Aquecimento Indireto de Óleo Isolante no
processo de Regeneração por Termo-Vácuo
Por Bruno Kac
Diretor de Engenharia
Devido ao alto valor e ao grande inventário de óleo utilizado por diversas indústrias, os usuários
preferem recuperar o óleo que eventualmente esteja fora das especificações do que descartá-lo e adquirir
óleo novo.
No caso dos grandes transformadores, tem sido prática comum a utilização de unidades de
desgasificação com utilização de bomba de vácuo e filtragem, sendo precedida de aquecimento.
Estas unidades são largamente usadas no mundo todo. São fabricadas desde vazões de 1 até 20
m3/h ou mesmo maiores. A maioria das unidades de desgasificação é móvel, mas eventualmente podem
ser encontradas unidades estacionárias.
Fig 1: Unidade de desgasificação por termo vácuo típica
Praticamente todas as unidades existentes utilizam aquecimento elétrico direto do óleo por meio
de uma resistência elétrica comum. Alguns modelos de menor custo fazem uso até mesmo de
resistências domésticas utilizadas em saunas e boilers.
A temperatura de contato do óleo com a resistência pode eventualmente ultrapassar o ponto de
pirólise (craqueamento térmico sem presença de oxigênio). Nos momentos de partida e parada da
unidade haverá sempre óleo sem movimento na região ao redor da resistência, aumentando a
degradação de óleo que depois circulará de volta a algum equipamento. O óleo degradado funciona
como um catalisador para degradação do óleo sadio, adiciona radicais livres, e não necessariamente será
retirado pela bomba de vácuo ou retido nos filtros de saída, retornando desta forma ao transformador ou
ao tanque de armazenamento. A longo prazo, óleo degradado também irá dar origem à gomas.
Abaixo na Fig 2 está representado o perfil de temperatura entre o óleo e a resistência elétrica em
um aquecedor. A temperatura T3 no ponto de contato será sempre muito mais alta do que a temperatura
média medida no óleo na saída do aquecedor, podendo chegar até mais de 350º sem dano à resistência.
Fig 2: Perfil de Temperatura ao redor de um a
resistência elétrica
Na Fig 3 abaixo é mostrado um gráfico conceitual da degradação em função do tempo para várias
temperaturas T3 de contato, onde T3a>T3b>T3c>T3d.
Fig 3: Degradação por Pirólise de óleo básico em função do tempo para várias
temperaturas (conceitual)
Evitando o Coqueamento do Óleo
Como forma de evitar a degradação do óleo por coqueamento, a G-Prox desenvolveu um
processo para aquecimento indireto do óleo utilizando água pressurizada aquecida. Por estar em uma
pressão acima da atmosférica a água pode ser mantida liquida entre 105ºC e 160 ºC (entre 0,2 e 5 bar
manométricos). Um sub-circuito aquece e recircula a água que é assim utilizada para aquecer o óleo
sem risco de atingir temperaturas perigosas. Uma válvula de controle de Pressão ajustável no circuito de
água quente impede que haja sobretemperatura no aquecimento do óleo.
A resistência elétrica que aquecia o óleo é agora substituída por um trocador de calor. Não há
nenhum risco da água migrar para o circuito de óleo pelo trocador, devido à sua construção.
Na figura 4 abaixo está exibido o fluxograma de processo para uma unidade termovácuo
utilizando aquecimento indireto.
Fig 4: Fluxograma de Processo de uma Unidade de Destilação Termo-Vácuo por Aquecimento Indireto
A G-Prox faz o estudo e avaliação das condições de filtragem e regeneração das instalações
existentes e indica ações para sua melhoria.
Também realiza o estudo para modificação de grandes unidades termo-vácuo estacionárias com
objetivo de adicionar um circuito de aquecimento indireto.