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Retorno de condensado e vapor flash

Veja quanto do condensado vira vapor flash, quanto se perde hoje e quanto vale aumentar o retorno à caldeira: combustível, água, tratamento químico e o retorno do investimento.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Estimativa preliminar
Vapor e condensado
Custos

Inclua no custo da água a captação, o abrandamento ou a osmose e o descarte de efluente.

Análise econômica
—Economia anual com mais retorno de condensado
—

Fração de vapor flash

Percentual do condensado que vira vapor ao passar da pressão dos purgadores para cada pressão de flash.

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Composição da economia

Economia anual por item: combustível, água e tratamento químico.

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Próximo passo

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Trocador para aquecer a água de reposição →

Retorno do projeto

Fluxo de caixa da melhoria: investimento no ano 0 e economia anual corrigida pelo aumento informado, descontada pela TMA.

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O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Fração de flash: x = (hf(p1) − hf(p2)) ÷ hfg(p2)
Calor do condensado retornado: Q = ṁlíq × (h(Tret) − h(Trep))
Vapor flash recuperado (substitui vapor da caldeira): Q = ṁc × x × (hg(p2) − h(Trep))
Combustível economizado = ΔQ × horas ÷ η; custo = GJ × preço por GJ (PCI)
Água economizada = (ṁlíq + ṁflash recuperado) ÷ ρ × horas

Hipóteses e limites

  • Situação atual: condensado retornado com o flash ventilado na atmosfera. Proposta: retorno maior e, se escolhido, flash aproveitado no tanque de flash.
  • Condensado saturado na pressão antes dos purgadores; propriedades IAPWS-IF97.
  • A redução de purga com água de melhor qualidade não está incluída: a economia real tende a ser maior.
  • O vapor flash só tem valor se houver consumidor de baixa pressão (desaerador, aquecimento de tanques, ar de processo).

Normas e documentos técnicos

  • IAPWS R7-97(2012): Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam
  • U.S. DOE, Steam Tip Sheet #8: Return Condensate to the Boiler; Steam Tip Sheet #12: Flash High-Pressure Condensate to Regenerate Low-Pressure Steam
  • Spirax Sarco, The Steam and Condensate Loop (flash steam and condensate recovery)
  • ASME BPVC Section VIII, Division 1: flash vessels as pressure vessels

Legislação e regulamentos no Brasil

  • NR-13: tanque de flash e tanque de condensado pressurizado são vasos de pressão — PMTA, válvula de segurança, inspeção e prontuário
  • Resolução CONAMA nº 430/2011: efluentes lançados em corpos d’água devem ter temperatura inferior a 40 °C
  • Lei nº 9.433/1997 (Política Nacional de Recursos Hídricos): outorga e cobrança pelo uso da água

Perguntas frequentes

Quanto condensado vira vapor flash?

Depende das pressões. Condensado a 8 bar(g) aberto para a atmosfera gera cerca de 14% de vapor flash; num tanque a 0,5 bar(g), cerca de 12%. O gráfico mostra a fração para outras pressões.

Vale a pena retornar condensado contaminado?

Só depois de tratamento ou com monitoramento. Condensado com óleo ou produto pode danificar a caldeira. Nesses casos, recupere apenas o calor em um trocador e descarte a água dentro dos limites legais.

Por que o condensado no esgoto é um problema legal?

A Resolução CONAMA nº 430/2011 limita a 40 °C a temperatura de efluentes lançados. Condensado a 90 °C exige resfriamento antes do descarte, o que também tem custo.