Utilizando Condensadores Mais Eficientes

Em países que produzem açúcar de beterraba praticamente todas as instalações de condensação utilizam condensadores do tipo contra corrente de bandejas (ou desenhos similares).

O principal motivo é que em tais usinas o aspecto economia de energia é essencial, pois não existe um combustível barato como é o bagaço da cana e dessa maneira os técnicos têm que buscar soluções que sejam as mais eficientes do ponto de vista energético.

Em comparação com os nossos tradicionais condensadores multijato, os condensadores de bandejas têm como inconveniente a necessidade de bombas de vácuo para a remoção dos incondensáveis, mas este consumo de energia adicional representado pela bomba de vácuo é compensado pela menor necessidade de bombeamento de água a uma menor pressão.

Vamos checar, por exemplo, de um tacho de 650 hl produzindo 20 t/h de vapor.

Um condensador multijato típico recebe água fria a 30 C e entrega água quente a 45 C, consumindo cerca de 750 t/h de água. Como é necessária uma pressão de 10 m.c.a. para vencer a perda de carga nos bicos injetores, as bombas de injeção de água fria das usinas têm normalmente uma altura manométrica de 35 m.c.a.. Admitindo-se uma bomba com uma boa eficiência de 75%, a potência consumida será de aproximadamente 95 kw.

Um condensador de bandejas pode entregar facilmente água quente a 55 C, consumindo cerca de 560 t/h de água. Como não é necessário neste caso vencer a perda de carga dos bicos injetores (na verdade bombeamos água para um espaço que encontra-se sob vácuo), a altura manométrica correspondente cai para 25 m.c.a. , resultando numa potência de aproximadamente 51 kw.

Uma bomba de vácuo para esta aplicação vai consumir cerca de 20 kw, o que resulta numa diferença líquida de 24 kw a favor do condensador de bandejas (aproximadamente 25% a menos). Esta comparação pode ser facilmente feita para outras condições com diferentes necessidades de pressão nos bicos do multijato ou para diferentes condições de desnível geométrico e de comprimento de tubulações.

Para o caso de última caixa de evaporação, a bomba de vácuo consome uma potência proporcionalmente maior, já que as possibilidades de fugas de ar para dentro das caixas é maior e também existe mais ar no caldo decantado. Entretanto, normalmente a vantagem permanece a favor dos condensadores de bandejas.

A bomba de vácuo de anel líquido é sem dúvida um equipamento adicional que requer manutenção, mas trata-se de equipamento muito confiável e com o qual estamos acostumados no setor de filtração. O segredo para aumentar muito a sua vida útil é utilizar sempre água de selagem limpa.

Esta é uma solução interessante para usinas que pretendem aumentar a capacidade de evaporação ou de cozimento, já que normalmente é possível manter todo o sistema de bombeamento e de resfriamento de água sem ampliações.

Outra possibilidade interessante é que os condensadores de bandejas permitem a instalação de unidades centralizadas de vácuo, que evidentemente são mais eficientes, pois operam em um regime mais uniforme (condensadores individuais têm sempre um tempo morto no caso de cozedores).

Um condensador central economiza investimento em bombas de vácuo, porém obriga à necessidade de se controlar o vácuo nos aparelhos por meio de válvulas de vapor que são muito caras devido às suas grandes dimensões. Esta é uma solução típica em usinas de açúcar de beterraba.

Uma variante deste sistema seria a utilização de condensadores de bandejas individuais, onde o vácuo nos aparelhos seria controlado a partir das válvulas de água que por serem menores são muito mais baratas, porém com um sistema de vácuo central atendido por um número menor de bombas de vácuo que estariam operando de maneira mais eficiente. Nestes dois casos bombas de vácuo de reserva são indispensáveis, pois estão responsáveis pela boa condução de vários equipamentos.

Os condensadores multijato têm o grande atrativo do menor custo inicial, mas se buscamos maior eficiência a resposta está na utilização de condensadores de bandejas de desenho adequado que permitam obter água quente com temperatura o mais próxima possível do vapor que se deseja condensar.