CALDEIRAS A VAPOR/ÁGUA QUENTE x QUEIMADORES PREMIX DE IMERSÃO

A Gas Service Industrial foi contratada em 2019 pela Joyson Safety Systems – líder mundial em sistemas de segurança automotiva – a fim de elaborar um estudo de viabilidade econômica (ROI) para substituição de suas caldeiras a vapor que operavam com gás natural por outro sistema de aquecimento mais eficiente destinado ao aquecimento dos banhos nos seus diferentes processos industriais a temperaturas na ordem de 90 °C.

Aprovado o projeto, a solução proposta pela Gas Service Industrial foi a implementação de  sistemas individuais de aquecimento indireto via queimadores PREMIX de imersão com serpentinas.

Dado o êxito da implementação, o retorno do investimento (ROI) foi alcançado em apenas 10 meses, reduzindo assim a sua fatura mensal de gás natural em 27,5%.

Ganhos obtidos

Além da redução na fatura de gás, podemos listar também outros ganhos obtidos com a substituição das caldeiras a vapor:

  • Controle de temperatura individual de cada banho, com acuracidade de +/- 1 °C;
  • Eliminação dos custos de manutenção com linhas de vapor e retorno de condensado;
  • Dispensa de operador de caldeira, bem como todas as documentações e inspeções anuais necessárias;
  • Eliminação dos custos com tratamento de água da caldeira;
  • Ganho de uma área industrial com a eliminação da casa das caldeiras.

COMPARAÇÃO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO INDIRETO DE BANHOS

CALDEIRAS A VAPOR/ÁGUA QUENTE x QUEIMADORES PREMIX DE IMERSÃO

As caldeiras estão na indústria há pelo menos 100 anos. Elas são normalmente alimentadas com combustíveis como, Lenha, Pellets, Óleo combustível e Gás Natural/GLP e transferem vapor ou água quente através de tubulações aos trocadores de calor/serpentinas submersas nos tanques a serem aquecidos. O aquecimento destes banhos através das Caldeiras é um método de aquecimento confiável e comprovado ao longo do tempo.

O sistema de aquecimento indireto através de Queimadores PREMIX de Imersão também usa gás natural/GLP como combustível e faz a transferência de calor através de uma serpentina tubular imersa aos banhos. Isto é onde as semelhanças terminam e a singularidade do sistema de aquecimento com Queimadores PREMIX de Imersão.

  

Eficiência

Caldeira – As caldeiras a vapor/água quente operam respectivamente via remota ou nas proximidades dos tanques a serem aquecidos, e a transferência do fluído (vapor ou água quente) aquecido por meio de uma câmara de combustão, é então transferido por meio de uma tubulação isolada termicamente para os tanques de processo.

As perdas de energia começam na caldeira, seguem pela tubulação que vai até os tanques, finalizando com a transferência de calor através de uma serpentina ou trocador de calor, submersos no líquido/solução do processo. Mesmo que muitas caldeiras fabricadas nos últimos anos possam ter eficiências de até 85%, no momento em que o vapor/água aquecida chega ao banho, esse valor cai para menos de 60% (em sistemas mais antigos ainda, encontram-se eficiências menores).

Queimadores PREMIX de Imersão – O sistema de aquecimento indireto através de queimadores de imersão é instalado diretamente no tanque de processo a ser aquecido.

Não há câmara de combustão separada, tubulação de água/vapor de entrada e saída, e tampouco trocadores de calor.

O queimador PREMIX de imersão utiliza um design próprio que usa combustão em alta velocidade dentro de tubos de pequeno diâmetro submersos como forma de transferir calor para a solução líquida contida no tanque.

Isso é possível fixando o queimador à extremidade de tubos em formato de uma serpentina posicionada no fundo do tanque e fazendo com que os gases quentes queimem completamente, percorrendo todo o comprimento da serpentina e sendo expelidos por uma chaminé. A relação ar/gás é ajustada para níveis precisos com base em dados estequiométricos sobre o queimador PREMIX e com a regulagem dos gases de combustão desejada para aquela aplicação.

A transferência de calor é realizada por meio indireto ao líquido a ser aquecido, onde mais de 90% do calor disponível vai diretamente para o líquido/solução que pretende se aquecer.

 

Monitoramento

Caldeiras – As normas regulamentadoras (NR) exigem que as caldeiras a vapor acima de uma determinada capacidade, tenham monitoramento 24 horas, onde a presença de um operador de caldeiras se faz obrigatória. Esta é apenas mais uma fonte de permissão e papelada a ser mantida e depois examinada pelas autoridades inspetoras.

Queimadores PREMIX de Imersão – Diferentemente das caldeiras, os queimadores PREMIX de Imersão não requerem qualquer tipo de autorização especial para sua operação a não ser atender os requisitos de segurança onde todos os sistemas de combustão são assim obrigados a seguir.

 

Produtos químicos

Caldeiras – As caldeiras requerem que aditivos especiais sejam injetados na água de alimentação para ajudar a prevenir o acúmulo de incrustações dentro das tubulações da caldeira, linhas de vapor/condensado bem como nos trocadores de calor.

As inspeções anuais são obrigatórias, exigindo o desligamento programado do sistema.

Queimadores PREMIX de Imersão – Não há necessidade de aplicação de aditivos químicos, pois as serpentinas ficam expostas, permitindo a sua limpeza periódica.

 

Inspeções

Caldeiras – As inspeções anuais são obrigatórias, exigindo o desligamento programado do sistema.

Queimadores PREMIX de Imersão – Não há necessidade de inspeções.

 

Em resumo, o sistema de aquecimento com Queimadores PREMIX de Imersão tem eficiência térmica maior que 90%, é confiável e durável, tornando-o provavelmente o meio mais eficiente disponível para aquecer seus tanques em processos industriais.

Imagens das instalações

Forma de instalação

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