PURGADOR BIMETÁLICO x TERMODINÂMICO: ECONOMIA ENERGIA!

O constante aumento dos custos de todos os combustíveis utilizados na geração de vapor merece uma atenção especial pois impacta diretamente nos custos de fabricação e na lucratividade das empresas.

Em instalações de vapor, os purgadores são acessórios obrigatórios e responsáveis tanto pelo rendimento quanto pela economia de energia. Entretanto, pouca atenção é dispensada no momento de aquisição dos mesmos e, na maioria das vezes o fator principal tem sido o valor de compra. A questão de ECONOMIA de ENERGIA é fundamental para a , o que nos levou a preparar este informativo cujo objetivo é alertar aos usuários e empresas sobre a necessidade de analisar outros fatores além do valor de compra para a tomada de decisão quanto ao melhor tipo de purgador ou tecnologia. Deve-se sempre ter em mente que:

INVESTIMENTOS SÃO ESTÁTICOS, OCORREM UMA ÚNICA VEZ!
DESPESAS OPERACIONAIS SÃO DINÂMICAS, OCORREM TODOS OS DIAS!

A escolha do purgador ideal para cada aplicação deve levar em consideração tanto o CUSTO de AQUISIÇÃO (estático) quanto o CUSTO OPERACIONAL (dinâmico) e aqui, mostramos os resultados obtidos pela GESTRA (empresa alemã com 120 anos de existência) em um programa formal efetuado em sua fábrica em Bremen, Alemanha, com o uso de bancada e procedimentos de testes em 2 tecnologias distintas (Termodinâmico e Termostático) com padrões e certificados pela TÜV (*):

• ASME PTC 39-2005
• DIN EM 27 841

(*) TÜV Rheinland é um organismo de certificação, inspeção, gerenciamento de projetos e treinamento sendo uma das principais provedoras de serviços de testes do mundo, fundado na Alemanha em 1872 com o objetivo de proteger os trabalhadores de acidentes ocorridos nas instalações de caldeiras a vapor.

Purgadores podem apresentar 3 tipos de perdas:

1. Perdas Operacionais (Consumo de energia para operar);
2. Perdas por irradiação através da superfície do corpo para o ambiente;
3. Perdas de vazamentos internos de vapor.

Aqui, vamos tratar dos Consumos ou Perdas Operacionais.

Uma extensa série de testes foi aplicada em cada tipo de purgador considerando:

• Diversas pressões de operação
• Várias cargas de condensado
• Posições de instalação na Vertical e Horizontal
• Diversos fabricantes, tecnologias e modelos de purgadores
• Purgadores sem falhas de operação (vazamentos e/ou bloqueios)

Purgadores tipo TERMODINÂMICOS:

Purgadores tipo TERMOSTÁTICOS BIMETÁLICOS:

TESTES DE PERDAS (CONSUMO OPERACIONAL) DE VAPOR:

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E CUSTO DOS PURGADORES:

Como indicam claramente os resultados acima e, amplamente constatado pelos principais fabricantes de purgadores, o tipo Termodinâmico consome vapor vivo para operar enquanto que, no tipo Bimetálico, este consumo é ZERO.

Vamos considerar os dados abaixo para efetuar uma análise comparativa de custo do uso entre os 2 tipos:

CÁLCULO do CUSTO pelo TIPO de PURGADOR:

Obs.: Com 10 unidades em operação, a economia em 3 anos será de R$ 99.532,80. Podemos calcular a economia em uma planta com milhares de purgadores termodinâmicos não bimetálicos instalados!!

(*) Custo estimado com uso da calculadora dinâmica de custos do site www.termyka.com.br

(**) A vida útil do tipo Termodinâmico na condição analisada, raramente ultrapassa a 1 ano. Na publicação do Instituto Brasileiro de Petróleo IBP61104 COPPED IMPORTÂNCIA DO PURGADOR DE VAPOR NOS PROGRAMAS DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA de Francisco E. de C. Siqueira e Carlos Rodrigues Pereira Belchor, os autores informam que, diversos ensaios que podem ser comprovados através do uso de uma bancada calorimétrica, atestam perdas da ordem de 10 a 36 kg/h de vapor vivo após 1000 horas de funcionamento desse purgador. (https://www.osti.gov/etdeweb/servlets/purl/21110337) Trabalho apresentado no Rio Oil & Gas 2004.

CONCLUSÃO

Fica óbvio que, o valor de aquisição não pode ser o fator decisivo na compra deste acessório pois o custo operacional normalmente é muito mais significativo na composição do preço.

Existem diversos tipo e tecnologias de purgadores disponíveis no mercado para atender uma gama muito ampla de aplicações e, outros tipos além do Termodinâmico possuem consumo operacional de vapor como por exemplo o Purgador de Balde Invertido.

O tipo Termostático é sem qualquer dúvida o mais eficiente em termos de energia mas, para cada aplicação, deve ser especificado o tipo mais adequado o qual, pode ser inclusive um que possua algum consumo operacional.

É uma questão de analisar o melhor Custo x Benefício!

O que podemos afirmar com muita certeza é que, sempre que encontrar instalado um purgador tipo Termodinâmico, qualquer que seja a aplicação, este pode e deve ser substituído pelo tipo Bimetálico (mesmo que não seja o mais adequado à aplicação) com as vantagens e restrições apresentadas além do custo operacional.

Exceção à esta “regra” é na drenagem antes de Turbinas.

A mudança de tecnologia é amplamente justificável!

Não se pode esquecer ainda que, cada marca constrói este tipo Termostático com suas características próprias onde, o Δt (em relação à curva do vapor saturado) é o maior diferencial entre os fabricantes e estas, devem sempre ser tecnicamente avaliadas para a melhor escolha.

Obs.: Na tabela acima, mostramos 4 marcas que atuam no mercado nacional, com informações obtidas na internet, em folhetos técnicos ou curvas, com as características dos purgadores Bimetálicos em aplicações similares.

No comparativo, o 1º e único argumento que os fabricantes da tecnologia a ser substituída (no caso o Termodinâmico) utilizam é de que o tipo Termostático “alaga”. De fato, dependendo da marca do purgador, isto deve ser considerado bem como que, o purgador Termodinâmico também descarrega o condensado abaixo da temperatura do vapor saturado (também alaga) pois sua abertura é comandada pela transferência de energia para o ambiente e não pela chegada e presença de condensado.

UTILIZAR VAPOR É SIMPLES.
UTILIZAR VAPOR COM MÁXIMA EFICIÊNCIA E MENOR CUSTO É A ESPECIALIDADE DA