Estudo da viabilidade técnico econômica para a substituição de um sistema de aquecimento de água com injeção direta de vapor por um sistema de aquecimento indireto através de um trocador de calor tipo placa

Abstract

This work aims to analyze the efficiency and economy generated by the replacement of a water heating system by direct injection of steam by an indirect heating system of a plate type heat exchanger. Thus, a study was carried out on heat exchangers in order to find the most appropriate type of exchanger in the direct or indirect contact, type of construction, thermal exchange mechanisms and flow regime. Since the existing system of direct injection of steam yields the input values for the production of the equipment and the output data were defined by the company that holds the process, contractor of the project, all the necessary data for the project are obtained. With the data from this study, plate heat exchangers were described and an equipment with this profile was designed. To have a quantitative analysis of the increased efficiency of the plate type heat exchanger, a hull and tube heat exchanger was also designed for data comparison. After the physical evaluation of the projects were budgeted the prices of a plate type heat exchanger and a hull and tube exchanger of the same resignations available in the market. With the estimated economic values, an analysis of the viability was made in the substitution of the system of direct injection of steam by the indirect heating system through a plate type exchanger that has the best cost benefit and found that the replacement of the initial system by the one projected would make the process

Este trabalho tem como objetivo analisar a eficiência e economia gerada pela substituição de um sistema de aquecimento de água por injeção direta de vapor por um sistema de aquecimento indireto de um trocador de calor tipo placa. Sendo assim, foi feito um estudo sobre trocadores de calor visando encontrar o tipo mais adequado de trocador nos quesitos contato direto ou indireto, tipo de construção, mecanismos de troca térmica e regime de fluxo. Como o sistema já existente de injeção direta de vapor cede os valores de entrada para a produção do equipamento e os dados de saída foram definidos pela empresa detentora do processo, contratante do projeto, todos os dados necessários para o projeto são obtidos. Com os dados deste estudo, foram descritos os trocadores de calor tipo placas e projetado um equipamento com este perfil. Para ter uma análise quantitativa da maior eficiência do trocador de calor tipo placa, também foi projetado um trocador de calor casco e tubo para a comparação dos dados. Depois da avaliação física dos projetos foram orçados os preços de um trocador de calor tipo placas e um trocador casco e tubo de mesmas resignações disponíveis no mercado. Com os valores econômicos estimados foi feita uma analise da viabilidade na substituição do sistema de injeção direta de vapor pelo sistema de aquecimento indireto através de um trocador tipo placa que possui o melhor custo beneficio e constatado que a substituição do sistema inicial pelo o projetado tornaria o processo mais eficiente