal/kg (leo BPF)

1,671,6760 %60 %1,541,5465 %65 %1,431,4370 %70 %1,331,3375 %75 %1,251,2580 %80 %1,181,1885 %85 %FatorFatorEficinciaEficincia

1,671,6760 %60 %1,541,5465 %65 %1,431,4370 %70 %1,331,3375 %75 %1,251,2580 %80 %1,181,1885 %85 %FatorFatorEficinciaEficincia

FATOR DE CORREO DO RENDIMENTO DA CALDEIRA


Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFCALCULANDO:


PCI

Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 1,08 x 1,18 = R$ 75,68---------------

9.800


Exemplo 02 Exemplo 02 Gs GLPGs GLPDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 85%- Temp. gua de Alimentao 80 C- Custo do Gs GLP R$ 1,60 / Kg- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h


Exemplo 02 Exemplo 02 Gs GLPGs GLPEnto:

Ct = 662,0 Kcal/kgCusto do gs GLP = R$ 1,60/kgPCI = 11.300 Kcal/kg (Gs GLP)


PCI

Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 1,60 x 1,18 = R$ 97,24---------------

11.300


Exemplo 03 Exemplo 03 Gs NaturalGs NaturalDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 85%- Temp. gua de Alimentao 80 C- Custo do Gs Natural R$ 0,70 / m- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h


Exemplo 03 Exemplo 03 Gs NaturalGs NaturalEnto:

Ct = 662,0 Kcal/kgCusto do gs natural = R$ 0,70/mPCI = 10.800 Kcal/kg (Gs Natural)Densidade do Gs Natural = 0,62 Kg/m

Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ ------------------------------- da caldeira

PCI densidade gs (0,62 kg/m)

Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 0,70 x 1,18 = R$ 71,80--------------- ----------

10.800 0,62


Indstria que utiliza Bagao como combustvel de sua Caldeira Aquatubular, onde:

Exemplo 04 Exemplo 04 -- BagaoBagao

Presso e Operao : 21 barg

Gerao de 50 toneladas / hora de vapor

PCI do Bagao: 1.800 Kcal / kg (50% umidade)

Temperatura da gua de alimentao: 20oC


1o Passo Clculo da quantidade de energia para a Gerao de 1 tonelada de vapor:

Presso de Operao : 21 barg

Calor Sensvel : 221,2 Kcal / kg

Calor Latente : 447,7 Kcal / kg

Assim para 1 kg de vapor:

(Cs 20) + ( Cl * X) = CALOR TOTAL

(221,2-20) + (447,7*0,7) = 514,59 Kcal



2o Passo Clculo da Relao Kg de Bagao x Kg de Vapor:

J vimos anteriormente que para gerao de um 1 kg de vapor

necessitamos 514,59 Kcal.

Sendo o PCI do Bagao igual a 1.800 Kcal / kg teremos :

1.800 / 514,59 = 3,49 kg de vapor por kg de bagao. Porm,

teremos que levar em conta o rendimento da caldeira (para

caldeiras a bagao pode ser considerado 60%), ento :

3,49 kg * 0,6 = 2,09 ou 2,1 kg de vapor / kg de Bagao



3o Passo Clculo da quantidade bagao para gerao de 1000 kg de vapor, e Custo do Vapor:

Se 1 kg de bagao geram 2,1 kg de vapor:

476,19 kg de bagao iro gerar 1 ton de vapor

O custo da Tonelada do Bagao de R$ 15,00.

Assim, a tonelada de vapor custar:

R$ 15,00 x 476,19/1000 = R$ 7,15 por tonelada



Exemplo 05 Exemplo 05 LenhaLenhaDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 80%- Temp. gua de Alimentao 80 C- Custo do Lenha R$ 35,0 / m- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h- Densidade Lenha = 550 Kg/m


Exemplo 05 Exemplo 05 LenhaLenhaEnto:

Ct = 662,0 Kcal/kgCusto da lenha = R$ 35,0 /mPCI = 3.140 Kcal/kg (lenha)Densidade Lenha = 550 Kg/m

Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ ----------------------- da caldeira

PCI densidade lenha

Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 35,0 x 1,25 = R$ 14,74--------------- -------

3.140 550


1/16(1,6)

1/8(3,2)

3/16(4,8)

1/4(6,4)

5/16(7,9)

3/8(9,5)

1(0,5)

10(4,5)

100(45,41)

1000(453,5)

Perd

a de

vap

or

Perd

a de

vap

or --

lblb/h

(kg/

h)/h

(kg/

h)

(30 kg/h)

Dimetro do furo - polegadas (mm)

Perdas por VazamentosPerdas por VazamentosPerdas de vapor por Perdas de vapor por

vazamentos tornamvazamentos tornam--se um se um grande prejugrande prejuzo com o zo com o

decorrer do tempo.decorrer do tempo.

Um furo de 1/8 a uma presso de 100 psi gera uma perda de 30 kg/h

Para um custo de vapor de R$ 70,00/ton teremos

um prejuzo de:

R$ 1.512,00 / ms


Perdas por VazamentosPerdas por Vazamentos


Perdas por VazamentosPerdas por VazamentosDevido caracterstica erosiva do vapor (fluido bifsico), com o passar

do tempo o furo aumenta exponencialmente, e

junto com ele o

PREJUZO!

No basta somente eliminar perdas, preciso corrigi-las o mais rpido possvel.


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Parte 02 - Distribuição Vapor