DADOS DE UNIDADES DE CONVERSÃO

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1 DADOS DE UNIDADES DE CONVERSÃO

2 DADOS DE UNIDADES DE CONVERSÃO 1 kg de GLP kcal 1 m 3 Gás Natural 0,79 kg GLP 1 m 3 Gás Natural 9400 kcal 1000 kcal 252 BTU 1 ha de mata (Nordeste) 52 estereos de lenha 1 estereo de lenha 1 m 3 de lenha 1 m 3 de lenha 340 kg de lenha 1 tonelada equivalente de petróleo (tep) kcal 1 tonelada de lenha 0,234 tep 1 m 3 de lenha kcal 1 kg de lenha 2527,2 kcal 1 litro de GLP 0,527 kg 1 kg de óleo combustível kcal 4 m 3 de ar queimam 1 kg de lenha 10 m 3 de ar queimam 1 m 3 de Gás Natural 24 m 3 de ar queimam 1 m 3 de GLP 23 m 3 de ar queimam 1 kg de GLP ((PCI / 8,9) 50) / 100) = m 3 de ar p/ queimar 1 m 3 de GN após a queima gera aprox. 1 m 3 de CO 2 CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS EM QUEIMAS DE CERÂMICAS VERMELHAS Combustível Consumo específico (kcal/kg de argila queimada) Fonte Lenha 773,32 CTGÁS BPF 750,00 Máq. David / RS Lenha 748,05 Olarias / SE Lenha 730,36 SENAI/DN BPF 675,00 Cer. Colonial / RJ BPF 665,00 Espanha BPF 525,00 SEBRAE GLP 409,56 CTGÁS G Natural 316,46 CTGÁS 2000 CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 2

3 FATORES DE CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO: 1 atm = 1,033 kgf/cm 2 1 atm = 1,0134 bar 1 atm = 14,697 psi (lbf/pol 2 ) 1 atm = 760 mmhg 1 kgf/cm 2 = 0,9678 atm 1 kgf/cm 2 = 0,9807 bar 1 kgf/cm 2 = 14,223 psi (lbf/pol 2 ) 1 kgf/cm 2 = 736 mmhg 1 bar = 0,9867 atm 1 bar = 1,0196 kgf/cm 2 1 bar = 14,504 psi (lbf/pol 2 ) 1 bar = 750 mmhg 1 psi = 0,0680 atm 1 psi = 0,0703 kgf/cm 2 1 psi = 0,0689 bar 1 psi = 51,719 mmhg TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES 1 mm...0,0394 pol 1 g/kwh , lb/hp.h 1 m...3,2808 pés 1 N...0,102kgf 1 g.....0,03527 oz 1 N.... 0,225 lbf 1 kg... 2,205 lb 1 kgf x m... 7,223 lbf x pé 1 g/cm ,03613 lb/pol 3 1 N.m....0,737 lbf x pé 1 kg/m ,0625 lb/pé 3 1 kw ,35962 cv 1 km/l ,3526 mpg 1 kw ,341 hp 1 g/kwh ,7355 g/cv.h 1 kgf/cm ,9678 atm 1 kgf/cm ,98 bar PME = 1200 P 1 bar...14,504 psi V. n 1 bar ,06 mmhg PME (bar) P (kw) V (dm3) n (rpm) C.... 5/9 ( F-32) CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 3

4 Tabela: Cálculo da vazão em Oríficios para Gás Natural (m 3 /h) Diâmetro Oríficio Pressão (mmca) Polegada mm /64 0,0156 0,397 0,015 0,021 0,025 0,029 0,032 0,035 0,036 1/32 0,0313 0,794 0,059 0,083 0,102 0,117 0,129 0,139 0,144 3/64 0,0469 1,191 0,132 0,187 0,229 0,264 0,289 0,313 0,324 1/16 0,0625 1,588 0,235 0,332 0,407 0,470 0,514 0,556 0,575 5/64 0,0781 1,984 0,367 0,519 0,636 0,734 0,804 0,868 0,899 3/32 0,0938 2,381 0,528 0,747 0,915 1,057 1,158 1,250 1,294 7/64 0,1094 2,778 0,719 1,017 1,246 1,438 1,576 1,702 1,762 1/8 0,1250 3,175 0,939 1,328 1,627 1,879 2,058 2,223 2,301 9/64 0,1406 3,572 1,189 1,681 2,059 2,378 2,605 2,813 2,912 5/32 0,1563 3,969 1,468 2,076 2,542 2,935 3,216 3,473 3,595 Cáldulo Oríficios 4,000 3,500 3,000 Vazão (m3/h) 2,500 2,000 1,500 1,000 1/64 1/32 3/64 1/16 5/64 3/32 7/64 1/8 9/64 5/32 0,500 0, Pressão (mmca) CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 4

5 Preços de combustíveis no RN COMB Preço Médio kcal/unidade R$/1000 kcal Álcool* (litro) R$ 1, ,178 MWh*** R$ 134, ,157 Gasolina* (litro) R$ 1, ,154 GLP* (kg) R$ 1, ,112 Diesel* (litro) R$ 0, ,087 GNV* (m 3 ) R$ 0, ,076 Óleo OC1A (kg) R$ 0, ,048 GNC** (m 3 ) R$ 0, ,035 RCC (t) R$ 30, ,012 Lenha # (m 3 ) R$ 8, ,010 Fontes: * ANP (período 9 a 15/09/2001, no RN) **POTIGÁS (período a partir de 25/09/2001) *** ANEEL (período jan a jun 2001, no Nordeste) # CTGÁS (período agosto 2001, no RN) BR Distribuidora Usibrás (período a partir de jun 2001) Preço Médio ao consumidor final, com impostos 0,200 0,180 0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 g Preços de Combustíveis no RN R$/1000 kcal Álcool* (litro) MWh*** Gasolina* (litro) GLP* (kg) Diesel* (litro) GNV* (m3) Óleo OC1A (kg) GNC** (m3) RCC (t) Lenha# (m3) 0,040 0,020 0,000 Álcool* (litro) MWh*** Gasolina* (litro) GLP* (kg) Diesel* (litro) GNV* (m3) Óleo OC1A (kg) GNC** (m3) RCC (t) Lenha# (m3) CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 5

6 Para se converter um sistema elétrico por um sistema moto-gerador a gás natural, podemos ter por base que cada kw elétrico será substituído por 3 (três) kw de gás. Além disso devemos acrescer aos custos os desembolsos com a manutenção do sistema e o seu investimento. COMPOSIÇÃO MÉDIA DE UM BIOGÁS Metano (CH 4 ) = 55 a 66% Dióxido de Carbono (CO 2 ) = 35 a 45% Nitrogênio (N 2 ) = 0 a 3% Hidrogênio (H 2 ) = 0 a 1% Oxigênio (O 2 ) = 0 a 1% Gás Sulfídrico (H 2 S) = 0 a 1% CONSUMO DE GÁS NATURAL POR kwh GERADO: Exemplo: UM MOTOR PARA UM SISTEMA DE GERAÇÃO COM POTÊNCIA DE 375 kw 375 (1) / 0,3 (2) = 1250 kwh (3) 1250 x 860 (4) = kcal / (5) = 114,36 m 3 114,36 / 375 = 0,30 m 3 /kwh (1) Potência de Geração (no eixo) (2) Rendimento do Motor (acionador) (3) Potência Total (4) Fator de conversão kwh para kcal (5) PCI do gás natural (kcal/m 3 ) CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 6

7 Indústria Cerâmica Estrutural Eficiência e consumo de Fornos Tabela 1 Eficiência e consumo de Fornos (valores de referência) Forno Túnel com G.N. Túnel à Lenha Hoffman a G.N. Hoffman à lenha Reversível a G.N. Reversível à lenha Eficiência Energética (kcal / kg de argila queimada) 380 kcal / kg 400 kcal / kg 470 kcal / kg 500 kcal / kg 500 kcal / kg 750 kcal / kg Panificadoras Tabela 2 - Eficiência Energética de Fornos de Panificadoras (valores de referência) Produção de Energético Farinha Tipo Consumo P. C. S. (aproximado) 50 kg Lenha 0,142 m kcal /m 3 50 kg GN 4,43 Nm kcal / Nm 3 50 kg GLP 5,32 kg kcal / kg PCS da lenha kcal/kg CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 7

8 Caldeiras AALBORG Tabela - 3 Caldeiras Flamotubular - AALBORG - M3P Produção de vapor Consumo máximo Consumo máximo Consumo máximo Consumo de óleo (20ºC) kg / h de GN (Nm 3 / h) de Óleo diesel (kg / h) de GLP (kg / h) 1A (kg / h) Os dados apresentados acima referem-se às caldeiras com pressão de 10,5 kgf /cm 2 (150 psig). Tabela - 4 Caldeiras Ambitubular - AALBORG - FAM Produção de vapor Consumo máximo Consumo máximo Consumo máximo (20ºC) (kg /h) Lenha (kg / h) Cavaco (kg / h) Óleo - 1A (kg / h) ### ### ### ### ### ### Os dados apresentados acima se referem às caldeiras com pressão de trabalho de 10,5 kgf /cm 2 (150 psig) e temperatura de vapor saturado. - PCI Lenha de eucalipto kcal / kg (40% de umidade) - PCI Cavaco de pinus kcal / kg (50% de umidade) - PCI Óleo 1A kcal / kg CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 8

9 Caldeiras ECAL Tabela Gerador de vapor Caldeiras ECAL - VGI - Geradora de vapor vertical Produção de vapor (80ºC) (kg / h) Consumo máximo de GN (Nm 3 / h) Consumo máximo Consumo máximo de Óleo diesel (l / h) de GLP (kg / h) 34 2,9 2,9 2,3 50 4,3 4,3 3,5 77 6,5 6,5 5, ,6 8,6 6, ,6 11,6 9, ,5 14,5 11, ,5 21,5 17, ,0 29,0 23, ,0 43,0 34, ,0 58,0 46,0 Os dados apresentados acima referem-se às caldeiras com pressão máxima de trabalho de 8,0 kgf /cm 2 (113,79 psig). Tabela 6 Gerador de vapor Caldeiras ECAL - VMI - Geradora de vapor horizontal Produção de vapor (80ºC) (kg / h) Consumo máximo de GN (Nm 3 / h) Consumo máximo Consumo máximo de Óleo diesel (l / h) de GLP (kg / h) ,3 26,3 20, ,6 43,9 34, ,6 54,7 43, ,9 70,6 55, ,2 87,8 69, ,4 105,3 83, ,8 131,7 104, ,4 175,6 139,8 Os dados apresentados acima se referem às caldeiras com pressão máxima de trabalho de 8,0 kgf /cm 2 (113,79 psig). CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 9

10 Farinha de mesa (farinha de mandioca) Fornos da Indústria de Farinha de mesa (valores de referência) Tabela 7 Energético Lenha GLP Gás natural Consumo 0,54 kg / kg de farinha 0,13 kg / kg de farinha 0,16 Nm 3 / kg de farinha Gás Natural - Poder Calorífico Superior kcal / Nm 3 GLP - Poder Calorífico Superior kcal / kg Lenha da região - Poder Calorífico Inferior kcal / kg (40% de umidade) Caieiras Fornos da Indústria de Cal (valores de referência) Tabela - 8 Energético Gás natural Óleo Combustível Lenha Consumo 104,0 Nm 3 / ton de cal 85,0 kg / ton de cal 1000,0 kg / ton de cal Gás Natural - Poder Calorífico Superior kcal / Nm 3 Óleo Combustível - Poder Calorífico Superior kcal / kg Lenha - Poder Calorífico Superior kcal / kg (40% de umidade) CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 10

11 Indústria de café Fornos de Torrefação de Café (valores de referência) Tabela - 9 Energético Gás natural GLP Consumo 0,04 Nm 3 / kg de café torrado 0,03 kg / kg de café torrado Gás Natural - Poder Calorífico Superior kcal / Nm 3 GLP - Poder Calorífico Superior kcal / kg Indústria de Cimento Fornos de Indústria de Cimento (valores de referência) Tabela - 10 Energético Gás Natural CVP Óleo 7A Consumo 0,086 Nm 3 / kg de klinker 0,105 kg / kg de klinker 0,086 kg / kg de klinker Óleo Combustível 7A - Poder Calorífico Superior kcal/kg Gás Natural - Poder Calorífico Superior kcal/nm 3 CVP (coque verde de petróleo) Poder Calorífico Superior kcal/kg Açúcar e Álcool Indústria de açúcar e álcool (valores de referência) Tabela - 11 Energético Gás Natural Bagaço Bagaço Consumo 0,37 Nm 3 / kg de açúcar 2,30 kg / kg de açúcar 2,80 kg / kg de álcool anidro Gás Natural - Poder Calorífico Superior kcal/nm 3 Bagaço de cana Poder Calorífico Superior kcal/kg (50% de umidade) CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 11

12 Fogões Residenciais Fogões Residenciais Família de 5 pessoas (valores de referência) Tabela 12 Energético Consumo Gás Natural Canalizado 40,0 Nm 3 / mês * GLP 13 kg / mês ** * - Cocção e banho ** - Apenas cocção Gás Natural - Poder Calorífico Superior kcal/nm 3 GLP - Poder Calorífico Superior kcal/kg Aquecedores Residenciais Chuveiro Elétrico, Aquecedor a Gás e Aquecedor Solar 1. Referências Chuveiro Família de 4 pessoas Banho de 3 l/min Duração de 8 min Potência Inverno 4400W Potência verão 3000W Chuveiro Popular Taxa de visita grande São Paulo: R$20,00 Aquecedor a Gás Família de 4 pessoas Banho de 7 l/min: misturador (3 l/min quente, 4 l/min fria) Duração de 10 minutos: 2 minutos de ajuste e 8 minutos de banho. Pressurizador 1/3 HP: ± 0,5 kwh Consumo de gás: 1,1 m³/h (GN) e 1,03 kg/h Capacidade: 12 l/min Instalação e reforma: abrange custo com mão-de-obra e material Gás Natural: R$ 1,64/m³ GLP: R$ 17,00/13kg (botijão P-13) Custo da Água: R$ 1,16/m³ - Custo da Energia Elétrica: R$ 0,18439/kWh Aquecedor Solar Família de 4 pessoas Banho de 5 l/min: Misturador (2 l/min quente. 3 l/min fria) Duração de 10 minutos: 2 minutos de ajuste e 8 minutos de banho Pressurizador 1/3 HP: ± 0,5 kwh Referência preço do produto: Soletrol Produto com porte e boiler para 300 litros: 75 l/pessoa Instalação e reforma: abrange custo com mão-deobra e material Apoio elétrico: no inverno aquecedor solar garante 30 graus Banho 40 graus (ideal): 3,49 kwh para aquecer 300l com acréscimo de 10 graus CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 12

13 2 - Investimento Chuveiro Aquecedor a Gás Aquecedor Solar Produto: R$ 15,00 Produto: R$ 550,00 Produto: R$ 1.260,00 Instalação: R$ 20,00 Instalação: R$ 150,00 Instalação: R$ 150,00 Reforma: R$ 600,00 Reforma: R$ 600,00 Total sem instalação: R$ 15,00 Total com instalação: R$ 35, Despesa Mensal Pressurização: R$ 380,00 Pressurização:R$ 380,00 Instalação Pressurização: R$ 100,00 TOTAL: R$1.780,00 Instalação Pressurização: R$ 100,00 Total s/ pressurização: R$ 2.010,00 Total c/ pressurização: R$ 2.490,00 Insumos Chuveiro Aquecedor Solar Diário Mensal Diário Mensal Consumo Consumo Gasto Consumo Consumo Gasto Água 96 litros 2880 litros R$ 3, litros 9000 litros R$ 10,44 Gás Elétric. I* 2,35 kwh 70,4 kwh R$ 12,99 P* 0,33 kwh 10 kwh R$ 1,84 V* 1,60 kwh 48 kwh R$ 8,85 AE* 3,49 kwh 104,67 kwh R$ 19,30 Total no Verão: R$ 10,44 Total no Verão: R$ 12,19 Total no Verão c/ Pressurização: R$ 12,28 Total no Inverno: Total no Inverno c/apoio R$ 29,74 Elétrico R$ 16,33 Total no Inverno c/ R$ 31,58 Pressurização + Ap.Elét.: Insumos AQUECEDOR A GÁS GN AQUECEDOR A GÁS GLP Diário Mensal Diário Mensal Consumo Consumo Gasto Consumo Consumo Gasto Água 280 litros 8400 litros R$ 9, litros 8400 litros R$ 9,74 Gás 0,73m³ 22m³ R$ 36,07 0,69 kg 20,6 kg R$ 26,94 Elétric. P* 0,33 kwh 10 kwh R$ 1,84 P* 0,33 kwh 10 kwh R$ 1,84 Total: R$ 45,81 Total: R$ 36,68 Total com Pressurização: R$ 47,65 Total com Pressurização: R$ 38,52 Valores para aquecedores a gás considerados médios para inverno e verão. I* - Inverno V* - Verão P* - Pressurização AE* - Apoio Elétrico CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 13

14 COMBUSTÍVEL MJ/kg kw/kg kcal/kg Equivalência c/ 1kg de Óleo Combustível Equivalência c/ 1m 3 de Gás Natural Processado Gás Hidrogênio 119,95 33, ,36 0,33 Gás Natural (Não Processado) 65,52 18, ,65 0,60 Butano 49,37 13, ,87 0,80 Gasolina 42,80 11, ,92 0,85 Querosene 42,80 11, ,94 0,86 Óleo Combustível 42,80 11, ,00 0,92 Óleo Diesel 42,67 11, ,00 0,92 Benzol 41,00 11, ,04 0,96 Acetileno 41,00 11, ,04 0,96 Gás Natural (Processado) 39,33 10, ,09 1,00 Óleo de Dendê 38,09 10, ,12 1,03 Gás de Iluminação 37,24 10, ,15 1,06 Óleo de Amendoim 37,00 10, ,16 1,06 Óleo de Soja 36,87 10, ,16 1,07 Alcatrão 36,82 10, ,16 1,07 Óleo de Algodão 36,65 10, ,17 1,07 Antracito 32,77 9, ,20 1,11 Piche 33,38 9, ,20 1,11 Óleo de Babaçu 35,29 9, ,21 1,11 Óleo de Mamona 34,90 9, ,23 1,13 Carvão Vegetal 32,63 9, ,31 1,21 Carvão de Pedra Betuminoso 31,38 8, ,36 1,25 Carvão Vegetal (1a. Qualid.) 31,38 8, ,36 1,25 Coque 30,12 8, ,42 1,31 Carvão Mineral 29,29 8, ,46 1,34 Briquetes (carvão+breu) 28,03 7, ,53 1,40 Álcool Etílico (Etanol) 26,78 7, ,60 1,47 Carvão de Pedra Beneficiado 25,10 6, ,71 1,57 Torta de Óleo de Oiticica 20,92 5, ,05 1,88 Álcool Metílico (Metanol) 19,66 5, ,18 2,00 Linhito (8% umidade) 18,83 5, ,27 2,09 Torta de Óleo de Algodão 18,83 5, ,27 2,09 Torta de Óleo de Mamona 18,83 5, ,27 2,09 Aglomerado c/ 10% Umidade 16,74 4, ,56 2,35 Nó de Pinho 16,74 4, ,56 2,35 Resíduo de Borracha 16,74 4, ,56 2,35 Carvão de Pedra Natural 16,27 4, ,63 2,42 T N T 15,06 4, ,84 2,61 Pó de Madeira 14,64 4, ,92 2,69 Casca de Semente de Amendoim 13,39 3, ,20 2,94 Madeira c/ 30% de Umidade 12,55 3, ,41 3,13 Gás de Água (Gasogênio) 12,55 3, ,41 3,13 Casca de Semente de Algodão 11,71 3, ,65 3,36 Lenha 11,59 3, ,69 3,39 Cavacos 10,46 2, ,09 3,76 Turfa 10,46 2, ,09 3,76 Monóxido de Carbono (Gasogênio) 10,04 2, ,26 3,92 Bagaço de Cana (40% umidade) 9,62 2, ,45 4,09 Pó de Serragem 10,50 2, ,55 4,18 Casca de Madeira Anidra 9,40 2, ,55 4,18 Lignita 7,92 2, ,12 4,70 Resíduos de Couro 7,92 2, ,12 4,70 Casca de Tanino (Quebracho) 6,12 1, ,68 5,22 Casca de Madeira (60% de Umidade) 6,12 1, ,06 6,48 Gás de Alto Forno 6,12 1, ,41 13,24 1 KW = 3,6 MJ = 869 Kcal 1 Kcal = 3,968 Btu 1 MJ = 0,278 KW = 239 Kcal 1 Btu = 1055 J 1 GJ = MJ = 278 KW = Kcal 1 Btu = 0, KWh CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 14

15 Combustível Unidade Poder calorífico Eficiência Eficiência em Gás de Densidade Superior Inferior de queima Rua (H 2 O=1) kcal/kg BTU/lb kcal/l BTU/l kcal/kg BTU/lb kcal/l BTU/l ( % ) m 3 /kg m 3 /l Óleo APF kg 0, ,26 2,04 Óleo BPF kg 0, ,10 2,03 Óleo BTE kg 0, ,26 2,04 Óleo OC4 kg 0, ,20 1,93 Óleo Diesel litro 0, ,46 2,08 Querosene litro 0, ,46 1,94 GLP kg 0, ,70 1,47 Propano kg 0, ,77 1,41 Gás de Rua Nm (1) (2) (3) (4) (5) Eletricidade kwh (6) (7) - (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Relativa ao ar (d ar = 1,2928 g/l T = 0 ºC P = 760 mmhg ) ( dar = 1,1269 g/l T = 20 ºC P = 711 mmhg) kcal/nm 3 1 BTU = kcal BTU/Nm 3 1 kw = 835 kcal/h kcal/nm 3 1 ft = cm BTU/Nm 3 1 lb = kg kcal 1 ft 3 = l m 3 /kw Elaborado por: Eng Judas Tadeu Neri tadeu@ctgas.com.br CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS CTGÁS 15