Projeto de Utilidades da Planta (Vapor, Ar Comprimido, Carga de Refrigeração)

Os sistemas de utilidades de uma planta de processamento, como a geração de vapor para esterilização em autoclaves, operação de defumadores e fornecimento de água quente para limpeza; o ar comprimido para alimentar diversos equipamentos pneumáticos e algumas máquinas de embalagem; e a capacidade de refrigeração para armazenamento a frio, equipamentos de congelamento e resfriamento de áreas de processo, devem ser dimensionados com base na demanda simultânea de pico real da instalação em todos os equipamentos consumidores, em vez de simplesmente somar a demanda máxima nominal individual de cada equipamento. Isso ocorre porque os equipamentos raramente operam todos em sua demanda de pico individual simultaneamente, o que significa que um sistema de utilidades dimensionado pela soma ingênua da demanda máxima nominal de cada equipamento individual geralmente resulta em um superdimensionamento significativo da capacidade das utilidades e um custo de capital desnecessário correspondente, em comparação com uma abordagem de dimensionamento mais sofisticada e ajustada à diversidade da demanda. O cálculo da carga de refrigeração, especificamente, deve considerar as demandas distintas e dimensionadas separadamente para manter a temperatura de armazenamento a frio em estado estacionário, uma carga relativamente modesta e contínua, versus a carga instantânea muito maior que os equipamentos de congelamento impõem ao remover ativamente o calor do produto quente que chega. Isso significa que a capacidade total do sistema de refrigeração de uma instalação geralmente precisa ser dimensionada para essa demanda de pico maior, impulsionada pelo congelamento, em vez de apenas para a carga de armazenamento em estado estacionário mais modesta. A refrigeração de armazenamento e congelamento às vezes é projetada como circuitos de refrigeração totalmente separados, especificamente para evitar que um pico de demanda de uma função degrade o requisito de desempenho mais estável e contínuo da outra função. A redundância do sistema de utilidades e o planejamento da capacidade de backup, semelhantes na lógica subjacente de gerenciamento de risco ao planejamento de energia de backup e contingência de emergência discutidos em todo o conteúdo de fazendas e RAS deste glossário, são particularmente importantes para a refrigeração, dada a rapidez com que uma falha na refrigeração pode comprometer o valor do produto armazenado. Isso significa que o projeto de utilidades da planta de processamento geralmente incorpora capacidade de refrigeração de backup ou redundante, especificamente dimensionada para manter, no mínimo, a função crítica de armazenamento a frio durante uma falha do sistema primário ou período de manutenção programada, em vez de aceitar a dependência completa de um único sistema de refrigeração sem qualquer capacidade de backup. A eficiência energética e as oportunidades de recuperação em todos esses sistemas de utilidades, como a recuperação de calor residual da operação do compressor de refrigeração que pode potencialmente suportar as necessidades de água quente ou aquecimento de ambiente da própria instalação, representam uma consideração adicional no projeto de utilidades, cada vez mais incorporada ao planejamento moderno de instalações, especificamente para reduzir o custo total de energia e a pegada ambiental, conectando o projeto de utilidades da planta diretamente aos sistemas de recuperação de energia discutidos em outras partes deste cluster como uma consideração de projeto complementar e integrada, em vez de tratar o dimensionamento de utilidades e a eficiência energética como exercícios de planejamento totalmente separados e não relacionados.