SIMULAÇÃO E CÁLCULO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E EXERGÉTICA DA PLANTA TÉRMICA DA MILLENNIUM INORGANIC CHEMICAL-BAHIA

I. P. Pereira Júnior(1) H. H. S. Santana(1) F. R. S. da Cunha(1)

(1) Aluno do Curso de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia Rua Aristides Novis, 02, CEP 40210-690 - Salvador - BA

Palavras-chave: Primeira lei da Termodinâmica, segunda lei da Termodinâmica, Simulação Térmica.

Resumo

Tem-se como objetivo no presente trabalho, a realização de um estudo dos valores referentes aos rendimentos energéticos e exergéticos da Planta Térmica da Millennium Inorganic Chemica - Bahia, usando para isso Simulações das condições operacionais, cujo teve-se como base cientifica os conceitos da primeira e segunda lei da Termodinâmica, auxiliadas por uma ferramenta computacional.

A primeira lei da Termodinâmica pode ser vista como uma generalização do principio da conservação de energia, enquanto que a segunda, pode ser entendida pelo enunciado de Lord Kelvin: "É impossível realizar um processo cujo único efeito seja remover calor de um reservatório térmico e produzir uma quantidade equivalente de trabalho"

Após o entendimento destes conceitos podemos descrever a função do rendimento para este estudo como sendo uma quantificação da taxa de calor de um sistema convertido em trabalho, qualificando assim a eficiência de um processo térmico com relação as perdas susceptíveis ao processo.

Para a realização da simulação operacional com variações de parâmetros como: Temperatura, pressão e vazão mássica, adota-se a seguinte metodologia: Primeiro, o detalhamento dos equipamentos, quanto a sua importância e criticidade dentro do sistema em estudo e seu aspecto funcional na Planta Térmica. Segundo, uma posterior discretização dos equipamentos em volumes de controle, sendo a estes aplicados os cálculos referentes a primeira lei da Termodinâmica e posteriormente integrados a um único sistema e aplicados os cálculos referentes a segunda lei da termodinâmica.

Para a aplicação da referida metodologia, foi usado o software EES, como uma ferramenta computacional para executar a simulação dos cálculos de rendimento. Podem ser vistas abaixo as telas com a saída de resultados e com a referida planta a ser simulada, respectivamente nas Fig.1 e Fig.2.

Os resultados obtidos são referentes a atual condição operacional da Planta Térmica e também a uma proposta de um futuro estudo na mudança do aspecto operacional do sistema, visando o aumento do rendimento da Planta da Millennium Inorganic Chemical-Bahia. Os resultados obtidos podem ser vistos abaixo na Tab-1.

Desta forma, pode-se chegar a resultados quantitativos e qualitativos confiáveis dos valores referentes aos rendimentos energéticos e exergéticos em estudo e devido a simulação térmica podem ser propostas algumas mudanças na condição operacional da Planta Térmica da Millennium Inorganic Chemical-Bahia , sendo estas: Otimização do retorno de condensado e pré-aquecimento da água na entrada das caldeiras usando o calor dos gases de exaustão oriundos da combustão.

Agradecimentos: Agradecemos à Millennium Inorganic Chemical-Ba pelo espaço cedido para a realização do presente trabalho. Em particular pelo incentivo agradecemos aos Srs.: Soares, José Carlos, Celso Dantas e ao professor Dr. Ednildo Andrade Torres da UFBA/LEN.

Referências:

Wylen, G. J. V., et al. Fundamentos da Termodinâmica Clássica 3º Ed., 1993.

Torres, E. A., Notas de Aula, 2000.

Millennium Inorganic Chemical-Bahia, Arquivo Técnico, 2000.