O estudo da resistência térmica da incrustação se justifica pela tentativa de evitar ou minimizar o problema, quantificar as perdas ocasionadas pelos seus efeitos e determinar o período adequado para limpeza dos equipamentos. Por exemplo, o monitoramento do desempenho térmico de trocadores de calor possibilita quantificar as perdas de energia relacionadas com a incrustação e identificar o período apropriado para limpeza.
A metodologia para simulação de redes de trocadores de calor sujeitas ao processo de incrustação, empregando o conceito de efetividade do trocador de calor no cálculo das temperaturas, e fazendo comparações com valores experimentais de temperatura de trocadores de uma rede de pré-aquecimento, mostra uma boa concordância e indica que a metodologia é promissora.
Uma metodologia para monitoramento de trocadores de calor foi estudada. Ao aplicar esta metodologia a uma bateria de pré-aquecimento do cru de uma refinaria, identificou-se que o índice de incrustação apresentava comportamento muito parecido com o crescimento da resistência térmica da incrustação dos trocadores de calor. Desta forma, a resistência térmica da incrustação pode ser estimada a partir do índice de incrustação através de uma simples relação linear. A correlação entre estas variáveis é boa e cresce para altos índices de incrustação.
A simplicidade para a obtenção do índice de incrustação justifica a utilização da metodologia proposta. Cabe ressaltar que não há necessidade de cálculo das propriedades térmofísicas para o petróleo, uma vez que estas mudam diariamente. Apenas as temperaturas de entrada e saída do trocador bem como a vazão de uma das correntes de fluidos devem estar disponíveis durante o monitoramento. Assim sendo, pode-se facilmente inferir o valor da resistência térmica da incrustação para qualquer instante do monitoramento. Com isto, pode-se antecipar a ocorrência da incrustação, prever as despesas associadas e portanto programar a limpeza do trocador de calor.
Com a simulação, pode-se prever a redução do desempenho térmico da rede de trocadores de calor com o tempo devido à incrustação e, conseqüentemente, o
consumo extra com combustível queimado nos fornos. Além disso, a metodologia permite avaliar o desempenho da rede quando da retirada de um ou mais trocadores de calor para limpeza.
A otimização do período de limpeza de trocadores de calor permite apontar quais trocadores de calor estão suficientemente incrustados, a ponto de necessitarem de parada para limpeza, pois estão contribuindo para um consumo extra de combustíveis queimados no forno de aquecimento do petróleo.
Quando há a possibilidade de parada para limpeza de alguns trocadores de calor, sem interromper o processo de destilação (questões de construção da rede de pré- aquecimento), pode-se identificar as diferentes datas ótimas para limpeza de cada trocador, através da otimização empregada.
Se a limpeza for apenas em paradas programadas, é possível, através da otimização do período de limpeza dos trocadores de calor, identificar quais trocadores não necessitam ser limpos e sugerir datas de limpezas, que proporcionem uma economia operacional do processo de limpeza para refinaria, visto que este é demorado e oneroso.
Por fim, verificou-se, dentro da otimização do período de limpeza de trocadores de calor, a variação deste período para um trocador, em relação à variação do número de paradas, à variação do índice de incrustação e à variação dos períodos de paradas de outros trocadores.
7.1 Recomendações para trabalhos futuros
Recomenda-se a realização de novos trabalhos que proporcionem simulação e otimização de redes de trocadores de calor com maiores números de ramais, e que permitam a otimização da rede completa.
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