Análise termodinâmica de uma caldeira de água na indústria
Abstract
A queima de combustíveis fósseis é um processo altamente utilizado no âmbito da indústria mundial desde o seu desenvolvimento na revolução industrial, com impacto significativo no avanço tecnológico que ocorreu nesse período. Porém, por se tratar de um recurso limitado e não renovável, e causar danos severos ao meio ambiente, cada vez mais empresas buscam investir em novas tecnologias ou desenvolvimento de sistemas que operem de forma mais eficiente e econômica. O objetivo deste trabalho foi analisar o processo de operação de uma caldeira de água quente, com a utilização de gás natural como combustível, para buscar o modelo de operação no qual opere com maior eficiência, para diminuir possíveis gastos de utilização de matéria prima, mantendo a qualidade e quantidade de energia necessária para a operação na empresa. Foi realizado a análise de eficiência energética e exergética, assim como balanço de massa e energia para operação dessa caldeira e proposto novos dados de entrada para melhorar a operação do sistema. A partir da variação das temperaturas de entrada e de saída no qual estava sendo utilizada no modelo de operação real, foi identificado uma melhora na utilização da energia e exergia proveniente da oxidação do combustível, com isso foi obtido uma eficiência melhor da utilização das matérias-primas. Foi obtido uma melhora de 7,14% na utilização da energia e um aumento de 4,70% da eficiência exergética do processo de combustão da caldeira. [resumo fornecido pelo autor]