Metodologia para detecção de arraste de água com placa de orifício em linha de vapor saturado para proteção de microturbina usada em cogeração

Abstract

Cada vez mais o mercado de aproveitamento energético vem ganhando espaço em indústrias, visando redução de gastos e descarga de efluentes. Nessa linha, as Turbinas Redutoras de Pressão (TRP) aproveitam a energia desperdiçada por válvulas redutoras de pressão, localizadas logo após a caldeira, para gerar energia elétrica – sem alterar o processo requerido pela fábrica. Este tipo de equipamento está sujeito a sofrer golpes de água em seu rotor devido a grandes variações de processo ao longo de um dia. Desta forma, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia para detecção de condensado no escoamento, fazendo uso de uma placa de orifício cuja seleção teve intenção de apenas definir suas dimensões. Com as dimensões da placa de orifício, foi possível definir a perda de carga imposta por ela ao escoamento. Também, utilizando uma correlação entre overreading e o parâmetro Lockhart-Martinelli, foi possível determinar valores específicos de pressão diferencial que indicassem a presença de condensado em excesso sendo arrastado na tubulação.

Every day the heat waste recovery market becomes more important to the industry at any sector, always aiming expenses reduction and waste emission. With that being said, the Pressure Reducer Turbine (PRT) uses the energy wasted by pressure reducer valves (PRV), located after the steam generator, to generate electric power with no modification in the plant process. This kind of equipment may suffer water hits at its rotor due to great variation in process during a day. That way, this paper develops a methodology for detection of condensate in the steam flow, using only an orifice plate where the main parameter used for plate selection is pressure drop imposed to the flow. Also, using a correlation between the over-reading and the Lockhart-Martinelli parameter was possible to determine specific values for pressure drop that indicates the presence of condensate being dragged along the steam line.