Estudo da eficiência energética de uma caldeira aquatubular

• Autor(a) principal: Rodrigues, Nadine Rafaela dos Santos
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/11079
• topic: Caldeira aquatubular; Método direto; Método das perdas; Eficiência; Permutador de calor; Aquatubular boiler; Direct method; Loss method; Efficiency; Heat exchanger; Optimização Energética na Indústria Química

O trabalho descrito ao longo desta dissertação foi efetuado com base em leituras obtidas na caldeira aquatubular pertencente à empresa Companhia Nacional de Borrachas S.A - CNB/CAMAC, situada em Santo Tirso e teve como objetivo principal o estudo da eficiência do equipamento em questão, bem como de melhorias a aplicar ao processo. Ao longo do desenvolvimento do trabalho foram sendo recolhidos os dados necessários aos cálculos pretendidos, como a composição dos gases de combustão da caldeira, a sua temperatura, os seus caudais de entrada e o caudal de entrada do ar de combustão, as temperaturas de entrada na caldeira aquatubular da água e do ar, bem como os valores de excesso de ar a serem utilizados no equipamento. Após toda a obtenção de dados, realizaram-se os cálculos de eficiência do equipamento através de dois métodos, o método directo e o método das perdas. A eficiência para o primeiro caso o valor obtido foi de 86,18 % e para o segundo 84,51 %. O valor experimental da eficiência obtido através de um equipamento analisador de gases de combustão foi de 83,38 %. Comparando este valor com o valor obtido pelo método das perdas, 84,51 %, verifica-se que estes são bastante próximos. Numa tentativa de aumento do valor da eficiência da caldeira aquatubular, procedeu-se ao dimensionamento de um permutador de calor de fluxo cruzado, cuja finalidade seria promover o aquecimento do ar de combustão, de forma que a sua temperatura de entrada na caldeira fosse aumentada de 23,93 ºC para 50ºC, utilizando para isso a energia contido nos gases de combustão à saída do equipamento. Para estas condições concluiu-se que o permutador de calor deveria possuir uma área de transferência de calor de 0,8 m2. Feito isto, foi recalculado o valor de eficiência, utilizando o método das perdas, para verificar qual seria o impacto do aumento da temperatura de entrada do ar de combustão. Conclui-se que apenas correria um aumento de 1,12 % não se justificando assim o investimento necessário para obter o permutador de calor.