Projeto de um sistema de produção de energia a partir de vapor e a avaliação do melhor processo para condensação - Leandro, Ana Catarina Cardoso (2017)
A acumulação de resíduos no meio ambiente é cada vez mais alvo de preocupação, dada a poluição que acarreta. Sendo a transformação destes resíduos uma forma de acrescentar valor aos mesmos, torna-se cada vez mais importante investir nesta alternativa sustentável. Neste contexto, e devido à grande acumulação de resíduos de couro no aterro, na região de Felgueiras, foi proposto um projeto que permitisse o escoamento desses resíduos devido a este não apresentar mais capacidade de armazenamento. Posto isto, surgiu então o tema para esta tese, denominado “Projeto de um sistema de produção de energia a partir de vapor e a avaliação do melhor processo para condensação”, em que o princípio de produção de energia se baseia na produção de vapor gerada pela incineração do couro. Ao longo deste documento foram descritos o ciclo de vapor, mais propriamente o ciclo de Rankine, as torres de arrefecimento, utilizadas no âmbito do sistema de condensação (condensador-torre de arrefecimento) e os aerocondensadores. Adicionalmente, foram realizadas breves referências à temperatura de bolbo húmido. Esta análise pretende integrar melhor os conceitos e o funcionamento de todos os equipamentos no sentido de atingir os objetivos desta tese. De uma forma geral, os objetivos desta tese consistem no projeto de um sistema de produção de energia a partir do vapor e na avaliação do melhor processo de condensação do vapor. Tendo sido realizada a projeção do sistema de produção de energia e pelo contacto efetuado com a empresa Siemens a turbina selecionada foi a SST-110 que apresenta um trabalho de aproximadamente 900kW. O investimento realizado para este equipamento tem o valor de 895.000,00 €. Para o processo de condensação foram estudadas duas tecnologias, condensador-torre de arrefecimento e aerocondensador. A tecnologia que apresentou um melhor custo/benefício foi o sistema condensador-torre de arrefecimento, apresentando um investimento tecnológico de 226.318,20 € e um gasto energético anual de 6.737,02 €, enquanto que para o aerocondensador o valor do investimento seria de 100.000,00€ e um gasto energético anual de 33.685,10 €. Conclui-se assim que o modelo da turbina utilizada para as condições de entrada (45 bar e 450ºC) e saída (0,1 bar e 45,83ºC) será a SST-110 e que o melhor sistema de condensação a utilizar, avaliando todos os parâmetros económicos, será a torre de arrefecimento.