Condensado é o nome que se dá à água que o vapor virou depois de entregar calor ao processo. Ela sai dos purgadores e dos equipamentos consumidores ainda tratada e ainda quente, tipicamente na faixa de 70 a 80 graus Celsius. E aqui mora uma das contas mais simples e mais ignoradas da eficiência energética industrial: aquecer água de 70 ou 80 graus até a vaporização gasta muito menos combustível do que aquecer água fria de 20 graus até a mesma condição.

Recuperar o condensado e devolvê-lo à caldeira reduz três custos ao mesmo tempo: o combustível, a água de reposição e os produtos químicos de tratamento. Quanto mais água nova a planta trata, mais químico consome e mais energia gasta bombeando essa água desde a captação. O efeito do tratamento malfeito aparece naquelas imagens conhecidas de trocador completamente incrustado. Mesmo com tratamento sempre há alguma deposição, e sem retorno de condensado o problema multiplica.

A linha de retorno transporta duas fases ao mesmo tempo. Se fosse possível enxergar dentro do tubo, a água estaria escoando por baixo e o vapor por cima. Por isso a tubulação é dimensionada para escoamento bifásico, com inclinação da ordem de 1:200 a 1:500, pontos baixos para drenagem e ventosas nos pontos altos para remover os gases não condensáveis.

O conceito central é o flash. Quando o condensado quente entra na linha de retorno, que opera em pressão menor do que a rede de onde ele veio, parte dele evapora novamente. Ninguém forneceu calor: foi só a queda de pressão. A regra que resolve qualquer confusão é esta: a água estará líquida ou vapor dependendo da combinação de pressão e temperatura. À pressão atmosférica ao nível do mar a água vaporiza a 100 graus Celsius, e pressurizada vaporiza a temperaturas cada vez mais altas. Um condensado que estava líquido a 10 bar pode, ao cair para 2 bar na mesma temperatura, estar em condição de vapor, e revaporiza instantaneamente.

O tanque de flash existe para capturar esse vapor. Na entrada chega o condensado em alta pressão e alta temperatura, dentro do vaso a parte líquida cai e a parte de vapor sobe e é coletada para uso na linha de baixa pressão. O líquido sai por baixo e segue para a bomba da caldeira, fechando o circuito. É uma das medidas de eficiência energética mais eficazes de uma instalação de vapor, justamente porque sistemas térmicos têm rendimento naturalmente baixo: um motor elétrico chega a 95 por cento com facilidade, enquanto um sistema térmico não alcança 50 por cento. É por isso que existem os ciclos combinados, que aproveitam o calor de exaustão de uma turbina a gás para pré-aquecer a água da caldeira.

Essa mesma termodinâmica explica um dos diagnósticos mais repetidos em bomba de caldeira: o selo mecânico trabalhando a seco. A pergunta que sempre aparece em sala é como o selo pode estar seco se a bomba está cheia de água. Observe o caminho. Na caixa de selagem a pressão está próxima da descarga, digamos 18 a 20 bar, e a água a 80 ou 90 graus está tranquilamente líquida. Só que essa água atravessa as faces do selo e chega do outro lado em pressão atmosférica, onde a vaporização ocorre a 100 graus. E na face do selo existe geração de calor. O líquido ganha energia na travessia e, do lado de fora, já está em condição de vapor. O filme líquido que deveria lubrificar fica mínimo, às vezes quase nada. O selo é de líquido, mas opera como se estivesse a seco. Não é desculpa de fornecedor, é a física da aplicação. Na pós, isso faz parte do método Visão Integrada de Planta. Conheça em engenhariaecia.com/pos.