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Degelo é uma necessidade: fato.
Degelo frigorifico: nosso assunto da aula de hoje.
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Os evaporadores de ar forçado em todos os sistemas que operam abaixo do ponto de congelamento acabam acumulando gelo.
Assim, o resultado é uma capacidade de refrigeração reduzida.
Então isso força o compressor a trabalhar mais.
Consequentemente, o evaporador precisa ser descongelado em intervalos regulares.
Assim pode manter uma certa capacidade de refrigeração e ótima eficiência operacional.
Infelizmente, o degelo necessário resulta então em tempo de inatividade temporário do evaporador.
Bem como, a redução no desempenho do sistema.
Portanto, é importante tornar o processo o mais eficiente possível.
O gelo no evaporador de ar forçado
Degelo com gás quente
O gás quente é sem dúvida o método mais comum em todo o mundo.
Usamos então para descongelar os evaporadores industriais.
É amplamente reconhecido como um método rápido e eficaz para remover o gelo.
Mas, precisa ser projetado corretamente.
Assim pode alcançar a eficiência ideal.
Dessa forma, o processo de derretimento do gelo funciona condensando gás quente no evaporador.
Depois retorna então a maior quantidade de condensado líquido do evaporador de volta ao receptor de líquido.
Informações sobre o degelo a gás quente
Devemos remover então o gelo do evaporador de forma efetiva, automática, confiável e segura.
Assim somente uma parcela da energia empregada no ciclo do degelo é utilizada para derreter o gelo.
Por isso, o tempo total requerido de gás quente para o degelo varia em função do evaporador.
Além disso a espessura do gelo, e se as tubulações estão dimensionadas e instaladas corretamente.
A pressão de ajuste de 5 bar (9,3°C Sat) é o suficiente para proporcionar um degelo eficiente.
Isto é em sistemas com amônia (NH3).
Também os golpes de aríete podem ocorrer durante a injeção do gás quente (início e durante o degelo).
Ainda assim pode ocorrer durante a retomada de resfriamento ou abertura da válvula de Sucção (após o degelo).
O degelo é então um mal necessário e custa dinheiro (R$).
Webinar – Processo de Degelo I
Linha de Sucção Úmida
[H4] Webinar – Processo de Degelo II
Linha de Injeção de Gás Quente
Injeção de gás quente
Webinar – Processo de Degelo III
Linha de Retorno do Fluido Condensado
- Através de Controle de Pressão
- Através de drenagem de líquido
Dois Métodos de degelo a gás Quente
Controle de pressão: Uma válvula de controle mantém então a pressão no evaporador durante o degelo.
Drenagem de líquido: Uma válvula de boia é assim usada para drenar o líquido condensado do evaporador.
Os dois métodos compartilham a mesma finalidade, mas levam a níveis muito diferentes de eficiência operacional e consumo de energia durante o degelo.
Degelo por gás quente pelo método de controle de pressão
Esse é um método mais comum, sem dúvida.
Por isso é fácil de usar e confiável.
A temperatura e a duração do ciclo de degelo são reguladas assim por configurações definidas.
Isto é, não pela necessidade real de degelo.
O gás quente continuará a fluir então a uma taxa constante.
Mesmo que não seja necessário, até que o período do processo termine.
O gás de descarga não utilizado precisa ser então comprimido novamente.
Aumentando assim a carga do compressor.
Aumenta assim os custos operacionais devido ao consumo adicional de energia causado pelo aumento da carga do compressor.
Degelo por gás quente pelo método de drenagem de líquido
Esse método é amplamente reconhecido como o método mais eficiente, sem dúvida.
Além disso, garante que apenas o líquido condensado seja drenado.
Também garante que o líquido condensado seja então drenado independente de ajuste de pressão.
Então requer menos gás quente para descongelar um evaporador.
Principalmente em comparação com o método de controle de pressão.
Reduz o consumo de energia, diminui a carga do compressor e melhora o desempenho do degelo com base em um método comprovado que responde às necessidades reais do degelo.
Degelo a gás quente por controle de pressão
O sistema convencional tem inúmeras válvulas individuais, por exemplo.
Por isso, a instalação requer desmontagem e remontagem antes da soldagem.
Esse é um dos motivos do aumento dos riscos de vazamentos. Isto é, devido a várias soldas.
Além disso o isolamento é bem complexo e ocupa muito espaço.
De válvulas individuais a estações de válvulas multifuncionais ICF.
Eficiência simplificada
Métodos de Degelo a Gás Quente
Controle de Pressão- Configuração com Válvulas ICF
Métodos de Degelo a Gás Quente
Drenagem de Líquido
Sistema simplificado, que proporciona maior eficiência e redução no consumo de energia.
Eficiência Energética
Vamos falar então sobre drenagem de líquido x controle de pressão.
Quais são as principais diferenças?
Controle de Pressão
Aumento na quantidade de vapor a ser succionado pelo compressor durante o processo de degelo.
Drenagem de Líquido
A boia procura proporcionar somente o retorno de líquido ao Separador.
Por isso, menor quantidade de vapor durante o processo de degelo.
Assim, o líquido direcionado ao separador retorna a outros evaporadores.
Fluxo de Massa
Eficiência Energética: através de Drenagem de Líquido
Eficiência Energética: seleção das válvulas de degelo
Explicamos sobre isso e muito mais em nossos Cursos Vaportec.
A vazão mássica necessária de gás quente deve ser dimensionada de acordo com a capacidade dos evaporadores instalados na mesma estação de válvulas.
Como regra geral:
Fator de capacidade do degelo: Recomendado que a vazão mássica de gás quente seja de 2 a 3 vezes a vazão mássica de fluido refrigerante necessária durante o processo de refrigeração. Considerando a taxa de recirculação 1:1.
Por exemplo, uma taxa de recirculação 4:1:
Vazão mássica de fluido refrigerante (Modo Resfriamento): 400kg/h
400kg/h * ¼ = 100kg/h
Vazão mássica de gás quente para o degelo (Fator 2):
100kg/h * 2 = 200kg/h
Para garantir uma quantidade de gás quente ideal para o degelo é recomendado que a soma dos evaporadores que serão descongelados ao mesmo tempo, não ultrapasse 1/3 da capacidade total da instalação.
Eficiência Energética: simulação instalação frigorífica
EV – Estação de válvulas
Capacidade: 290 kW / EV
Fluido: R-717 (Amônia)
Temperatura de Evaporação: -35°C
Quantidade: 06 peças (02 EV/Câm)
Capacidade Total: 1.740 kW
Compressor: Parafuso
Capacidade: 977,8 kW / cada
Potência absorvida: 525,2 kW / cada
Quantidade: 02 unidades
Capacidade Total: 1.955,6 kW
Eficiência Energética: seleção unidades compressoras
Eficiência Energética: drenagem de líquido
- Capacidade total da instalação 1.740 kW e Tev = -35°C
- Degelo 1/3 da capacidade ao mesmo tempo = 580 kW
- Vazão Mássica de Líquido (Tx recirculação 1:1) = 1.665 kg/h
- Vazão Mássica de Gás Quente = 2 x 1.665 Vazão Mássica de Líquido (1:1) = 3.330 kg/h
Eficiência Energética: comportamento dos compressores
- Capacidade total da instalação 1.740 kW e Tev = -35°C
- Degelo 1/3 da capacidade ao mesmo tempo = 580 kW
- Vazão Mássica de Líquido (Tx recirculação 1:1) = 1.665 kg/h
- Vazão Mássica de Gás Quente = 2 x 1.665 Vazão Mássica de Líquido (1:1) = 3.330 kg/h
Método por Drenagem de Líquido:
15% Flash gas = 499,4 kg/h e Tev = -35°C » 174,1 kW
(1.740 – 580) kW = 1.160 kW + 174,1 kW » Q = 1.334 kW
Eficiência Energética: controle de pressão
- Capacidade total da instalação 1.740 kW e Tev = -35°C
- Degelo 1/3 da capacidade ao mesmo tempo = 580 kW
- Vazão Mássica de Líquido (Tx recirculação 1:1) = 1.665 kg/h
- Vazão Mássica de Gás Quente = 2 x 1.665 Vazão Mássica de Líquido (1:1) = 3.330 kg/h
Método por Controle de Pressão:
80% Flash gas = 2.664 kg/h » 928,6 kW
Eficiência Energética: comportamento dos compressores
- Capacidade total da instalação 1.740 kW e Tev = -35°C
- Degelo 1/3 da capacidade ao mesmo tempo = 580 kW
- Vazão Mássica de Líquido (Tx recirculação 1:1) = 1.665 kg/h
- Vazão Mássica de Gás Quente = 2 x 1.665 Vazão Mássica de Líquido (1:1) = 3.330 kg/h
Método por Controle de Pressão:
80% Flash gas = 2.664 kg/h e Tev = -35°C » 928,6 kW
(1.740 – 580) kW = 1.160 kW + 928,6 kW » Q = 2.088,6 kW
Eficiência Energética: Impacto na conta de energia elétrica
- Método por Drenagem de Líquido:
15% Flash gas = 499,4 kg/h e Tev = -35°C » 174,1 kW
(1.740 – 580) kW = 1.160 kW + 174,1 kW » Q = 1.334 kW
Potência Total Absorvida: 432,6 * 2 = 865,2 kW
- Método por Controle de Pressão:
80% Flash gas = 2.664 kg/h e Tev = -35°C » 928,6 kW
(1.740 – 580) kW = 1.160 kW + 928,6 kW » Q = 2.088,6 kW
Potência Total Absorvida: 525,2 * 2 = 1.050,4 kW
- Drenagem de Líquido
Um degelo por dia de 30 minutos em 365 dias no ano
865,2 kW x 0,5 hs x 365 dias x 0,50/kWh = R$ 78.949,50
- Controle de Pressão
Um degelo por dia de 32 minutos em 365 dias no ano (~7% mais tempo)
1.050,4 kW x 0,53 hs x 365 dias x 0,50/kWh = R$ 101.599,94
Impacto na Conta de Energia Elétrica
Economia: (R$ 101.599,94 – R$ 78.949,50) / 2 = 11.325,22 / Estação de Válvulas
TOTAL: R$ 11.325,22 * 6 EV = R$ 67.951,32
Nossa fórmula para eficiência:
A estação de válvulas Danfoss ICF
+ módulo de degelo ICFD
= Desempenho superior de degelo
É uma fórmula que une os benefícios conhecidos da tecnologia Danfoss ICF com o método de degelo mais eficiente conhecido em uma solução de degelo de última geração para aplicações de refrigeração industrial.
Conheça o módulo de degelo da ICFD
O módulo de degelo da ICFD é baseado então no método de drenagem líquida de gás quente e montado em nossa amplamente reconhecida estação de válvulas da ICF.
Ao combinar o método de drenagem de líquidos com a tecnologia ICF, estamos trazendo assim duas ótimas abordagens para uma solução de última geração.
Por isso, a solução permite equipar um evaporador com estações de válvulas ICF nas linhas de sucçãoúmida, líquido, gás quente e degelo.
Oferece uma gama impressionante de benefícios em relação à eficiência operacional aprimorada, bem como instalação fácil e assim economia de energia.
Uma fórmula que proporciona assim uma criação de valor de última geração
Produtos e Benefícios
Drenagem de Líquido vs. Controle de pressão:
Redução de aspiração de vapor, bem como a melhoria no consumo de energia
Um teste realizado em campo mostrou como a quantidade de vapor succionado pelo compressor afeta então o consumo de energia.
Dados do teste:
• Capacidade do evaporador: 22 kW Regime -35°C Sat. , ΔTin = 10K
• Consumo de energia por re-compressão do gás incondensável por um período de 35 min de degelo, incluindo 10 minutos de recolhimento.
Como o compressor recomprime afinal menos vapor “Durante o processo” .
O método de drenagem de líquido reduz então o consumo de energia.
Até 90% de redução de vapor usando principalmente o método de drenagem de líquido.
Válvulas ICFD
ICFD – Módulo de drenagem de líquido
Instalação e Segurança
Linha de líquido em sistemas com drenagem de líquido
Requisitos para aplicação
É mandatório a drenagem do líquido através da parte inferior do evaporador.
Isto é, considere o modelo do evaporador atual.
Se houver orifícios de distribuição pode aumentar então um pouco a perda de carga durante a drenagem.
P-trap (sifão) é recomendável.
Garante um degelo eficaz e um menor tempo de descongelamento.
Recomenda-se também que a pressão de gás quente da linha principal seja regulada.
Por isso a altura máxima de instalação deve ser considerada.
Não exceder 5m a partir do ponto inferior do evaporador e muito alto aumenta a re-compressão e aumenta o tempo de degelo.
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