Estudo de Caso I
Cliente - Equipamentos - Funcionamento - Resultados - Conclusão
Cliente: Indústria de Espumas e Colchões Belém Ltda. – ORTOBOM – PA
Atividade: Fabrica colchões com espumas de poliuretano.
Problema: Resfriar e controlar as temperaturas dos fluidos de processo (POLIOL e TDI), sabendo-se que o TDI com temperatura abaixo de 15ºC Cristaliza.
Solução: Utilizando-se de um resfriador de água, e dois trocadores de calor tipo casco e tubos de forma a melhor poder controlar a temperatura de resfriamento dos fluidos e assim ter maior segurança no controle da temperatura de resfriamento.
O resfriador de líquido retira calor
da água nele acumulado, reduzindo sua temperatura;
A água flui do tanque do resfriador para os tanques de armazenagem por gravidade;
Quando o nível do tanque do resfriador estiver no nível inferior e a temperatura da água nos tanques de armazenagem estiver acima de 14ºC, a bomba de circulação é acionada;
A bomba de circulação transfere e mistura a água dos tanques com a do resfriador e também serve para elevar o nível de água no tanque do resfriador;
Quando o nível do tanque do resfriador estiver no ponto superior a bomba de circulação será desligada;
O termostato dos tanques de armazenamento serve para evitar que
a água dos mesmos fique abaixo de 14ºC;
Assim quando a temperatura estiver abaixo de 14ºC a bomba de circulação não será acionada, fazendo com que a água do resfriador fique parada e sem se misturar. A água do resfriador continuará esfriando até 4ºC, mas não será mistura com a dos tanques. O que ocorrerá apenas quando a temperatura dos tanques estiver acima de 16ºC.
Em seguida a água resfriada acumulada nos tanques é bombeada para os trocadores e, desta forma, recebendo o calor dos fluidos do processo.
A tubulação toda de água é isolada com poliestireno espandido de 35 mm de espessura.
Com a finalidade de manter as temperaturas tanto do POLIOL quanto do TDI, utiliza-se os sensores de temperatura com os controladores, o qual aciona ou desliga as bombas d'água.
A Caixa de Controle de temperatura é constituída basicamente de 7 sensores, sendo 2 para medir as temperaturas de entrada dos produtos no trocadores, 2 para medir e controlar as temperaturas dos fluidos nos trocadores de calor, 2 na saída e 1 para medir a temperatura ambiente.
Manteve-se as temperaturas dentro do valores especificados;
O sistema conseguiu atender ao critério de variação de produção;
O sistema atendeu os critérios técnicos requeridos, e também em termos de eficiência técnica e econômica.
A manutenção é bastante simples, e o sistema apresenta elevado MTBF.
Observou-se que a utilização de um fluido intermediário, foi muito importante para se assegurar que, mesmo quando o sistema de controle digital apresentar algum defeito, tem-se dois outros termostatos para assegurar a não cristalização do produto, no trocador de calor. O que não seria muito simples com um sistema de expansão direta do evaporador no trocador de calor.
Devido a robustez do sistema, o mesmo não apresentou durante os 5 meses de teste defeito algum.
Desta forma obteve-se os resultados desejados, durante a fase de projeto que era o de manter as temperaturas dos fluidos e assim poder controlar melhor processo, garantindo, assim a mesma qualidade em todos os produtos produzidos por essa unidade.
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