VAPOR, UMA PALAVRA MUITO PEQUENA PARA SEU IMPACTO, TRATA-SE DE TECNOLOGIA NATURAL!

Vapor é um meio inerentemente natural e é algo familiar que todos podemos entender em seu nível mais simples – é apenas a evaporação da água, mas com algumas propriedades totalmente únicas. Por esse motivo foi adotado como o principal método para fornecer energia térmica e motriz ao longo de nossa história industrial. A distribuição de vapor em torno de um sistema, edifício ou processo pode ser feita com segurança, sabendo que é apenas água, mas com qualidades térmicas muito superiores. À medida em que a tecnologia avança, os métodos de geração de vapor continuarão a:

• Se tornar cada vez mais sustentáveis
• Capitalizar fontes renováveis
• Ser otimizados por meio de avanços digitais

Nossa capacidade de produzi-lo, aproveitá-lo e controlá-lo o torna um meio incrível com uma grande variedade de aplicações e usos, incluindo geração de energia elétrica, esterilização, cozimento e limpeza. Conforme as soluções de geração renovável e os controles digitais evoluem, o vapor será uma parte vital de nosso futuro sustentável à medida que fazemos a transição para uma tecnologia mais ecológica. À medida que as agendas de sustentabilidade aceleram e as organizações procuram investir corretamente em tecnologia verde, a disponibilidade de energia renovável está aumentando, o que se encaixa bem com os avanços na eletrificação do vapor. Então, por que o vapor é a escolha ideal para transferência de energia térmica?

1. Alta densidade de energia

 O vapor tem uma alta densidade de energia, permitindo a transferência efetiva de grandes quantidades de energia. Se circularmos água com uma temperatura de ida e volta de 71 – 82oC (160 – 180°F), então cada litro (ou kg) de água tem a capacidade de entregar 46 kJ/kg. Se circularmos água com uma temperatura de ida e volta de 60 – 80°C (140 – 176°F), então cada litro (ou kg) de água tem a capacidade de fornecer 84 kJ/kg. Em comparação, se tomarmos vapor a 1 bar g, teremos a capacidade de fornecer 2201 kJ/kg. Se a aplicação permitir o sub-resfriamento do condensado a 10oC (queda de 110,42°C), então a energia adicional disponível é de 464 kJ/kg. Adicionando isso à entalpia de evaporação, podemos atingir um total de 2665 kJ/kg. A cada kg, o hfg do vapor tem 26 vezes mais energia útil que a água no delta 20°C, ou 48 vezes mais que a água no delta 11°C.

2. Controle de temperatura preciso

O vapor tem uma temperatura relativa à pressão e mantém uma temperatura constante à medida que cede calor e muda de estado de gás para líquido (ao contrário da água que começa a perder temperatura imediatamente à medida que cede energia). Isso permite que o vapor mantenha a temperatura uniforme durante a troca de calor. Em comparação, a água sofreria uma queda de temperatura assim que começasse a trocar calor.

3. Infraestrutura menor

Quando a pressão do vapor aumenta, o volume diminui. Portanto, se distribuímos a uma pressão mais alta, as tubulações de vapor são menores, minimizando o valioso espaço de processo, diminuindo os custos e minimizando as perdas irradiadas.

4. Flui naturalmente

O vapor se move de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão sem a necessidade de bombas. Isso elimina altas cargas elétricas e manutenção associada às bombas de circulação. Além disso, uma planta apenas consumirá vapor quando houver demanda, quando comparada a sistemas úmidos que circulam continuamente. Se forem utilizadas bombas elétricas de retorno de condensado, a carga elétrica é bem menor que a de um sistema de água, devido à alta densidade de energia do vapor.

5. Transferência de calor eficiente

O vapor pode ser usado diretamente em produtos, por ex. esterilização de equipamentos na área da saúde, cozimento de alimentos e bebidas ou mesmo indiretamente por meio de trocadores de calor. O vapor é um meio de transferência de calor fantástico. Ao usar uma superfície de aquecimento indireto (trocadores de calor), o coeficiente de transferência de calor ao usar vapor é muito maior do que outros meios de aquecimento.

6. Ciclo Natural da Água

A maioria das aplicações de vapor usa o mesmo ciclo que o ciclo natural da água da Terra (Ciclo Hidrológico), então podemos ver um processo industrial, mas também é um processo muito natural. No entanto, existem exceções, como injeção direta.

7. Central para a transição para tecnologias mais verdes

O aquecimento térmico geralmente depende da queima de combustíveis fósseis e a indústria está cada vez mais procurando como gerar vapor de maneira livre de carbono. A transição para uma tecnologia mais verde pode começar hoje por meio da otimização do sistema, digitalização, eletrificação, biocombustíveis e vapor de emissão zero, para citar apenas alguns. Atualmente, a tecnologia está disponível para reduzir as emissões de carbono, melhorar a sustentabilidade e até mesmo descarbonizar totalmente a produção de vapor. Mas também há um grande investimento em tecnologias emergentes para ajudar a descarbonizar a produção de vapor de outras maneiras, incluindo hidrogênio verde, eletrificação avançada e tecnologia de bateria térmica.

 O primeiro passo no caminho para um futuro verde é garantir que todos os sistemas estejam funcionando corretamente e totalmente otimizados – muitas vezes, o mais rápido também vence. Deve haver atividades contínuas para verificar como os sistemas estão operando atualmente e para garantir que estejam operando de maneira eficaz e eficiente, incluindo:

 • Redução da demanda por meio de melhor gerenciamento da planta e manutenção preventiva

• Adotar as boas práticas do sistema de vapor para minimizar o consumo da planta

• Abordar áreas de perda de energia implementando a recuperação de calor

• Manter a qualidade do vapor para maximizar a eficácia do processo

• Medição de utilitários para tendências e otimização de desempenho

 Mesmo ao considerar mudanças significativas na planta para abordar a sustentabilidade e a energia, é importante entender o ponto de partida da sua planta, o consumo de energia básico.

 Próximos passos

Beneficie-se da potência e capacidade do vapor enquanto trabalha na descarbonização em direção ao zero líquido. A experiência da Spirax Sarco é a sua porta de entrada para soluções personalizadas que fornecem eficiência operacional movida a vapor do século XXI, ajudando você a atingir suas metas de sustentabilidade e resolver vários desafios de negócios. A Spirax Sarco pode trabalhar com você para dar ao seu negócio uma visão clara do futuro, enquanto aproveita o poder do vapor hoje e no futuro.

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