Apostila de Balanços de Energia

Apostila de Balanços de Energia

(Parte 1 de 9)

Henrique Barros

Henrique Barros

Índice :

1. METODOLOGIA PARA REALIZAÇÃO DE BALANÇOS ENERGÉTICOS 3

BALANÇOS TÍPICOS DE ENERGIA 6 PROCEDIMENTOS GLOBAIS 8

2. BALANÇOS DE ENERGIA 10

EQUAÇÕES BÁSICAS PARA O CALCULO DE BALANÇOS DE MASSA E ENERGIA 10

3. FORMULÁRIO DOS BALANÇOS DE ENERGIA 13

PRODUÇÃO DE CALOR POR COMBUSTÃO 13 PRODUÇÃO DE CALOR POR ELECTRICIDADE 14 CALOR ASSOCIADO GASES HÚMIDOS (AR, GASES DE COMBUSTÃO) 14 CÁLCULO DOS CAUDAIS DE AR E DE GASES DE COMBUSTÃO 14 CALOR ASSOCIADO A CAUDAIS MÁSSICOS 16 CAUDAL SECO 16 CAUDAL HÚMIDO 16 CALOR ASSOCIADO A VAPOR DE AGUA E A CONDENSADOS 17 CAUDAL CONDENSADO 17 CAUDAL VAPOR SECO 17 VAPOR SATURADO 17 PERDAS DE CALOR EM SUPERFÍCIES QUENTES 17 PERDAS POR RADIAÇÃO 18 PERDAS DE CALOR EM SUPERFÍCIE DE AGUA 19 PERDAS DE CALOR ATRAVÉS DE ISOLAMENTOS 19 ISOLAMENTO DE MÚLTIPLAS CAMADAS 19 ISOLAMENTO DE CAMADA SIMPLES 20 TUBOS NÃO ISOLADOS 20

4. DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO TÉRMICO DE CALDEIRAS 21

5. AVALIAÇÃO DO RENDIMENTO TÉRMICO GLOBAL DAS CALDEIRAS 26

6. EXEMPLO DE UM BALANÇO TÉRMICO A UMA MAQUINA CONTÍNUA 27

SECADOR 27 CÁLCULOS 28 COMENTÁRIOS 31

7. EXEMPLO DE UM BALANÇO TÉRMICO A UMA MAQUINA DESCONTINUA 32

MAQUINA DE TINGIMENTO 32 CÁLCULOS 3

1.1.1.1METODOLOGIA PARA REALIZAÇÃO DE BALANÇOS

Henrique Barros ENERGÉTICOS

Os Balanços de massa/energia são instrumentos fundamentais no exame e avaliação das condições de utilização de energia de instalações industriais ou mais especificamente de determinados equipamentos.

O acompanhamento sistemático e detalhado do equipamento nas suas diversas condições de operação, assim como a obtenção das suas principais características, permitem:

!"Desenvolver, do ponto de vista energético, sensibilidade sobre o processo ou equipamento.

!"Avaliar as diversas parcelas de energia com potencial de recuperação.

!"Tomar decisões técnico - económicas sobre alternativas possíveis de economia de energia

1ª FASE O método de calculo deve ser desenvolvido de acordo com as seguintes regras base :

!"Delimitação clara do equipamento ou instalação a partir da fronteira do Balanço de Energia !"Recolher dados quando existem condições de estabilidade de operação do equipamento

!"O Balanço realizado num momento , deve ser representativo das condições médias de funcionamento do equipamento ou instalação .

Elaboração do diagrama do processo definição das grandezas a medir, conforme os fluxos energéticos que entram e saem e que poderão ser :

Entrada de material

Saída de material

Perdas de Energia

Entrada Energia

Saída de Energia

Henrique Barros

Material ou Produtos !"Caudal

!"Temperatura entrada e saída

!"Teor de Humidade

!"Calor especifico

!"Kg/h !"ºC

!"Kg água / Kg mat.seco

!"KJ/KgºC

Meio de Aquecimento (Fluido Térmico)

!"Caudal !"Temperatura entrada e saída

!"Entalpia à entrada e à saída

!"Calor Especifico

!"Kg/h !"ºC

!"KJ/Kg

!"KJ/KgºC

Meio de Refrigeração (água ou outros F)

!"Caudal !"Temperatura entrada e saída

!"Entalpia à entrada e à saída

!"Calor Especifico

!"Kg/h !"ºC

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