Tipos de vapor utilizado nas usinas de açúcar e álcool e qual válvula se encaixa para cada processo

As usinas de açúcar a álcool utilizam vapor para diversas finalidades, cada um com características específicas que determinam sua aplicação e as válvulas adequadas para seu controle. Os principais tipos de vapor são: vapor saturado e vapor superaquecido, que podem ser de baixa, média e alta pressão. Cada tipo de vapor desempenha um papel crucial nos processos industriais e no acionamento de turbinas para geração de energia, exigindo válvulas especializadas para garantir a eficiência e a segurança do sistema.

De acordo com o Engenheiro Mecânico, Cleder Ribeiro, cada processo na usina utiliza um tipo de vapor com temperatura e pressões variadas. A Zanardo fabrica válvulas específicas para cada processo, a fim de garantir o controle preciso de vazão, pressão e temperatura do vapor a ser utilizado, mantendo segurança na operação desse controle de cada uma delas. “Um exemplo que posso dar é do vapor de escape que é utilizado nos pré-evaporadores para evaporar o caldo no processo de fabricação de açúcar. Ele evapora o caldo existente dentro das caixas que são vasos independentes, formando assim o vapor vegetal proveniente do caldo, este vapor vegetal segue para outras caixas da evaporação e é necessário colocar uma válvula de segurança ou alívio para proteger esses vasos de pressão. As Válvulas de Alívio são automáticas e funcionam com acionamento pneumático, que por determinação de um SET-POINT estabelecido no painel de controle, abrem e soltam vapor para atmosfera quando ocorre algum surto de pressão devido alguma alteração de consumo do vapor. Por norma também se coloca uma válvula com acionamento por mola, onde não há necessidade de instrumentos eletrônicos, essas são chamadas de PSV (Pressure Safety Valve), por exemplo a Série 445/446, da Zanardo”.

O vapor saturado é aquele que está em equilíbrio térmico com a água à mesma temperatura e pressão. Este tipo de vapor é amplamente utilizado em aquecedores, evaporação, processos de esterilização e aquecimento industrial, onde são necessárias temperaturas precisas e relativamente baixas. Para controlar o vapor saturado, as Válvulas tipo Globo e Borboletas que dependendo da vazão podem chegar até 60pol de diâmetro são frequentemente escolhidas devido à sua capacidade de regular o fluxo com precisão e sua resistência ao desgaste causado pelo vapor úmido.

Já o vapor superaquecido é aquele que foi aquecido além do ponto de saturação, resultando em um vapor seco a uma temperatura mais alta do que o ponto de ebulição do líquido à mesma pressão. Este tipo de vapor é amplamente utilizado para acionar turbinas a vapor para acionar a moenda, bomba de água ou geradores para geração de eletricidade, pois sua alta temperatura e ausência de umidade aumentam a movimentação das moléculas promovendo maior eficiência da turbina. Para vapor superaquecido, estão presentes as Válvulas tipo Globo Série 905 e 915  no controle de pressão e selagem, e a Válvula Série 914 - VPT Proteção de Turbina, já que são projetadas para suportar temperaturas elevadas e oferecem controle preciso do fluxo.

Cleder Ribeiro reforça, “no vapor superaquecido de alta, média e baixa pressão, podem ser utilizadas todas as séries de Válvula Globo da Zanardo, o que varia é a classe de pressão (de #150 à #2500 libras) dessas válvulas. O vapor de alta pressão necessita de uma válvula que suporte de 600 a 2.500lbs. No de média pressão, seria na classe de 300lbs. Já o vapor de baixa pressão seriam 150lbs. Nele, também pode ser encontrada a Válvula Borboleta Série 236 da Zanardo”.

A escolha da válvula correta para cada tipo de aplicação de vapor é fundamental para garantir a segurança, eficiência e longevidade dos sistemas de vapor nas indústrias e usinas de bioenergia. Cada tipo de vapor tem suas próprias características e requisitos de controle, e a seleção adequada das válvulas desempenha um papel vital na operação eficaz desses sistemas. Portanto, a próxima vez que você passar por uma usina, lembre-se de que por trás de todo aquele vapor há uma engenharia meticulosa garantindo que tudo funcione com precisão.