Na indústria, o vapor é uma energia essencial, mas muitas vezes mal controlada. Ele intervém em muitos processos críticos e representa uma parte significativa do consumo energético global das instalações industriais.
Face ao aumento sustentado dos custos energéticos, os industriais devem identificar alavancas concretas para melhorar a sua eficiência energética e reduzir as suas despesas de exploração, sem comprometer a qualidade nem a continuidade da produção.
Neste contexto, a medição do caudal de vapor impõe-se hoje como uma ferramenta estratégica. Permite não só controlar melhor os processos, mas também proteger as instalações, objetivar os consumos reais e revelar perdas até então invisíveis. Constitui, assim, uma base indispensável para qualquer iniciativa de otimização energética.
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vapor ocupa um lugar preponderante na indústria moderna. É utilizado como vetor energético para diversas aplicações, nomeadamente aquecimento, secagem, cozedura, esterilização, limpeza, humidificação ou ainda como fonte de força motriz em determinados processos industriais.
Os sistemas de vapor representam cerca de 30% do consumo energético global na indústria transformadora mundial. Esta elevada percentagem demonstra a dependência dos processos industriais em relação ao vapor como fonte de energia térmica fundamental.
Em setores como o agroalimentar, químico, farmacêutico, têxtil ou de produção de energia, o vapor é utilizado tanto para funções de transformação térmica como para operações de controlo de qualidade. A sua capacidade de transferir calor de forma eficiente durante a condensação torna-o um fluido particularmente adequado para processos que exigem variações de temperatura precisas e rápidas.
, essa versatilidade vem acompanhada de uma grande complexidade operacional:
Essa configuração multifuncional implica que a deteção de perdas, consumo excessivo ou desvios energéticos é particularmente difícil sem ferramentas de medição adequadas. Sem instrumentação fiável, os industriais não dispõem de visibilidade suficiente sobre o desempenho da sua rede de vapor, o que compromete a identificação de oportunidades de otimização e o controlo dos custos associados.
vários anos, o custo de produção do vapor industrial aumentou significativamente.
Este aumento deve-se ao aumento de cerca de 150% nos preços do gás entre 2019 e 2022, combustível amplamente utilizado para a produção de vapor industrial.
Ela insere-se num contexto de fortes tensões geopolíticas e de volatilidade sustentada dos mercados energéticos, que também afeta os preços do fuelóleo e de outros combustíveis utilizados em caldeiras industriais.
Essas evoluções têm um impacto direto nos custos de produção e na competitividade das empresas industriais, especialmente nos setores que consomem muita energia térmica. Nesse contexto, o controle do consumo de vapor não é mais apenas uma questão de desempenho técnico ou otimização de processos, mas se torna um desafio econômico prioritário para a sustentabilidade e a rentabilidade das atividades industriais.
Sem uma medição fiável, uma parte significativa do vapor produzido pode ser desperdiçada sem ser detectada. Fugas na rede, purgadores defeituosos ou presença excessiva de condensados geram perdas muitas vezes invisíveis, mas financeiramente significativas.
A medição do caudal de vapor permite identificar com precisão essas derivas, localizar as áreas de desperdício e quantificar objetivamente as economias potenciais associadas a ações corretivas direcionadas.
Um caudal de vapor mal controlado provoca variações de temperatura e pressão nos processos. Estas instabilidades podem afetar a qualidade dos produtos acabados, gerar desperdícios e reduzir a produtividade global das instalações.
Uma medição em tempo real permite ajustar o fornecimento de vapor de acordo com as necessidades reais do processo. Contribui assim para uma maior regularidade da produção, uma qualidade mais homogénea e uma otimização do desempenho operacional.
O vapor é uma energia de risco devido à sua pressão e temperatura elevadas. A monitorização contínua do caudal permite detetar rapidamente anomalias, tais como variações repentinas ou condições de funcionamento anormais.
Também facilita a implementação de uma manutenção preventiva mais eficaz, identificando antecipadamente os sinais de degradação dos equipamentos e reduzindo o risco de incidentes ou paragens não planeadas.
A medição do caudal de vapor por ultrassons baseia-se numa tecnologia não intrusiva, adequada a ambientes industriais exigentes. Permite medir o caudal sem cortar a tubagem nem interromper a produção.
O princípio baseia-se na emissão e receção de ondas ultrassónicas através da parede do tubo. O tempo de trânsito dos ultrassons permite calcular com precisão a velocidade de fluxo do vapor e, em seguida, o caudal.
Esta tecnologia elimina todo o contacto direto com o fluido. Assim, elimina as restrições relacionadas com a pressão, a temperatura, a corrosão ou as restrições mecânicas internas.
Ao contrário dos medidores de caudal em linha, a medição por ultrassons permite medir caudais muito baixos, mesmo próximos de zero. Não apresenta zona morta e deteta consumos residuais ou perdas invisíveis.
A instalação e a colocação em funcionamento são muito rápidas e não requerem paragem da produção nem alteração da tubagem existente. A medição do caudal por ultrassons é particularmente adequada para auditorias energéticas e instalações industriais em funcionamento contínuo.
O medidor de vazão de vapor ultrassônico FSJ da Fuji Electric foi projetado para atender às exigências específicas das redes industriais de vapor. Ele combina medição confiável, instalação não intrusiva e grande robustez.
O medidor de vazão ultrassônico para vapor FSJ apresenta várias vantagens importantes para aplicações industriais:
O medidor de vazão para vapor – FSJ é, portanto, uma ferramenta fundamental para garantir a confiabilidade da medição do vapor e apoiar as decisões de investimento em matériade eficiência energética.
Alta fiabilidade
Ampla gama de medição
Detecção de perdas
Manutenção reduzida
Acompanhamento contínuo
Medir o caudal de vapor permite controlar melhor o consumo energético, identificar perdas invisíveis e otimizar os processos industriais. É uma etapa essencial para reduzir de forma sustentável os custos energéticos e melhorar o desempenho global.
A medição do caudal de vapor por ultrassons clamp-on permite uma instalação sem interrupção da tubagem nem paragem do processo. Esta tecnologia não intrusiva é particularmente adequada para instalações industriais em funcionamento contínuo.
Um medidor de vazão ultrassônico de vapor mede sem contato com o fluido e permite detectar vazões muito baixas, sem zona morta. Os medidores de vazão vortex são menos precisos em baixas vazões e mais sensíveis a tensões mecânicas.
Sim, a tecnologia ultrassónica permite medir caudais de vapor muito baixos, mesmo próximos de zero. Ela revela consumos residuais e perdas contínuas que muitas vezes não são detetados pelas tecnologias tradicionais.
Sim, os medidores de vazão de vapor ultrassônicos clamp-on, como o FSJ da Fuji Electric, são insensíveis a golpes de aríete e não possuem peças móveis. Eles oferecem alta confiabilidade e baixa necessidade de manutenção.
Os dados podem ser integrados em sistemas de supervisão ou gestão de energia através de interfaces industriais. Permitem monitorizar o consumo, identificar desvios e apoiar decisões de investimento.
Uma medição fiável do caudal é o primeiro passo.
Os especialistas da Fuji Electric acompanham-no na escolha e implementação de uma solução de medição adaptada às suas restrições industriais, desde a auditoria energética até à exploração dos dados.
Aurélien BARRA
Gestor Técnico - Sistemas de medição de caudal e de caudalimetria
