Caso de cliente:
Economia de energia e redução de CO2 em indústrias químicas e petroquímicas
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Economia de energia e redução de emissões de CO₂
Recuperação de calor com tecnologia de bomba de calor por compressão de vapor
A PILLER aproveita sua experiência em recompressão mecânica de vapor para aplicar sua tecnologia superior de sopradores e compressores em aplicações de bombas de calor industriais.
Desenvolvemos a solução perfeita para seus requisitos de processo para garantir que nossos sopradores e compressores atendam às suas necessidades específicas. Para encontrar a combinação ideal para as condições do seu processo, sempre contrataremos você com um serviço completo, desde a engenharia, passando pelo gerenciamento do projeto, até o design e a fabricação.
A gama de aplicações para soluções de sopradores e compressores MVR está em constante expansão através da implementação de novas tecnologias. Atualmente, a PILLER oferece a capacidade de atingir um aumento de temperatura (ΔT) de até 20 K em uma aplicação de estágio único.
Em resposta ao aumento dos custos energéticos e aos objetivos climáticos, a geração ou recuperação de vapor através de uma bomba de calor é uma opção atrativa.
O princípio básico da solução de bomba de calor industrial fabricada pela PILLER é recuperar o calor residual e fornecê-lo a um nível de temperatura utilizável para o processo.
Principais vantagens: elevada poupança de energia primária, redução de CO₂ e melhoria geral da eficiência econômica do sistema.
O ciclo direto de compressão de vapor
A fonte de calor residual é um vapor que pode ser comprimido diretamente e depois usado para aquecimento. O princípio básico corresponde ao processo clássico de Compressão Mecânica de Vapor (MVR). Além de ser utilizado para aquecimento de processos, o vapor comprimido também pode ser utilizado em outro processo, ou para geração de vapor ou água quente..
O ciclo de geração de vapor
Se a fonte de calor residual for um líquido ou um vapor que não possa ser comprimido, pode ser utilizado o ciclo da bomba de calor com evaporador.
Para isso, utiliza-se água como fluido de trabalho gerando vapor no evaporador a baixa pressão e temperatura.
Maximizando a eficiência energética e a economia de custos
Benefícios econômicos dos sistemas industriais de bombas de calor
Em indústrias de processo com uso intensivo de energia e altas demandas de vapor, o sistema provou seu valor em termos de economia e sustentabilidade. Onde quer que ocorram processos de separação térmica e haja desperdício de calor, é possível fazer retrofit usando nosso sistema.
A integração de uma solução de bomba de calor fabricada pela PILLER e a consequente melhoria da eficiência energética aumentam a rentabilidade da instalação, reduzindo os custos de energia com um curto período de retorno.
A tecnologia de sopradores e compressores pode ser usada desde vácuo – de alguns milibares – até um nível de pressão média de 20 bar (g). Além disso, a PILLER representa facilidade de manutenção e confiabilidade, comprovada em décadas de (re)compressão de vapor no mercado.
Benefícios ambientais dos sistemas industriais de bombas de calor
As emissões de CO₂ são reduzidas através da substituição de combustíveis fósseis e, ao contrário das bombas de calor convencionais, a solução de bomba de calor fabricada pela PILLER não utiliza refrigerantes que possam ser prejudiciais ao ambiente, perigosos ou corrosivos.
Nossa solução utiliza um fluido comumente disponível – vapor de processo ou água – e, portanto, contribui significativamente para a proteção do clima e dos recursos.
As vantagens são claras: maior eficiência energética devido à reutilização de calor residual, redução do uso de combustíveis fósseis, menores emissões de CO₂ e custos de energia reduzidos – graças à modernização do seu processo.
| Benefícios das soluções de bombas de calor fabricadas pela PILLER |
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Redução no consumo e custos de energia:
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| Melhor proteção climática e conservação de recursos graças à redução do uso de combustíveis fósseis e à redução de mais de 60% nas emissões de CO2 |
| Eficiência energética significativamente melhorada através da recuperação de calor |
| Curto período de retorno |
| Integração simples em sistemas existentes: modernização sem grande esforço e fácil implementação mesmo em condições de espaço limitado |
Aplicações na indústria de processos
Bombas de Calor Industriais com sistemas de compressão de vapor
Hoje em dia, a indústria de processo ainda libera grandes quantidades de calor residual no meio ambiente.
Nossa solução de bomba de calor fabricada pela PILLER é ideal para indústrias de processo com uso intensivo de energia e alta demanda de vapor. Pode ser usado onde quer que ocorram processos de separação térmica, como na fabricação de produtos nas indústrias petroquímica, química, farmacêutica, fabricação de materiais básicos, papel e alimentos.
Sejam colunas de destilação, plantas de dessorção, concentradores, cristalizadores evaporativos ou reações químicas – uma vez produzido vapor ou vapor de processo, a reengenharia com este sistema é a melhor solução para alcançar altos coeficientes de desempenho (COP) e uma eficiência econômica correspondentemente alta.
Na faixa de potência de vários megawatts e por fornecer vapor em altas temperaturas, a solução de bomba de calor da PILLER é a solução para recuperação de calor na indústria de processo. COPs ou fatores de desempenho sazonais (SEER) de 5 a 45 são possíveis, dependendo do aumento da temperatura, e garantem a rápida amortização do investimento.
Transformando calor residual em energia utilizável
PILLER permite recuperar o calor excedente e fornecer vapor. Os fluxos de calor residual são transferidos para uma temperatura utilizável através da compressão do vapor do processo ou do vapor gerado.
Retrofit de plantas para economia de energia
Nossa solução de bomba de calor fabricada pela PILLER é ideal para modernização de instalações existentes. Seus principais componentes podem ser colocados individualmente. Devido à disposição flexível - sem requisitos especiais em relação ao local de instalação - é possível utilizar plataformas acima das plantas de processo para retrofit, por exemplo.
Compressão de vapor ou geração de vapor
Sistemas eficientes de recuperação de calor para o seu processo
Há uma resposta simples para esta pergunta: se os vapores do processo podem ser comprimidos diretamente e depois usados para aquecimento, o princípio básico é a Compressão Mecânica de Vapor. Se o fluxo de calor residual for líquido ou vapor que não pode ser comprimido diretamente, o ciclo da bomba de calor com evaporador (gerador de vapor) é a solução.
Na versão convencional de (re)compressão de vapor, os sopradores e compressores PILLER comprimem diretamente o vapor até o nível de temperatura/pressão necessário para o fornecimento de calor. O vapor comprimido pode ser utilizado como fonte direta de calor para diversos processos ou para gerar vapor ou água quente.
O ciclo de bomba de calor com evaporador é a escolha certa quando não existem fontes de calor residual gasoso ou se o vapor pode ou não ser comprimido. A diferença: o sistema de bomba de calor começa com a geração de vapor num evaporador. Normalmente é utilizada água, para que vapor de baixa pressão e temperatura seja gerado no evaporador.
Dentro deste sistema, os principais componentes são os produtos PILLER VapoLine. Estas unidades comprimem o vapor em uma série de estágios para atingir o nível de pressão necessário, resultando na produção de vapor a uma temperatura de ebulição utilizável. O vapor de aquecimento recuperado pode então ser utilizado para fornecer calor ao mesmo processo ou a outros processos, integrando-o numa rede de vapor.
Componentes e variações
Sistemas de bombas de calor personalizados para múltiplas aplicações
Como de costume, os componentes são projetados de acordo com os dados de processo especificados. Para a solução mais eficiente e econômica. Para o seu sucesso.
Evaporador para geração de vapor
A base para a geração de vapor com a solução de bomba de calor da PILLER é o evaporador. O evaporador foi projetado para recuperar de forma ideal o calor residual, fornecendo o fornecimento de vapor desejado.
Como funciona um evaporador como gerador de vapor:
O calor residual disponível, isto é, o vapor superior, é direcionado para o evaporador. No evaporador, o vapor superior é condensado (transição de fase), liberando seu calor latente.
O Evaporador transfere esse calor para a água, evaporando-a em baixas pressões ou temperaturas. A principal vantagem desta forma de transferência de calor é a sua capacidade de operar em diferenças de temperatura muito baixas. A água é preferida, pois tem uma entalpia de evaporação muito elevada.
Quase todo o calor pode ser transferido a um nível de temperatura elevado. Comparado com outros refrigerantes – como os frequentemente utilizados em bombas de calor – o vapor também é amigo do ambiente, inofensivo, barato e pode ser aplicado em qualquer lugar.
Tecnologia superior de sopradores e compressores da PILLER
O elemento chave da nossa solução de bomba de calor fabricada pela PILLER é a compressão com a nossa tecnologia superior de sopradores e compressores.
O design dos sopradores e compressores individuais e sua interligação em um sistema de conexão serial são perfeitamente adaptados para atingir a compressão necessária do fluido de trabalho. Com o processo adaptado, o vapor agora pode ser comprimido enquanto preserva a energia e a alimenta com o menor custo nos processos.
Um sistema de conexão serial também permite a integração de fontes de calor adicionais
em estágios intermediários. Cada vez mais empresas confiam nesta solução com sucesso.
Ao oferecer os componentes críticos dos processos de recuperação de calor residual, estamos ajudando a indústria a obter benefícios economicos e ambientais. A PILLER também oferece serviços de engenharia de sistemas, incluindo o projeto conceitual como suporte na fase Pré-FEED.
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