Manual LHC
December 28, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Manual de Instrução Caldeira LHC Alfa Laval Aalborg
Alfa Laval Aalborg Rua Divino Espírito Santo 1100, Carangola Petrópolis, RJ CEP: 25715-410 Tel: +55 24 2233-9963 Fax: +55 24 2237-6603 www.alfalaval.com www.alfalaval.com www.Alfa Laval Aalborg-industries.com.br Aalborg-industries.com.br
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Caldeiras e Acessórios Descrição A caldeira LHC é do tipo ambitubular, de construção horizo horizontal. ntal. Seu corpo é acoplado diretamente a fornalha, obtendo-se um projeto compacto. O aquecimento da água para geração de vapor é efetuado em três passagens de gases: A primeira passagem é efetuada dentro da antefornalha, a qual é totalmente envolvida por tubos de água aletados, aletados, sendo a grelha do do tipo tubular rrefrigerada efrigerada e isenta de refratários (zona de radiação). A segunda e a terceira passagem ocorrem em tubos espiralados que, proporcionam escoamento turbulento dos gases de combustão, aumentando a troca térmica, além de reter menos partículas em seu interior. A seguir, são apresentadas quatro vistas da caldeira, em que são assinalados os principais acessórios e sua respectiva respectiva identificação. Esses acessórios serão tratados com maiores detalhes nos nos capítulos posteriores. Os desenhos referem-se ao equipamento padrão, podendo ocorrer variações em função das condições específicas de cada cliente. Vista frontal
Vista Lateral Direita
Vista Lateral Esquerda
Vista Superior
LEGENDA:
ITEM
DESCRIÇÃO
1
Distribuidor e coletor da antefornalha
2
Boca de alimentação
3
Grelha
4
Painel de comando
5
Isolamento térmico
6
Boca de visita
7
Entrada de água
8
Caixa de fumaça
9
Bomba de alimentação de água
10
Dreno do coletor
11
Descarga de fundo
12
Injetor
13
Painel de instrumentos
14
Nível de segurança suplementar
15
Porta para retirada de cinzas
16
Duto de gases
17
Boca de inspeção e limpeza do costado
18
Válvulas de segurança
19
Válvula de saída de vapor
20
Chaminé
21
Exaustor
22
Porta da caixa de fumaça
23
Coluna de nível
24
Escada e plataforma
25
Tubos espiralados
Instalação da caldeira Ao receber o seu gerador de vapor AALBORG, verifique se eventualmente sofreu alguma avaria durante o transporte. Faça uma inspeção geral na caldeira e verifique o estado de todos os instrumentos e equipamentos. Qualquer anormalidade ou falta de material deve ser comunicada, imediatamente, à AALBORG ou a seu representante. O cuidado com a instalação da unidade é fator importante no funcionamento e na manutenção da mesma. Qualquer irregularidade que se man manifeste ifeste por inobservância das instruções que figuram neste manual não será coberta pela garantia. Caso o gerador de vapor não entre imediatamente em operação após instalado, deverão ser seguidas as instruções a respeito da conservação do mesmo, no capítulo de manutenção. Casa de caldeiras Esta deve ser ampla, limpa, bem arejada, bem iluminada e com rede de esgoto para a devida lavagem e drenagem. Sua construção deve seguir basicamente o desenho "Esquema de Instalação, Fundações e Cargas", devendo sereobservadas as prescrições na NR-13 (Portaria no transcritas a seguir: 23 de 27/12/94 da Secretaria de também Se gurança Segurança Saúde no Trabalho - SSST),contidas
13.4.2 Instalação de caldeiras a vapor 13.4.2.1 A autoria do projeto de instalação de caldeiras a vapor, no que concerne ao atendimento desta NR, é de responsabilidade de PH, e deve obedecer aos aspectos de segurança, saúde e meio ambiente previstos nas Normas Regulamentadoras, convenções e disposições legais aplicáveis. 13.4.2.2 As caldeiras de qualquer estabelecimento devem ser instaladas em casa de caldeiras ou em local específico para tal fim, denominado área de caldeiras. 13.4.2.3 Quando a caldeira for instalada em ambiente aberto, a área de caldeiras deve satisfazer aos seguintes requisitos: a) estar afastada de, no mínimo, 3,0 m (três (três metros) de: outras instalações do estabelecimento; de depósitos dedo combustíveis, excetuando-se reservatórios paracom partida com até 2000 l (dois mil litros) de capacidade; limite de propriedade de terceiros; do limite as vias públicas; b) dispor de pelo menos 2 (duas) saídas amplas, permanentemente desobstruídas, sinalizadas e dispostas em direções distintas; c) dispor de acesso fácil e seguro, necessário à operação e à manutenção da caldeira, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem ter dimensões que impeçam a queda de pessoas; d) ter sistema de captação e lançamento dos gases e material particulado, provenientes da combustão, para fora da área de operação atendendo a tendendo às normas ambientais vigentes; e) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes; f) ter sistema de iluminação de emergência caso opere à noite. 13.4.2.4 Quando a caldeira estiver instalada em ambiente fechado, a casa de caldeiras deve satisfazer os seguintes requisitos: a) constituir prédio separado, construído de material resistente ao fogo, podendo ter apenas uma parede adjacente a outras instalações do estabelecimento, porém com as outras paredes afastadas de, no
mínimo, 3,0 m (três metros) de outras instalações, do limite de propriedade de terceiros, do limite com as vias públicas e de depósitos de combustíveis, excetuando-se reservatórios para partida com até 2000 l (dois mil litros) de capacidade; b) dispor de pelo menos 2 (duas) saídas amplas, permanentemente desobstruídas, sinalizadas e dispostas em direções distintas; c) dispor de ventilação permanente com entradas de ar que não possam ser bloqueadas; d) dispor de sensor para detecção de vazamento de gás quando se tratar de caldeira a combustível gasoso; e) não ser utilizada para qualquer outra finalidade; f) dispor de acesso fácil e seguro, necessário à operação e à manutenção da caldeira, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem ter dimensões que impeçam a queda de pessoas; g) ter sistema de captação e lançamento dos gases e material particulado, provenientes da combustão, para fora da área de operação, atendendo às normas ambientais vigentes; h) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes e ter sistema de iluminação de emergência. 13.4.2.5 Quando o estabelecimento não puder atender ao disposto nos itens 13.4.2.3 e 13.4.2.4, deve ser elaborado projeto alternativo de instalação, com medidas complementares de segurança, que permitam a atenuação dos riscos, comunicando previamente a representação sindical dos trabalhadores predominante no estabelecimento. 13.4.2.6 As caldeiras classificadas na categoria A devem possuir painel de instrumentos instalados em sala de controle, construída segundo se gundo o que estabelecem as Normas Regulamentadoras aplicáveis. Outras recomendações • Deve haver espaço suficiente em torno da unidade, a fim de permitir livre acesso para inspeção e manutenção. A área de circulação e os espaços em torno da caldeira devem constituir uma faixa livre de 70 centímetros, no mínimo. Na parte traseira do ggerador erador é necessário deixar deixar espaço suficiente para a limpeza periódica da tubulação ((vide vide desenho de instal instalação). ação). Na parte lateral esquerda deve haver espaço adequado para remoção de cinzas; • O iluminamento mínimo deve ser de 150 lux, através de equipamento de iluminação com proteção externa adequada; • No interior da Casa de Caldeiras, em local de fácil acesso e visualização, devem ser instalados extintores de incêndio de acordo com os requisitos da NR-23; • Uma vez que o trabalho do operador é realizado predominantemente de pé, deve haver assento para descanso em locais que possam ser utilizados durante as pausas. • Ao executar as canaletas para as tubulações, estas deverão ter uma inclinação de 1/250 a 1/400, em direção ao ralo. Deverão possuir tampas em chapa ou similar, removíveis, de forma que impeçam a queda de objetos ou pessoas; •
A das portas da Casa de Caldeiras deverá ser igual ou superior s uperior à mencionada no desenho demedida instalação;
Prever ventilação suficiente de forma a haver ar em quantidade adequada à combustão e manterse a temperatura no interior da Casa de Caldeiras em vvalor alor tal que não prejudique o funcionamento dos equipamentos elétricos e eletrônicos, e letrônicos, além de propiciar conforto ao operador. Para facilitar ao instalador, recomenda-se como mínimo de ventilação duas aberturas para o exterior, tendo cada uma 0,05 m2 para 300 kg de produção de vapor ddoo gerador. Estas duas aberturas ficarão o mais próximo possível ao sistema de queima e serão protegidas contra intempéries. • Se houver ar comprimido na empresa, deverá ser instalado na Casa de Caldeira, um ponto com mangueira para auxílio à limpeza e manutenção. •
Instalação da unidade na base A caldeira deve ser colocada sobre a sua base, construída conforme o desenho "Esquema de Instalação, Fundações e Cargas" e, após, nivelada longitudinal e transversalmente. Para o bom funcionamento da caldeira e principalmente do sistema de controle de nível da água é imprescindível o perfeito nivelamento da unidade. Para tanto, faça o nivelamento pela última camada de tubos, primeiro no sentido longitudinal ao eixo da caldeira e depois no sentido transversal. Uma vez nivelada a caldeira, providencie a vedação completa entre a caldeira e a base de concreto, evitando assim a entrada indesejada de ar por frestas não previstas, o que acarretaria uma operação deficiente, uma vez que todo o ar de combustão deve passar sob a grelha. Após feito o nivelamento devem também ser fixados às suas bases o exaustor, a chaminé e a bomba d’água, que não seguem montados diretamente na caldeira. Dependendo do meio de transporte e/ou das condições específicas de cada caldeira, outros equipamentos auxiliares são fornecidos desacoplados, sendo necessário a montagem e interligação destes. O próximo passo é a interligação da caldeira ao restante da instalação e aos seus auxiliares. Chaminé e duto de gases A caldeira é normalmente instalada com chaminé de 12 (doze) metros de altura, com duto de interligação ao exaustor. A função da chaminé c haminé é somente conduzir os gases para fora do recinto da Casa da Caldeiras descarregando-os em local seguro. Caso o duto de gás atravesse a parede da Casa de Caldeira, deverá ser preparado nesta um furo com medida superior ao duto, com 100 mm a mais em cada lado. Ao instalar uma bateria de geradores, use, de preferência, chaminés independentes para cada gerador. Assim, o funcionamento de um não interferirá no dos demais. demais. Em instalações especiais ou com equipamentos instalados na chaminé, deve-se tomar cuidado para que não haja uma perda de carga demasiada à passagem dos gases. No caso de equipamentos antipoluiçäo deve-se compensar a perda de pressão decorrente da instalação deste. As caldeiras são fornecidas com um termômetro angular com escala de 0 a 500°C, para indicação da temperatura dos gases de combustão. c ombustão.
Vale lembrar, ainda, que os órgãos encarregados da fiscalização e controle das atividades poluidoras (FEEMA, CETESB, etc.) têm adotado medidas cada vez mais rigorosas, principalmente nos grandes centros. Mesmo com boa combustão combustão,, é inevitável a emissão de poluentes poluentes através dos gases de combustão que são descarregados descarregados na atmosfera, pela pela chaminé das caldeiras. Assim sendo, dependend dependendoo das condições locais e dos requisitos re quisitos legais, será necessário complementar c omplementar a instalação da chaminé, com algum sistema antipoluente. A AALBORG, entre seus produtos, dispõe de linhas completas de: • Coletores
de pó tipo ciclone e multiciclone, especialmente projetados para suas caldeiras, os quais promovem, eficientemente, a remoção do material particulado dos gases de combustão, antes que estes sejam descarregados na atmosfera; • Lavadores de
gases, que, além do material particulado, eliminam também os óxidos de enxofre,
com alta eficiência. Estes equipamentos podem ser fornecidos mediante pedido. Tubulação de saída de vapor A válvula de saída de vapor vapor está localizada na parte superior da caldeira, devendo a extração de vapor da caldeira para consumo ser feita unicamente por essa válvula. A bitola da válvula é suficiente para descarregar toda a produção do gerador de vapor à pressão normal de trabalho (próxima à PMTA) para para a qual foi calculado. Caso o gerador venha a operar em pressões muito abaixo da que foi prevista em sua construção, poderá ocorrer problema de arraste devido ao aumento da velocidade da saída do vapor em função do menor peso específico do mesmo a menores pressões. A tubulação principal de vapor deve ser feita, em princípio, na mesma bitola da válvula de saída. A perda de carga e a condensação na linha dependem do comprimento, do diâmetro e do número de acidentes (curvas, válvulas, etc.) da rede. Por esse motivo, algumas vezes é necessário construir as linhas de vapor com maior bitola que a saída da caldeira. Uma redução de pressão implica num aumento de diâmetro da tubulação da rede, uma vez que o volume aumenta. Um sistema de purga para o condensado deve ser previsto nas partes mais baixas da rede, evitando-se assim bolsas de água. Este condensado, além de prejudicar a distribuição de vapor, irá fatalmente às máquinas, dificultando o funcionamento das mesmas e podendo causar grandes avarias. A linha de vapor deve ser feita com pequeno declive, no sentido do fluxo do vapor. No caso de caldeiras operando em paralelo, é necessário instalar válvulas de retenção nas tubulações de saída do vapor de cada gerador. A rede geral de vapor deverá ter bitola suficiente para equivaler às áreas das saídas dos vários geradores. É recomendável a utilização de um barrilete (coletor/distribuidor de vapor), que recebe todo o vapor produzido pelas caldeiras e o distribui aos diversos ramais para consumo. Este facilita grandemente a operação e manutenção, além de propiciar economia de combustível ao possibilitar o isolamento de um ramal que não esteja sendo utilizado em determinada ocasião.
Tubulação de alimentação da água Deve-se ter o devido cuidado, quando da instalação da rede de água, uma vez que esta é primordial para o bom funcionamento da caldeira. De fato, em caso de irregularidade ou insuficiência da rede de água, esta acarretará constantes problemas à caldeira, podendo até mesmo causar graves acidentes. A rede de água abrange a brange dois sistemas independentes: UNIDADE DE FUNCIONAMENTO NORMAL: Sendo o gerador automático, esta unidade será comandada automaticamente pelo nível de água da caldeira, podendo, caso necessário, ser ligada manualmente. Ela é composta de uma bomba d'água acionada por motor elétrico. UNIDADE DE EMERGÊNCIA: De comando inteiramente manual, esta unidade só entra em funcionamento para substituir a primeira, em caso de necessidade. É constituída de um injetor a vapor.
Instalação de bomba e injetor
Quando da instalação da caldeira, à ocasião em que for feita a tubulação d'água deve-se tomar as precauções devidas, conforme segue: Tubulação de sucção da bomba •
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Na sucção da bomba haverá um filtro de água e a tubulação de alimentação de água deverá ser ligada a este. Para o dimensionamento da tubulação, recomenda-se adotar a velocidade de 1,0 m/s ou menor. Lembre-se de que a vazão nominal da bomba é normalmente uma vez e meia a produção de vapor da caldeira.
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O tubo que liga a bomba ao tanque de água deverá servir somente para esta função. Em caso de uma bateria de geradores de vapor, use um tubo independente para cada unidade. Não faça derivações no tubo para outras funções. A inobservância dessa recomendação poderá trazer prejuízos à operação da bomba. Para melhor controle operacional da caldeira, recomenda-se a instalação de um hidrômetro na sucção da bomba d'água, após o filtro. No caso de água quente o hidrômetro deverá ter construção especial para tal. O hidrômetro permitirá o controle com boa precisão do vapor produzido, rendimento da caldeira, consumo de água, etc. Para sua correta instalação observe as recomendações do fabricante. Além das recomendações acima, veja também tópicos relativos à instalação da bomba d’água, em capítulo específico mais adiante neste manual. Tubulação de sucção do injetor
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O injetor do gerador de vapor não trabalha com água quente. É construído para bombear água fria em situação de emergência. e mergência.
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Também não faz sucção. O tanque de água deve ser elevado acima do injetor que trabalha sob carga, devendo a tubulação ser independente da que alimenta alime nta a bomba d'água. O tubo de sucção deve ser do mesmo diâmetro da conexão do injetor. As roscas e conexões requerem cuidados na montagem, a fim de que não haja entrada de ar. Caso isso aconteça, o injetor deixará de funcionar, apresentando vácuos e trepidações na válvula de alívio. A peça de conexão, tem em seu interior duas chavetas. Nela deve ser usada apenas uma ferramenta adequada para ser atarraxada à tubulação. O uso de chave grifo diretamente na peça provocará a deformação e a conseqüente entrada de ar no injetor, interrompendo o seu funcionamento normal. De resto, toda instrução para instalação de água fria para as bombas, são válidas para o injetor.
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Tanque de água/condensado: A fim de prover a segurança necessária quanto ao suprimento de água para a caldeira, este deverá ser independente da rede geral da indústria, sendo feito através de um tanque intermediário que servirá somente a este fim. Mediante pedido, a AALBORG poderá fornecer este tanque e todos os seus acessórios. O tanque deve ter capacidade mínima correspondente à produção horária máxima de vapor da caldeira; por exemplo, se a produção máxima da caldeira for de 3.000 kg/h, o tanque deve ter capacidade mínima de 3.000 3.000 litros. A alimentação do tanque ddeverá everá ser, no mínimo, corr correspondente espondente a 150% da produção máxima da caldeira. O tanque deverá ser instalado a uma altura mínima de 2 (dois) metros acima da sucção da bomba, em caso de utilizar-se água fria, de 4 (quatro) metros, em caso de água a 50 °C e 6 (seis) metros para água a 80°C. Observe que a altura especificada é a diferença de cota entre a saída de água do tanque e a entrada da bomba d'água. A saída de água do tanque de suprimento deve ser instalada a uma altura de no mínimo 50 mm do fundo, evitando assim a aspiração de lama depositada no fundo do tanque.
Recomenda-se instalar, no tanque, um indicador de nível d'água e um termômetro, este último no caso de utilizar-se água quente. A fim de evitar-se que o nível de água no tanque baixe além de 200 mm acima da saída de água, recomenda-se a instalação de um alarme sonoro que possa ser ouvido claramente no interior da Casa de Caldeiras. Tubulação de descarga sob pressão Duas redes de drenagem devem ser previstas: uma que trabalhará sob a pressão da caldeira e outra que estará à pressão atmosférica. Não construa um sistema de drenagem único, pois redundará em sérios problemas. O sistema fechado tenderá a dar escape pelo sistema aberto, o que além de danificar toda a pintura e sujar o gerador de vapor, impedirá a rotina diária de manutenção, que obrigatoriamente deve ser feita, podendo ainda causar sérios sé rios acidentes. A rede sob pressão deve ser construída em tubo de diâmetro 2" ou maior, e levará até o exterior da Casa de Caldeiras a água sob pressão e alta temperatura, proveniente das descargas de fundo e da coluna de nível. Esta água não deve ser reaproveitada, pois normalmente possui alta concentração de sólidos dissolvidos (lama). A pressão e temperatura elevadas em que se encontra a água drenada poderá destruir um sistema de esgoto normal. Por isso recomenda-se instalar um tanque de descarga entre a caldeira e o esgoto, onde a pressão e a temperatura elevadas da água serão reduzidas. Nota: É importante a ancoragem apropriada da rede sob pressão, para evitar sérios acidentes. ac identes. A AALBORG, mediante pedido, fornece tanques de descargas, que previamente abastecido com água fria ao nível do "ladrão" ao receber a água saturada proveniente da descarga da caldeira, primeiramente absorve o choque, liberando em seguida o vapor "flash" formado em seu interior e, após misturar a descarga com a água fria, libera para a rede de esgoto normal igual quantidade de água recebida, sem pressão e resfriada. Outra alternativa, quando não se possui o tanque de descarga é a construção de uma caixa de drenagem conforme indicado abaixo:
Caixa de drenagem
Tubulação de descarga sem pressão A rede aberta poderá ser constituída de uma tubulação de diâmetro nominal 2" ou mesmo a própria canaleta. Esta coletará os drenos dos seguintes pontos: • Coletor de dreno do injetor; •
Coletor de vazamento de água pelas gaxetas da bomba d'água.
Todos os tubos de dreno deverão estar inclinados em direção ao ponto de conexão com a rede de esgoto, sendo o seu escoamento por gravidade. Tubulação de descarga das válvulas de segurança Deverão ser conectadas às válvulas de segurança, tubulações individuais para que a descarga de vapor seja feita para fora da Casa de Caldeiras. O tubo empregado deve ter diâmetro superior ao bocal de saída das válvulas. A descarga deve se dar da forma mais direta possível; se houver necessidade de curvas, estas deverão ser de grande raio de curvatura. A saída do vapor não deverá ser voltada para local onde seja possível a presença de pessoas, mesmo que esporádica, nem sobre outro equipamento. Deve ser prevista uma boa ancoragem para a tubulação de descarga, de modo que, ao descarregar o vapor, a reação deste saindo para o ambiente, não incida sobre a válvula. Esta ancoragem não deve ser feita através da parede da Casa de Caldeiras, devendo haver uma folga de aproximadamente 10 mm na passagem da tubulação pela parede.
Canalização horizontal das válvulas de segurança
Tanto na válvula quanto na tubulação de descarga devem ser instalados drenos perenes, de forma a evitar o acúmulo de condensado no corpo c orpo da válvula e no interior da descarga.
Canalização vertical da válvula de segurança
Água de resfriamento Para temperaturas da água de alimentação da caldeira acima de 100ºC, ou em casos especiais, a bomba d'água é dotada de câmara de resfriamento das gaxetas, a qual deve ser ligada água externa de resfriamento. Deverão ser previstas vválvulas álvulas de bloqueio nas entradas de água de resfriamento, as qua quais is deverão permanecer abertas antes e durante o funcionamento f uncionamento da bomba. O consumo de água à temperatura ambiente varia de 200 a 400 l/h, de acordo com o tamanho da bomba. Normalmente é empregado para este fim um sistema de circulação aberto, onde a água de um depósito elevado circula por gravidade, passando por uma válvula válvula globo para bloqueio e regulagem regulagem da vazão, daí para o ponto a ser resfriado e deste diretamente para o esgoto, com a descarga sendo visível pelo operador da caldeira. Interligação do painel de comando com a caldeira Para a interligação, tenha em mãos o Esquema Elétrico fornecido.
A canaleta que conterá os eletrodutos deverá ter a declividade em direção a um dreno, de forma a evitar o acúmulo ou mesmo existência de água no interior da mesma. Caso necessário faça uma perfeita vedação da canaleta ou da passagem dos cabos pelo fundo do painel, de forma que gases ou vapor não venham a penetrar no painel de comando. Em alternativa, pode-se utilizar eletrocalhas no lugar de eletrodutos para a instalação elétrica. Proceda a um reaperto geral de todos os parafusos de fixação dos componentes e das conexões elétricas. Para o circuito de alimentação do painel observe o disposto no tópico a seguir e providencie a instalação da chave geral adequada. Aterre o painel à mesma malha de terra utilizada para a caldeira, de forma que ambos estejam no mesmo potencial elétrico. Ao providenciar a alimentação do painel tenha o cuidado de verificar se a tensão da rede é a mesma para a qual a caldeira foi construída. Alimentação de energia elétrica Dimensionamento do circuito alimentador (método da capacidade de corrente): •
A corrente mínima considerada para especificação do condutor deve ser a resultante da soma das correntes nominais de todos os equipamentos mais 25% da corrente do maior motor, não havendo necessidade de considerar-se neste cálculo os equipamentos reservas. Assim teremos:
I alim ≥ 1,25 x I maior motor + Σ I outras cargas •
Após o cálculo da corrente de alimentação aplicar os fatores de redução, se necessário (temperatura ambiente e/ou quantidade de cabos por eletrodutos) e entrar na tabela do fabricante, especificando a bitola do cabo, seu s eu isolamento e construção (compatíveis com o ambiente); Node condutores no Fator de mesmo eletroduto redução 4 , 5 ou 6
0,80
7 , 8 ou 9
0,70
•
Fatores de redução do limite de condução de corrente para condutores isolados com borracha ou termoplástico;
Temperatura Fator de ambiente redução 40ºC
0,82
45ºC
0,71
50ºC
0,58
•
O condutor neutro não é considerado para aplicação do fator de redução devido ao número de
•
condutores em um mesmo eletroduto; Caso necessário, aplicar ambos os fatores de redução;
•
Os fatores são aplicados multiplicando-se os mesmos pelos valores constantes para capacidade de condução nas tabelas dos fabricantes de cabos. O valor daí obtido é então comparado com o calculado ( Ialim) e verificado a suficiência ou não. Dimensionamento da chave geral:
•
A chave geral é requerida por norma de segurança e normalmente não vai instalada no painel da caldeira. Esta chave deve ser providenciada pelo cliente à época da instalação e recomendamos instalá-la em armário independente. A localização deverá ser o mais próximo possível do painel de comando;
•
Seu dimensionamento deverá ser de acordo com as normas vigentes;
•
Se utilizar chave faca com porta-fusíveis, atentar na instalação para que a faca não se feche através de seu próprio peso. Observar também que os fusíveis deverão estar do lado da carga.
Observações importantes: •
Antes de fazer a ligação definitiva, verifique se está correta a rotação dos motores.
•
As caldeiras AALBORG são construídas e equipadas para funcionar em 220, 380 ou 440 V e 50 ou 60 Hz, conforme seja especificado no pedido do cliente. Porém, os controles funcionarão sempre em 220 V. Quando a rede geral é de 380 V ou 440 V, o painel de comando é equipado com um transformador para a tensão de comando;
•
Em casos especiais, a pedido do cliente, a tensão de comando poderá ser de 110 V;
•
A variação de tensão permissível é de mais ou menos 10%;
• •
A variação da freqüência permissível é de mais ou menos 5%; A variação conjunta de tensão e freqüência não deve, ultrapassar mais ou menos 10%;
•
Para melhor orientação e maiores esclarecimentos no tocante à instalação elétrica poderá ser consultada a norma brasileira NBR-5410.
Aterramento de caldeira O aterramento tem por finalidade atender à necessidade de segurança do operador, possibilitando o escoamento sem perigo das correntes de fuga e de falta à terra. Representa também importante papel na proteção à corrosão, dando escoamento às correntes estáticas e induzidas por motores. Para cálculo e dimensionamento do aterramento da caldeira, deverão ser consultados profissionais ou firmas especializadas. Limpeza da caldeira após a instalação As caldeiras, antes de saírem da fábrica, são limpas e vistoriadas rigorosamente, porém na ocasião de montagem local, por algum descuido, poderão ser esquecidas, no interior da fornalha, da câmara de fumaça, etc, ferramentas, parafusos, porcas, materiais, etc. Assim sendo, deve-se vistoriá-las para sua segurança. Deve ser examinado se não permanecem montados os tampões utilizados na ocasião de despacho para se proteger os furos contra danos e impurezas. Devem ser examinadas as portas e tampas da caixa de fumaça e da câmara de reversão, quanto a vazamentos de ar ou gás; se no duto de ar estão colocadas as juntas nos acoplamentos e se elas estão devidamente apertadas. Limpeza da caldeira com soda cáustica Após o término da instalação do gerador e antes de entrar em operação normal, recomenda-se tratá-lo com soda cáustica fervida. O objetivo é a eliminação de graxas, óleos e corpos estranhos presentes no interior do gerador, principalmente, nas superfícies de aquecimento. Se o gerador permanecer inativo por algum tempo após sua instalação, o tratamento com soda somente deverá ser feito imediatamente antes de entrar em operação, ou seja, após o período de inatividade. A forma de executar-se a limpeza interna da caldeira com soda é: 1. Após encher de água até a metade da coluna de nível da caldeira, adicione 0,9 kg de soda cáustica dissolvida para cada 1.000 litros de água na caldeira. Faça funcionar em baixa combustão (elevação de temperatura da água inferior à 50ºC em uma hora) até a pressão do vapor atingir o valor de 196 a 294 kPa (2 a 3 kg/cm 2 = 28 a 43 psig). Manter esta pressão durante 4 horas. 2. No dia seguinte, quando estiver fria, drene por completo e, em seguida encha de água limpa, para efetuar uma lavagem completa na caldeira. 3. Além da soda cáustica, podem ser utilizados outros compostos alcalinos, tais como fosfato trissódico, barrilha ou silicato de sódio na concentração de 1 a 5% e procedendo-se como descrito para a soda cáustica.
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 1. Após o término da montagem e instalação, não tente dar partida (acendimento) na caldeira, nem energize oo envio energize ppainel ainel de daum mesma. a Assistência da AALBORG providenciará técnico Notifique es pecializado especializado que fará aTécnica verificação da instalaçãoe eesta do estado geral da caldeira, procedendo, após, ao acendimento inicial, regulagens, dando instruções detalhadas acerca da boa operação da caldeira. O não cumprimento desta orientação poderá resultar em danos a equipamentos e instrumentos, que não serão cobertos por nossa garantia. 2. Na ocasião do acendimento, a Assistência Técnica da AALBORG, além das regulagens normais, efetuará a regulagem das válvulas de segurança, não devendo a caldeira ser liberada para operação normal antes deste procedimento.
EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS No presente capítulo, descreveremos básicas e recomendações relativas aos equipamentos e instrumentos fornecidos comasascaracterísticas caldeiras LHC. LHC. Por tratar-se de um assunto de alta relevância, reservamos um capítulo à parte para o Controle Automático, onde serão abordados os equipamentos e instrumentos correlatos. Exaustor O exaustor é o equipamento responsável pela retirada dos gases gerados pela combustãopara fora da caldeira. O exaustor empregado nas ccaldeiras aldeiras LHC é do tipo centrífug centrífugo. o. Após a instalação do exaustor, nivelamento e fixação sobre a respectiva base, e, antes de ser posto em funcionamento, deve-se verificar os seguintes itens: 1. Se os mancais estão lubrificados; 2. Alinhamento das polias e mancais; 3. Tensão das correias; 4. Existência de corpos estranhos (ferramentas, calços de madeira, etc.) no interior do exaustor ou em suas partes girantes; 5. Ligações elétricas – regular o relé re lé térmico, conforme a corrente nominal do motor elétrico; 6. Se o sentido de rotação do exaustor está de acordo com a placa indicativa; 7. Se as juntas de expansão a montante e a jusante do exaustor foram instaladas; 8. Se o exaustor não for posto em funcionamento logo após a instalação, é recomendável: • •
A substituição da graxa dos mancais para período de parada superior a 4 (quatro) meses; A movimentação manual dos rolamentos, uma vez por semana, através do eixo, a fim de evitar-se a oxidação de contato.
Correias: Transmissões de correias em "V" duram mais tempo e proporcionam maior rendimento. Muita despesa e primeiras aborrecimento serão se dermos que à instalação atençãocrítico e cuidado que ela requer durante as 48 horas do evitados seu funcionamento cobrem oaperíodo do ajuste; Antes de instalar um novo jogo de correias em "V", deve-se inspecionar cuidadosamente o estado das polias ranhuradas. Ao trocar as correias deve-se usar o mesmo perfil e tamanho das originais de fábrica e substituir-se todo o jogo e não apenas a correia porventura danificada; A temperatura do ambiente até 60° C, onde trabalham as correias em "V", não exerce efeito danoso sobre estas. Porém temperaturas mais elevadas levam as correias a uma considerável diminuição da sua vida útil; Sujeiras nas correias como pó excessivo, graxa, óleo ou ingredientes químicos, aumenta o desgaste por escorregamento, amolecimento da borracha, etc. Vapores de óleo, ácidos, gás ou ar que contenha abrasivos, podem deteriorar as correias; As correias em "V" " V" quando deixadas por muito tempo no almoxarifado, perdem parte de sua vida útil pela deterioração da borracha. As reservas devem ser limitadas ao mínimo indispensável e
guardadas em lugar fresco e escuro, livres da luz intensa e dos raios solares, dependuradas sem torceduras em cabides ou na parede; As correias nunca devem ser forçadas sobre as polias por meio de ferramentas ou alavancas; O jogo de correias deve ser cuidadosamente colocado manualmente nas ranhuras e de tal modo que todas as correias fiquem bambas para o mesmo lado (veja fig. abaixo). Do lado de cima, assim:
Correia bamba no lado superior
ou do lado de baixo, assim:
Correia bamba no lado inferior
Não faça assim: uma bamba em cima e outra em baixo.
A tensão deve ser aumentada gradualmente até a eliminação completa do deslize. Isto se determina medindo-se as rotações das facilmente, polias, as quais deve, ser iguais às calculadas. Quando a transmissão estiver parada, as correias devem estar juntas e quando estiver em movimento, deve-se notar uma pequena "barriga" no lado bambo. Em seguida ao ajuste inicial da tensão, esta deve ser cuidadosamente aumentada um pouco mais, com o fim de reduzir a freqüência da inspeção durante as primeiras 48 horas de funcionamento, que formam o período crítico de ajuste das correias. Uma correia bamba em cima e outra em baixo
As correias estarão bem esticadas quando, ao forçar com o dedo, as mesmas se deslocam aproximadamente 10 a 15 milímetros. Deve-se inspecionar a tensão das correias uma vez por mês. Se as correias estiverem muito frouxas, tenderão a patinar e sofrerão desgaste prematuro provocado pelo calor gerado. A geração de calor afetará os rolamentos e mancais do motor e do ventilador. Se as correias forem esticadas demasiadamente, também os rolamentos e mancais sofrerão sobrecarga anormal e conseqüentemente, a vida útil deles será reduzida; Depois de ter aplicado a tensão necessária para o funcionamento das correias, certifique-se do seguinte: 1. Paralelismo perfeito entre os eixos das polias: 2. Alinhamento perfeito das ranhuras das polias.
Falta de paralelismo entre as polias
Polias perfeitamente paralelas
Polias desalinhadas
Siga estas instruções e obterá um alto rendimento de suas correias. Mancais: Os exaustores empregados nas caldeiras L LHC HC são equipados com mancais lubrificados a graxa e possuem um resfriador montado no próprio eixo, que promove a refrigeração do mancal próximo ao rotor. É essencial que a montagem de rolamentos seja feita em condições rigorosas de limpeza e por pessoal competente para assegurar um desempenho desempenho satisfatório e prevenir uma falha prematura. Como componentes de precisão, os rolamentos devem ser manuseados com cuidado quando da montagem, sendo importante que o método de montagem correto seja escolhido e que as ferramentas apropriadas sejam utilizadas. O local de montagem dev devee ser seco e isento de poeiras, longe de fornos oouu outras máquinas que produzam cavacos e poeiras. O alinhamento dos mancais é de primordial primordial importância para a vida útil dos rolamentos. Antes de dar partida no exaustor, deve-se verificar se os mancais estão corretamente alinhados e devidamente travados.
Alinhamento dos mancais
Deve-se ter em conta que os rolamentos rígidos não são projetados para absorver desalinhamentos e mesmo os rolamentos autocompensadores são previstos para absorver pequenos desalinhamentos (até um máximo de 2° a 3° dependendo do projeto do arranjo de rolamentos, do sistema de vedação e outros fatores). Importante, também, à vida útil dos rolamentos, são as folgas para dilatação do eixo, entre os rolamentos e respectivos suportes. Sempre que for necessária a substituição de um rolamento, deve-se fazê-lo por outro de boa qualidade, de preferência da mesma marca dos fornecidos orig originalmente. inalmente. Nunca se deve usar rolamentos recondicionados, pois estes geralmente apresentam vida útil inferior à esperada. Nota: Ao adquirir um rolamento, certifique-se de que o di diâmetro âmetro do furo seja compatível com o do eixo, ou seja, se ambos apresentam medida nominal em milím milímetros etros ou em polegadas. Um rolamento com furo de diâmetro 100 mm não ficará corretamente montado em um eixo com diâmetro de 4” ou vice-versa.
O funcionamento dos mancais deve ser verificado a cada 15 (quinze) dias, atentando-se para lubrificação, ruídos estranhos, ajustes, etc. Caso seja necessário a retirada da polia, dev deve-se e-se utilizar um saca-po saca-polia lia adequado. Na recolocação, não se deve bater na polia, polia, sob pena de danificá-la. Posicione-a no lugar com o aux auxílio ílio de um parafuso a ser atarraxado na rosca existente no centro do eixo e uma arruela, conforme ilustra a figura abaixo.
Montagem da polia
Limpeza do Rotor: No período de trabalho de sua caldeira, o exaustor succiona os gases da combustão, arrastando cinza e outras partículas que tendem a formar uma pasta rendimento. A limpeza do exaustor será feita da seguinte forma:oleosa baixando gradativamente seu •
Retire a junta de expansão da sucção;
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Retire a tampa do lado da sucção;
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Raspe os detritos acumulados no rotor e na caixa, aplicando escovas, tomando cuidado para não alterar seu balanceamento;
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Complete com uma lavagem geral com água ou querosene;
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Seque as peças depois de lavadas para que não apanhem poeira logo no primeiro funcionamento após a limpeza;
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Execute rigoroso balanceamento do rotor, caso este esteja desbalanceado. O funcionamento do exaustor com rotor desbalanceado acarreta danos aos rolamentos;
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Finalmente monte o conjunto; Nessa oportunidade, estique as correias e lubrifique os mancais, caso necessário.
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Lubrificação de mancal: Deverá ser conforme as recomendações constantes no capítulo referente à manutenção da caldeira, no tópico sobre lubrificação. Defeitos mecânicos no exaustor Os defeitos possíveis são bem poucos e remotos, desde que a manutenção seja eficiente. Os mancais sofrem desgaste com o uso, porém a vida útil dos mesmos é longa. Se faltar lubrificação, o desgaste será imediato. Excesso de material particulado aderido ao rotor provoca seu desbalanceamento, com conseqüentes danos aos mancais. Temperatura dos gases muito elevada acarreta danos da nos aos rolamentos. Em tudo o mais, a estrutura é sólida e não acarretará problemas. Bombas dágua Para a alimentação de água, as caldeiras AALBORG são equipadas com bombas do tipo turbina, de simples ou duplo estágio (modelo T) ou centrífugas, multiestágios (modelo S ou de terceiros). As bombas tipo turbina apresentam características ascendentes, isto é, a carga do motor é maior, quanto maior for a pressão na descarga, não se devendo, portanto, deixar que a bomba funcione com a válvula de bloqueio na descarga totalmente fechada, sob pena de danificar o motor elétrico. Já as bombas centrífugas possuem características descendentes, ou seja, a carga do motor é tanto maior quanto menor for a pressão na descarga, conseqüentemente maior vazão. Por este motivo, não deixe que a bomba opere com a válvula de bloqueio na descarga totalmente aberta, pois poderá danificar o motor elétrico. Para água de alimentação acima de 100oC, as bombas são fornecidas com câmara de resfriamento. Tubulação de sucção: • Dispor o tubo de sucção de modo a evitar a formação de bolsas de ar ou seja, levemente ascendente para a bomba. Havendo redução da tubulação, usar conexões excêntricas; • Evitar joelhos, mudanças bruscas de diâmetro e direção, especialmente perto da bomba; • Não deixar rebarbas internas, especialmente nas juntas flangeadas; f langeadas; • As válvulas na tubulação de sucção não representam peças de comando ou regulagem e como tal deverão estar completamente abertas com a bomba em funcionamento. Recomendamos a utilização de válvulas tipo esfera ou gaveta no tubo de sucção da bomba; • Deve ser prevista uma válvula, antes do filtro para fechar a tubulação de água no caso de necessitar desmontar o filtro, a bomba ou a válvula de retenção; • A bomba d’água não deverá fazer sucção em nenhuma hipótese, devendo ser sempre instalada com a sucção “afogada”.
Operação Após completada a instalação e/ou antes do primeiro funcionamento, verificar: • Se o eixo da bomba gira facilmente, com a mão - Em caso contrário, afaste o motor e com uma pequena alavanca, encaixada na luva de acoplamento, faça-a rodar livre e depois reinstale o motor. • Acoplamento - Com uma régua apoiada nas duas metades da luva, verificar se a distância desta ao eixo é a mesma em toda toda a volta. O espaçamento entre as duas metad metades es da luva deve ser também constante, em uma volta completa. • Limpeza do filtro filtro - Caso não esteja limpo, retire a tela e lave-a. Não use estopa na limpeza. Se necessário para completar a limpeza, use ar comprimido ou outro meio que não deixe qualquer resíduo. • Escorva - Abrir a saída de ar e girar o eixo até sair água livre de bolhas de ar, fechando-a, em seguida. •
Sentido de indicado pelarotação seta. - Na primeira ligação, observar se o sentido de rotação corresponde ao Abrir totalmente a válvula na sucção da bomba e com esta trabalhando na pressão de operação, verificar a corrente do motor que não deverá ser maior que a indicada na placa pla ca do mesmo. No caso da bomba tipo turbina, abra totalmente a válvula na descarga. No caso da bomba centrífuga, para regulagem da corrente do motor, enquanto não atingir a pressão de trabalho, a válvula na descarga deverá estar quase fechada e ser aberta gradativamente. Nota: Não se deve deixar a bomba trabalhar sem água. O efeito pode ser desastr desastroso oso par paraa as peças móveis da bomba. Manutenção Verifique periodicamente: •
Alinhamento da bomba com o motor - A análise mais rápida desta situação pode ser feita, examinando a luva luva elástica na junção dos do dois is eixos. Aproveite para ex examinar aminar o estado da junta de borracha do acoplamento. acoplamento. • Limpeza dos filtros de água - Deve ser feita semanalmente. • Aperto dos parafusos que prendem o motor e a bomba na base. Com o tempo, poderão surgir desgastes em peças internas da bomba, que alteram o seu desempenho. Neste caso, recomendarecomenda-se se contato com a Assistência Técnica ddaa AALBORG, par paraa a revisão geral da bomba, dentro dos padrões e recursos da fábrica.
Engaxetamento da Bomba: Em uma bomba, o acabamento ou o desgaste do eixo são fatores críticos, capazes de afetar a vida útil das gaxetas. Também, a grande velocidade de rotação da bomba torna mais crítico o dimensionamento e apara instalação adequada Quando a bombaencolhem trabalha,ealgum lubrificante forçado ou expelido fora. Com a perdadas degaxetas. lubrificante, as gaxetas afastam-se do eixo,é dando margem aos vazamentos. Geralmente, faz-se cessar o vazamento, apertando a sobreposta.
A falta de lubrificante causa o aquecimento do eixo e das gaxetas. O lubrificante com o qual é impregnada a gaxeta, começa a migrar pouco a pouco, proporcionando alguma lubrificação e, novamente, este os vedantes encolhem permitindo perda fluído. Quando Neste então ponto se aplica mais fica pressão sobreposta; procedimento é repetido até que não de reste lubrificante. a gaxeta dura,à sem elasticidade, torna-se abrasiva e incapaz de proporcionar uma vedação eficiente. Nestas condições, perde-se água, danifica-se o eixo, elevando-se os custos de manutenção. Neste ponto torna-se necessário a troca das gaxetas. Caso a bomba tenha ficado inativa por um período de seis meses ou mais, a gaxeta também deve ser substituída, pois estará ressequida. Para substituição das gaxetas, siga as instruções abaixo: • Soltam-se as porcas da sobreposta. Remove-se a velha gaxeta com auxílio de um gancho. Dirija este gancho para dentro da caixa de engaxetamento para evitar danos no eixo; • Limpa-se cuidadosamente a caixa de engaxetamento, a sobreposta e os outros componentes. Se forem utilizadas gaxetas impregnadas com óleo, graxa e grafite, será necessário o emprego de um solvente para eliminar todo traço de depósitos; Inspeciona-se o eixo e a caixa de engaxetamento, para verificar se existem rachaduras, entalhes e desgaste; • Deve-se substituir qualquer peça danificada. Se a gaxeta tirada apresentar indícios de desgaste, deve-se inspecionar o acabamento do eixo ou seu desgaste; des gaste; • Determina-se a espessura da gaxeta, subtraindo-se o diâmetro externo do eixo do diâmetro interno da caixa de gaxeta e dividindo-se o resultado por 2. Se esta dimensão recair entre dois tamanhos de espessura padrão de gaxetas, escolhe-se o maior; • Cortam-se os anéis da gaxeta sobre uma barra de mesma dimensão do eixo. O corte diagonal, proporcionará uma melhor vedação. Os anéis de gaxeta que ficarem demasiado grandes deverão ser cortados até que tenham a medida exata, e os demasiado pequenos devem ser abandonados; Introduz-se o primeiro anel na caixa de engaxetamento com o corte no ponto superior e aperta-se a perta-se cuidadosamente, utilizando-se a própria preme-gaxeta. Instalam-se os demais anéis com cortes defasados a 90º ou 120º entre si. Deve-se introduzir cada anel, fazendo pressão cuidadosamente, sem deformá-lo ou torcê-lo; • Apertam-se as porcas da sobreposta com os dedos e põe-se em marcha a bomba. Espere até atingir a temperatura e pressão de trabalho. É aconselhável fazer funcionar a bomba por 10 minutos na sua temperatura de trabalho, antes de se fazerem ajustes de qualquer tipo. Se os vazamentos forem demasiadamente grandes, apertam-se as porcas girando apenas uma volta, e permite-se que a gaxeta se acomode por pelo menos 10 minutos. Continua-se este procedimento, até que o vazamento não supere 5 a 10 gotas por minuto. Assim, obter-seá uma boa lubrificação com o mínimo de pperdas. erdas. Ao apertar os pparafusos arafusos da sobreposta, verifique que estas não fiquem desalinhadas. Isto, além de provocar a ruptura das mesmas, solicitará do eixo um esforço adicional, danificando-o. Não aperte a gaxeta para vedar totalmente. Nota: O mínimo de ar que penetre pela caixa ddee gaxetas, prejudica o fun funcionamento cionamento da bomba d'água. •
Lubrificação: A lubrificação é feita mediante a adição da graxa recomendada, através dos pinos graxeiros. No capítulo referente à Manutenção de Caldeiras é especificado o tipo de graxa recomendado pela AALBORG, para lubrificação de todos os equipamentos, onde necessário. Esteja atento à possível entrada de água proveniente de vazamentos excessivos pela gaxeta da bomba, na caixa de rolamento, contaminando e inutilizando a graxa.
Defeitos mais comuns: • Falta completa de vazão: • Bomba não escorvada; • Velocidade insuficiente - problemas no motor ou alimentação elétrica; • Sucção excessiva - Verificar com vacuômetros. A bomba não deve fazer sucção; • Passagens do rotor entupidas; • Sentido de rotação errado. • Vazão ou pressão insuficiente: • Entrada de ar na sucção ou nas gaxetas; • Velocidade muito baixa; • Sucção excessiva; • Passagens do rotor parcialmente entupidas; • Pressão na sucção insuficiente, no caso cas o de água quente; • Cavitação; • Filtro da sucção obstruído; • • • • • • • • • • • •
Rotor danificado; Vazamentos internos devido à vedação defeituosa; Retorno pelo injetor. Perda de vazão após partida: Sucção com entrada de ar; Anel de vedação danificado; Sucção excessiva e existência de ar ou gases na água. Sobrecarga do motor: Eixo com empeno; Peças móveis atritando-se; Rolamentos gastos ou sem lubrificação; Pressão de recalque alta (no caso das bombas tipo turbina);
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Pressão de recalque baixa (no caso das bombas centrífugas); Gaxetas muito apertadas. Bomba vibrando: Falta de alinhamento; Falta de rigidez da fixação ao chassi; Rotor parcialmente entupido causando desequilíbrio; Peças móveis atritando-se; Rolamentos gastos; Cavitação (sucção demasiada, operando com água quente).
Injetor Os injetores são equipamentos que utilizam o próprio vapor da caldeira como meio de impulsão da água. normalmente padronizadas definidas pelaquando seção daseentrada saída de São água, variando defabricados diâmetrocom 1/2"dimensões até 2". São utilizados ecomo reserva verificae deficiência na bomba de alimentação d' água ou falta de energia elétrica. Recomendações importantes: • O injetor não funcionará com a pressão do vapor, abaixo de 207 kPa (2,1 kgf/cm2 kgf/cm2 = 30 psig); • A água que o injetor succiona deverá ser limpa, não gordurosa e não conter quaisquer resíduos, preferencialmente deve ser utilizada a água tratada, porém fria (antes de misturá-la ao condensado); • A água para alimentação deve estar numa temperatura abaixo de 30 ºC: • No caso do injetor uma vez ou outra ameaçar falhar, não se deve dar pancadas em seu corpo, pois isso ocasionaria o deslocamento e descontrole dos cones internos. Aconselha-se, nesse caso, jogar água fria sobre o mesmo; • Quando em funcionamento, a válvula instalada entre o injetor e a entrada de água na caldeira deve estar totalmente aberta; • Tenha em mente que o injetor é muito sensível a uma eventual entrada de ar e as partículas (sujeiras) presentes na água, os quais entopem ou modificam a abertura dos cones. Caso o injetor deixe de funcionar, proceda da seguinte forma: 1. Com a descarga do mesmo livre, faça-o funcionar normalmente. Se a água esguichar a vários metros de distancia, sem perdas pelo escape, é sinal de que o mesmo está perfeito, estando o problema na tubulação. 2. Em caso contrario, não saindo nenhuma água, desmonte-o para limpeza, verificando principalmente o duplo-cone que poderá estar entupido.
Válvulas de Segurança A válvula de segurança é um dispositivo aliviador de pressão automático atuado pela pressão estática e caracterizado pela rápida ação, abrindo-se integralmente. Ela deve: 1. Abrir totalmente a uma pressão definida; 2. Permanecer aberta, enquanto não houver a queda de pressão, para a condição de trabalho do gerador; 3. Fechar instantaneamente e com perfeita vedação, logo após a queda de pressão; 4. Permanecer perfeitamente vedada para pressões inferiores à sua regulagem. Para assegurar esta performance, elas devem ser submetidas a sistemáticas inspeções, perfeita manutenção, além de serem corretamente manuseadas. •
O que não se deve fazer:
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Suspender as válvulas pela alavanca de teste; Colocar válvulas intermediárias de qualquer tipo entre as válvulas de segurança e a conexão da caldeira; • Nunca testar a caldeira hidrostaticamente com as válvulas de segurança instaladas e usando travas; • Usar a válvula de segurança para descarga normal do vapor (para abaixar a pressão da caldeira rapidamente, por exemplo); • Abrir a válvula, acionando a alavanca, com a pressão da caldeira muito baixa. Nota: Uma vez por semana, devem ser acionadas as alavancas, disparando as válvulas de segurança, a toda pressão de trabalho da caldeira, a fim de que não fiquem presas por falta de uso. Pressão de ajuste (“set point”): Corresponde à pressão de abertura abertura da válvula de segu segurança. rança. Segundo a NR-13 ddoo Ministério do Trabalho, essa pressão não pode ser sup superior erior à PM PMTA TA (subitem 13.1.4 a). Conseqüentemente a pressão de operação máxima da caldeira deverá ficar um pouco abaixo da PMTA, caso contrário, haverá escapamento de vapor pela sede da válvula, causando erosão da mesma, além da perda de vapor. Para a pressão de operação máxima da caldeira, recomendamos, adotar o critério do NBIC (National Board Inspection Code), ou seja, para PMTA acima de 103 kPa (1,05 kg/cm2 = 15 psig) até 2.067 kPa kPa (2 (21,10 1,10 kgf/cm2 = 300 psig), aq aquela uela pressão ddeverá everá estar 10% ou 48 kPa (0 (0,49 ,49 kg kgf/cm2 f/cm2 = 7 psig) abaixo da PMTA.
Suficiência das válvulas de segurança: Toda caldeira deve possuir válvula(s) de segurança capaz(es) de, em conjunto, descarregar todo o vapor que ela possa gerar, sem que a maior pressão no seu interior ultrapasse o limite de: 1,06 x PMTA. Este limite é estipulado pela norm normaa NBR 12.177-1 da ABNT, sendo compr comprovado ovado experimentalmente, através do ensaio de acumulação, definido nessa norma.
A válvula de segurança, quando operando corretamente, abrirá na pressão de ajuste; esta abertura se denuncia por inconfundível e brusco disparo. Com o acúmulo da pressão a valores acima do de ajuste,e adentro abertura vai aumentando até o máximo ao atingir este limite, seaapresentará plena capacidade da acumulação especificada. Com e, o decréscimo da pressão, abertura vaià sendo reduzida até o fechamento total. A simplicidade deste equipamento o torna quase quase imune a defeitos quando operado nor normalmente. malmente. Por outro lado, a presença de uma falha, pequena que seja, poderá afetar a vida, a operação e o desempenho da válvula. Deste modo, as providências para os reparos devem ser imediatas. A seguir, seguir, comentaremos algumas algumas falhas possíveis de oco ocorrer rrer e as formas recomendáveis de saná-las. Vazamentos: Quando ocorre vazamento, à pressão operacional, é importante um pronto reparo. A permanência desta condição, tende a causar danos em certos componentes, o que viria a comprometer os custos de manutenção. As causas prováveis de vazamentos, são as seguintes: Assentamento prejudicado por corpo estranho - Em primeiro lugar, isto não deve ocorrer quando todo o sistema tenha sido limpo e libertado de qualquer matéria estranha. Partículas sólidas encravadas no assentamento, impedem a boa vedação. Provocando-se uma descarga pela alavanca de levantamento, é provável que o material estranho seja expulso e que o vazamento desapareça. Se este procedimento não conduzir a resultado satisfatório, é possível que as sedes tenham sido danificadas e, se assim for, requeiram o recondicionamento. Deformações decorrentes de tensões da tubulação - O vazamento assim provocado, poderá ser corrigido pelo alívio das tensões geradas, procedendo-se à ancoragem apropriado ou outras modificações da tubulação. Pressões de operação e abertura muito próximas - Uma válvula em perfeitas condições de montagem e ajuste, deverá apresentar vedação total até um valor de pressão 10% abaixo do de ajuste. Falhas nas remontagens ou ensaios - Antes da montagem, todos os componentes das válvulas devem ser limpos e os assentos recondicionados de acordo. Na montagem é preciso grande atenção com todas as peças, principalmente os assentos, para que se obtenham o alinhamento correto e a perfeita vedação.
Trepidação: Assim é designado o fenômeno de repetidas aberturas e fechamentos das válvulas, com freqüência muito alta. São causas determinantes desta falha: • Válvula com excesso de capacidade; • Uma restrição na entrada da válvula; • Linha de descarga mal instalada e subdimensionada. Para eliminar a primeira causa, basta usar válvula menor. A segunda causa provoca uma espécie de "emperramento" à abertura da válvula, criando uma pressão de entrada variável que, sendo de suficiente magnitude, poderá causar danos e, portanto, exigirá correção imediata. As linhas de descarga podem desenvolver altas contrapressões, em função de subdimensionamento, curvaturas imperfeitas, estrangulamentos e outras falhas capazes de provocar trepidação.
Manutenção: Em caso de manutenção ou reparo de válvulas de segurança, recomenda-se contatar a Assistência Técnica da AALBORG ou elemento devidamente qualificado, tendo em vista a elevada importância desse equipamento na segurança da caldeira.
Painel de comando É composto de um armário construído em chapas de aço, com estrutura autoportante onde estão abrigados os componentes elétricos, de força e comando. c omando. A parte de força é constituída basicamente de chaves contatoras, disjuntores e relés térmicos, que atuam no chaveamento da corrente de alimentação dos motores fornecidos com a caldeira. A parte de comando consta basicamente de contatores auxiliares que fazem os intertravamentos necessários à segurança da caldeira, do regulador de nível d’água - que opera automaticamente a bomba d’água e a proteção de nível baixo da água no interior da caldeira. Ainda na parte de comando existem as botoeiras e comutadoras, fixados à porta do painel e identificados por meio de plaquetas, que transmitem ao operador do equipamento as informações necessárias à operação, bem como permitem o comando manual de alguns equipamentos. Para o perfeito entendimento do funcionamento do circuito elétrico que compõe o painel de comando, é necessário alem do conhecimento específico de eletricidade, estar de posse do esquema elétrico que é fornecido com a documentação da caldeira e também acompanha o painel, colocado em seu interior. O usuário da caldeira não deve permitir que pessoas estranhas ao serviço ou que o desconheçam, executem reparos ou modificações no painel de comando, c omando, sob pena de perda da garantia e risco à operação segura da unidade.
Recomendações importantes: Mantenha o armário permanentemente fechado a fim de evitar o acúmulo de poeira, umidade e detritos em seu interior, que é extremamente prejudicial para as contatoras, e o risco de choque elétrico ou impacto acidental com os componentes internos, danificando-os; Anualmente faça uma revisão geral, observando o estado dos contatos das chaves contatoras (não se deve lixá-los ou trocá-los de posição), testando o funcionamento dos reles térmicos de proteção e verificando seus pontos pontos de ajuste e procedendo procedendo a um reaperto geral das conex conexões, ões, bornes, etc. Elementos danificados devem ser imediatamente substituídos; Em ambientes muito empoeirados, semanalmente faça uma limpeza do interior do painel de comando com jato de ar comprimido seco, livre de óleo e impurezas. Em locais com menor quantidade de partículas presentes no ar, esta limpeza poderá ser mensal; Observe regularmente a existência de aquecimento em cabos, contatoras ou o aquecimento excessivo de disjuntores e transformadores. Verifique o contato elétrico entre os diversos elementos e proceda a um reaperto ou reparo sempre que se fizer necessário. Tenha em mente que os componentes eletrônicos existentes são muito sensíveis ao calor, devendo ser se r observada a temperatura máxima de 50ºC no interior do painel, quando fechado; Os defeitos mais comuns são: queima de bobinas, mau contato, contatos colados e queima do alarme sonoro. Observe que o desarme de disjuntores normalmente normalmente ocorre por curto-circuito ou excessiva elétrica, não criteriosa devendo ser c onsiderada considerada como normal ou falha do disjuntor e, antes de rearmá-lo,corrente deverá ser feita uma análise para verificação da causa do desarme.
Verifique se a tensão de alimentação tem o valor dentre os limites de ± 10% (dez por cento) da nominal; Não altere a regulagem dos relés térmi térmicos cos ou a capacidade dos disjuntores. Estes são elementos de proteção e deverão estar corretamente ajustados ou dimensionados para sua perfeita atuação. Antes de proceder a qualquer reparo reparo ou verificação no interior do painel de comando, desligue desligue antes a caldeira e abra a chave seccionadora seccionadora geral que alimenta o mesmo. mesmo. Lembre-se que ao desligar a caldeira os seus equipamentos param e o circuito de comando é desenergizado, entretanto o barramento, os disjuntores e a entrada das chaves contatoras dos motores ainda possuem tensão até que se desligue a chave geral da caldeira. Economizadores O economizador proporciona ma maior ior rendimento térmico ao sistema de geração de vapor vapor,, podendo gerar uma economia de até 5% do combustível consumido. Os seguinte itens deverão ser observados para as caldeiras fornecidas com economizador: •
O sistema de alimentação al imentação de água deverá ser contínuo.
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Em geral, os exaustores suportam a perda de carga adicional imposta pelo economizador.
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Para que seja monitorada a performance do economizador, são fornecidos quatro termômetros, sendo: um na entrada de gases do economizador, um na saída de gases do economizador, um na entrada do economizador e o último na saída sa ída da água do economizador.
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Para conservação e garantia da vida útil do equipamento, deve-se respeitar a qualidade recomendada para a água de alimentação. A serpentina do economizador é fabricada em aço carbono, que com um adequado tratamento da água estará protegido pelo filme de MAGNETITA (Fe3O4) formado no interior dos tubos. A corrosão das partes em contato com a água é devida, principalmente, a presença de oxigênio dissolvido, e deverá ser dada especial atenção a este parâmetro.
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A superfície de troca térmica do economizador deve ser limpa a cada parada da caldeira para limpeza dos tubos de gases.
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Deve haver espaço suficiente em torno da unidade, a fim de permitir livre acesso para inspeção e manutenção.
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Não deverão ser utilizados outro combustíveis que não os previstos no projeto da caldeira/economizador, sob pena de redução da performance e/ou vida útil do equipamento.
CONTROLE AUTOMÁTICO Os objetivos do controle automático são: • •
Manter dentro de certo limite a pressão do vapor gerado; Garantir a segurança do funcionamento da caldeira. Para esse fim, as caldeiras AALBORG são dotadas dos seguintes dispositivos: 1. Intertravamentos de segurança; 2. Controle de nível da água. Ao ser descrito cada tópico, serão apresentados os detalhes pertinentes a cada modo de operação. Pressostato de pressão máxima
Quando a pressão máxima de trabalho permitida para a caldeira é atingida o alarme correspondente é acionado. Para realizar esta função é empregado o pressostato de pressão máxima. De acordo com a pressão ajustada, ao se atingi-la abre-se o contato do pressostato, que permanecerá aberto até que a pressão caia abaixo do valor ajustado menos o diferencial, também ajustável. A regulagem do instrumento feita pelo pessoal técnico não deve ser alterada. Entretanto, caso seja necessário produzir-se vapor com pressão menor que aquela para a qual o gerador de vapor foi construído, é possível alterar a regulagem, evidentemente dentro de certos limites. Ajuste de Pressão Para ajustar a pressão, gire o parafuso de regulagem de pressão até o valor desejado. Para a regulagem do diferencial, gire o parafuso de regulagem até o valor desejado. Cuidado ao regular o pressostato através dos valores de pressão indicados no manômetro principal da caldeira! Com o passar do tempo este manômetro vai perdendo a elasticidade e passa a indicar valor de pressão diferente do real, devendo então ser substituído. Para ajuste do pressostato deve-se utilizar manômetro calibrado.
Manutenção: O sifão e linha do pressostato devem devem ser limpos periodicamente periodicamente.. Lama e incrustações, entopem ou dificultam a operação; • Os defeitos mais comuns são: furar o fole ou defeitos mecânicos que devem ser corrigidos por pessoa especializada;
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Caso a caldeira venha a desligar com o manômetro indicando pressão acima da máxima para a que foi construída, verifique o ajuste do pressostato, tubo de ligação obstruído ou manômetro com erro de indicação; • Cuidado ao montar o pressostato na caldeira, verificando sempre o enchimento com água do tubo sifão de forma que o vapor não incida diretamente no fole do pressostato, danificando-o devido à alta temperatura. Mesmo cuidado deve ser s er tomado com o manômetro principal.
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Sistema de modulação Quando uma caldeira a lenha opera em baixa carga, a pressão tende a subir e ultrapassar o limite máximo da pressão de operação, disparando com freqüência o alarme sonoro, s onoro, bem como as válvulas de segurança, pois muitas vezes os operadores não conseguem coordenar perfeitamente a alimentação manual da caldeira com a demanda de vapor. Se porventura conseguem reduzir a alimentação com habilidade suficiente, provavelmente a caldeira vai operar com um alto excesso de ar, ao menos que o damper existente entre a caldeira e o exaustor seja manobrado de maneira adequada. o acontrole vapor é manual, atravésatuação de maior ou menor quantidade de lenha,Assim, com que fornalhadaé produção alimentadadepelo operador e a correta do damper. Esta alimentação deve ser cuidadosa, de tal forma que a pressão de vapor seja mantida razoavelmente constante e que a fornalha não seja excessivamente abastecida de lenha. Havendo queda no consumo de vapor, a pressão no interior da caldeira aumentará, fazendo com que o pressostato de pressão máxima atue, fazendo soar um alarme sonoro e nesta ocasião o damper do exaustor deverá ser fechado para que a combustão seja diminuída. Além de abafar a chama, o damper é utilizado para a partida do exaustor em baixa carga, afim de evitar sobrecarga no seu motor. Intertravamentos de segurança A fim de garantir a operação da caldeira com total segurança, em conjunto com o programador de combustão, existem na caldeira e no painel de comando diversos dispositivos que promovem intertravamento intertravamento entre os componentes do painel painel e outros elementos. São eles: • Pressostato de pressão máxima - Quando o consumo de vapor é reduzido, a pressão tende a subir e, ao a o atingir um valor ajustado, o pressostato aciona o alarme correspondente. • Nível baixo de água - Quando o nível de água desce abaixo de um nível predeterminado, o alarme dispara e sinaliza, indicando que o nível de água está baixo. Nesta ocasião o exaustor é desligado e o damper deverá ser imediatamente fechado.
Controle de nível de água O controle do nível da água no interior da caldeira é feito por intermédio de eletrodos de nível, montados em uma coluna de nível e no próprio corpo da caldeira, interligados ao controlador eletrônico colocado no interior do painel de comando. Através do contato da água contida na caldeira com os eletrodos, estes conduzem entre si a corrente elétrica que comanda o controlador eletrônico, que finalmente fazem o controle do "liga/desliga" da bomba d'água e do nível mínimo de segurança. Mantenha sempre em observação o nível de água na caldeira. Nunca deixe que a água desapareça totalmente t otalmente do vidro indicador de nível. Coluna de nível Trata-se de um vaso cilindrico-vertical, montado na lateral da caldeira, com três eletrodos de nível na parte superior, indicador de nível e válvula de descarga. A coluna de nível é interligada à caldeira através de tubos que conectam a parte superior da coluna à câmara decom vapor e a inferior contém no a água. No caso de entupimento interligação inferior a caldeira, retireàoparte "plug"que localizado lado oposto da conexão do corpodae com a caldeira fria, faça limpeza com pedaço de arame para retirar lama e crostas, devendo-se ainda, desmontar a válvula de dreno da coluna a fim de que pequenos fragmentos não danifiquem a sede da válvula. Na coluna de nível, não pode existir vazamento algum, do contrario haverá desequilíbrio no nível de água da coluna que é um vaso comunicante com a caldeira. cal deira. O controle de nível é o sistema responsável em manter a caldeira sempre com a necessária quantidade de água para o seu funcionamento. A falta de água no interior da caldeira, acarreta conseqüências drásticas, tais como a inutilização da fornalha, dos tubos e dos espelhos. O acúmulo de lama na coluna de nível pode isolá-la da caldeira. Nestas condições o controle de nível não executará mais sua função. A fim de evitar o acúmulo de lama na coluna de nível, descarregue, pelo menos uma vez a água abrindo totalmente válvula de descarga. preferência, comaoo dia, gerador de deste vaporconjunto funcionando. O número de adescargas para manter Faça-o, limpos de os eletrodos, deve ser determinado pelo estado da água á gua na caldeira.
Coluna de nível para caldeiras LHC
Ponha à prova a proteção de nível mínimo. Para isso, proceda da seguinte forma: Com a caldeira "acesa" abra totalmente a válvula de dreno da coluna; Observe que, nesse instante, deve acontecer o seguinte: a bomba de água funcionará, o exaustor será desligado e o alarme soará; Se isso não acontecer a contecer é porque há um defeito. Procure-o e corrija-o; Se acontecer o indicado no ítem “b", feche a válvula e o gerador de vapor voltará a funcionar normalmente. Indicador de nível O vidro visor deve ser mantido sempre limpo e, para sua limpeza em operação, basta abrir a válvula de dreno do indicador por alguns segundos, repita a operação quantas vezes for necessário. De modo geral, recomenda-se descarregar o indicador, ao menos uma vez por dia. O vidro sujo ou não transparente deve ser substituído por um outro novo de mesmas dimensões. O vidro utilizado é o tubular de diâmetro 5/8", devendo também à ocasião, ser trocada a gaxeta. Caso o visor seja danificado com a caldeira pressurizada, aja com calma, protegendo-se do vapor e água quente e fechando rapidamente as válvulas de bloqueio do indicador de nível. Em seguida, retire os fragmentos de vidro e substitua aNão gaxeta, corte odenovo na medida correta, recoloque-o e reaperte as gaxetas cuidadosamente. se esqueça abrirvidro as válvulas de bloqueio que, se apresentarem vazamentos, devem ter as gaxetas de vedação reapertadas.
Nas caldeiras com PMTA superior a 1.171 kPa (11,95 kgf/cm2 = 170 psig), o indicador de nível é do tipo pesado com vidro no 5. Para limpeza ou substituição dos vidros, feche as válvulas de bloqueio do indicador de nível, solte vagarosamente as porcas da da tampa do corpo, (cuidado nesta operação, pois caso a caldeira esteja pressurizada, haverá pressão no interior da câmara do indicador de nível), retire as tampas do corpo limpe ou substitua os vidros, substitua s ubstitua as juntas de vedação (duas entre o corpo e os vidros e duas entre os vidros e as tampas), recoloque as tampas. O aperto das porcas deverá ser feito com critério, para que não haja empenamento da tampa bem como c omo quebra dos vidros, na ordem indicada na figura abaixo.
Tampa do corpo do indicador de nível tipo pesado
Eletrodos de nível Os eletrodos contidos na coluna de nível e o montado no próprio corpo têm um número que corresponde à sua função e posição na montagem, possuindo também um comprimento prédeterminado que não deve ser modificado, sem prévia consulta à AALBORG.
Eletrodo de nível
Assim temos: • • •
O eletrodo no 9, comanda a parada da bomba d'água, quando a água atinge este nível; O eletrodo no10, dá partida na bomba d'água, quando o nível desce até este es te ponto; A diferença de comprimento entre estes dois eletrodos (no 9 e 10) é o normal do nível da água do interior da caldeira;
O eletrodo no 11, comanda a interrupção da combustão, por falta de água na caldeira, fazendo soar o alarme; • No corpo da caldeira, existe mais 1 (um) eletrodo no13, para segurança suplementar, em caso de falha do contido na coluna de nível. Limpeza dos eletrodos de nível: • Examine os eletrodos a cada três meses: • Antes de retirar os eletrodos de nível para exame e limpeza, descarregue toda a pressão da caldeira, sem deixar faltar água no vidro indicador de nível; Os eletrodos deverão ser lixados com lixa de granulação fina, desfazendo-se a camada isolante • de sujeira e substancia s ubstancia aderida aos mesmos para que ocorra melhor contato elét elétrico; rico; • Cuidado ao manusear os eletrodos de nível pois ligações trocadas podem trazer sérios problemas para a caldeira. •
Controle de nível: O controle de nível que equipa as caldeiras AALBORG é do tipo eletrônico e encontra-se no interior do painel de comando. Defeitos em operação: O sistema de controle de nível das caldeiras AALBORG é de grande confiabilidade, tendo dupla proteção para o nível mínimo permitido para a operação segura da caldeira. Entretanto, não havendo a manutenção devida, o sistema fica sujeito a falhas, que poderão trazer sérias conseqüências para a caldeira. Em caso de parada da combustão na caldeira, provocada por baixo nível de água, de imediato, devem-se tomar as medidas necessárias, conforme c onforme abaixo: • Examinar o nível de água no indicador; água. Nota: Não se deve abastecer com água a caldeira se não aparecer a água no indicador de nível de • Examinar o nível de água no tanque de abastecimento; • Examinar a existência de infiltração i nfiltração de ar e a temperatura na sucção da bomba d’água; • Examinar o funcionamento e a eficiência do detetor de nível baixo de água. Não existindo água na coluna de nível, não se precipite em abastecer com água. A primeira providência é desligar a caldeira, a chave geral de alimentação do painel de comando e examinar o volume de água existente no momento. Esfrie a caldeira ca ldeira calmamente e faça uma inspeção no interior da mesma. Os defeitos mais comuns do sistema de nível são: • • •
Eletrodos sujos, provocando mau contato com a água; Fios na coluna ou no corpo danificados; Eletrodo dando passagem para a terra devido de vido a danos no isolador de teflon;
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• • • • •
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Indicador de nível com as torneiras fechadas ou entupidas, não dando a indicação correta do nível na caldeira; Entupimento por lama da coluna de nível ou suas interligações; Alarme sonoro ou sinalizadores queimados; Mau contato na chave comutadora "automático/manual" da bomba d’água; Relé térmico do motor da bomba d'água d'á gua desarmado ou disjuntores desarmados; Água acumulada no topo da coluna de nível, provocando passagem de corrente entre os eletrodos; Chave contatora da bomba d'água com defeito.
COMBUSTÃO Para um melhor entendimento do processo de geração de calor, fundamental para a operação segura e eficiente da caldeira, é necessário que se esteja familiarizado com os principios básicos da combustão. Para tanto, explanamos a seguir estes princípios, sem nos atermos aos aspectos mais teóricos ou a maiores detalhes. Combustão ou queima de um combustível, é uma reação química, denominada oxidação, entre dois elementos básicos, ou seja, o combustível e o comburente. Esta reação química apresenta aspectos físicos bem determinados, como: luminosidade, calor e ruído e desprende como produtos finais da reação os gases e partículas, partículas, denominados ggenericamente enericamente gases de combustão combustão.. A combustão espontânea raramente se dá. É necessária uma fonte de energia externa que provoque o início da reação de combustão. Além disso, para combustíveis líquidos, é preciso também verificar certas condições propícias à queima do mesmo, devendo este ser pulverizado ou gaseificado, para que, com a ignição, se dê início à combustão. Poder calorífico Dentre as características de um combustível, a de maior importância econômica é a que traduz a capacidade de liberar a energia nele contida. Esta grandeza é definida como poder calorífico, ou seja, é a quantidade de calor liberada pela unidade de massa de combustível submetido à combustão completa, e expresso em kcal/kg para líquidos e sólidos, e em kcal/Nm3 para gases. O poder calorífico superior (PCS) representa a quantidade total de calor liberado pelo combustível, incluindo a do vapor d'água proveniente da água contida no próprio combustível e a da queima do hidrogênio. O poder calorífico inferior inferior (PCI) refere-se ao PCS, como definido anteriormente, descontada descontada a parcela de calor correspondente ao vapor d'água formado. O PCI é o que nos interessa, a fim de avaliar um determinado combustível, pois na utilização em caldeiras o vapor contido nos gases de combustão é expelido para o ambiente pela chaminé, c haminé, sem ter sido aproveitada nenhuma parte de seu calor. No caso de combustíveis sólidos, a umidade influi grandemente no seu poder calorífico, e, conseqüentemente, na capacidade de de produção da caldeira e no consumo de combustível. As caldeiras LHC estão dimensionadas para teor máximo de umidade de 30% no combustível. Ar de Combustão O comburente é uma substância que auxilia e mantém a combustão. Em geral o comburente é o oxigênio do ar, sendo este uma mistura de oxigênio, nitrogênio e pequenas quantidades de dióxido de carbono, vapor de água e gases inertes.
COMPOSIÇÃO DO AR
PORCENTAGEM EM VOLUME
PORCENTAGEM EM PESO
Oxigênio
21
23
Nitrogênio
79
77
Na reação química da combustão completa, a combinação do oxigênio do ar com o combustível forma: CO2 , H2O , SO2 1 Na combustão normal, um átomo de carbono combina-se com um átomo de oxigênio para formar monóxido de carbono, com uma liberação de calor de 2.200 kcal/kg e com dois átomos de oxigênio para formar dióxido de carbono, com uma liberação de calor de 7.830 kcal/kg: C + O → CO + 2.200 kcal/kg (monóxido de carbono) C + O2 → CO2 + 7.830 kcal/kg (dióxido de carbono) Dois átomos de hidrogênio combinam-se com um átomo á tomo de oxigênio para formar água: H2 + 1/2 O2 → H2O + 28.890 kcal/kg (água) Um átomo de enxofre combina-se com dois átomos á tomos de oxigênio para formar dióxido de enxofre: S + O2 → SO2 + 2.210 kcal/kg (dióxido de enxofre) Ocorrem também outras reações intermediárias ou de menor importância ao estudo da combustão, que não foram mostradas. Com base nas reações químicas citadas é possível, através das leis da química, calcular a quantidade de oxigênio necessária à combustão de determinado tipo e quantidade de óleo. Assim temos, em condições c ondições estequiométricas: Para 1 kg de lenha com PCI de 2.700 kcal/kg, a quantidade de oxigênio necessária para a combustão é de 0,963 kg, ou seja 4,16 kg de ar;
1
A lenha é, de um modo geral, isenta de enxofre, enxofr e, não produzindo portanto o SO2 na combustão.
Excesso de ar Tecnicamente é impossível obter-se uma combustão completa apenas com o suprimento do ar teoricamente necessário - ar estequiométrico. No caso da queima queima de sólidos, o tipo de comb combustível, ustível, seu estado físico, a forma de injeção de ar, sua distribuição sobre a grelha, etc. intervêm no processo de combustão e, na prática, torna-se torna-se necessário a injeção de quantidade de ar superior à teórica. De modo semelhante, no caso de líq líquidos, uidos, a atomização do combustível, seu estado físico, a forma de injeção do ar, o próprio queimador, etc, são fatores que influem no processo de combustão e também causam demanda de ar superior à teóri teórica. ca. A relação entre as quantidades de ar real e teórico é chamada excesso de ar. O valor do excesso de ar varia grandemente em função dos fatores referidos anteriormente, sendo encontrado na prática, para combustíveis sólidos, valores em torno de 40% e para óleo combustível, valores na faixa de 10 a 40%. Esquema da combustão
Este excesso de ar, de um lado tende a reduzir a intensidade da chama e aumentar a quantidade dos gases de combustão, de outro lado assegura a boa e perfeita combustão, evitando a formação de CO e as perdas de combustível. Controle da Combustão O controle da combustão é extremamente importante pois serve para evitar a perda de calor e, conseqüentemente, de combustível, elevando a eficiência de queima da caldeira e, portanto, diminuindo o consumo de combustível.
Para melhorar o rendimento da combustão, precisamos medir os parâmetros que nos dão a indicação deste rendimento, e de posse destes valores medidos, compará-los com os considerados ideais e daí, então, proceder aos ajustes necessários. A análise dos gases de combustão constitui importante meio para o controle da combustão. Aparelhos específicos - dentre os quais destacamos o Orsat - fornecem a análise volumétrica dos produtos da combustão, quantificando os teores de CO2, CO e O2. De modo geral, conhecendo-se o teor de CO2, já é possível avaliar-se a condição de queima, entretanto recomenda-se periodicamente proceder a uma análise completa. A análise do teor de CO2 é feita, no campo, normalmente, com aparelhos portáteis como Fyrite, Dwyer ou outros. As perdas de calor dependem dependem do teor de CO2 presente presente nos gases de combustão. Qu Quanto anto mais alto o teor de CO2 , menores são o excesso de ar e, conseqüentemente, a perda de calor. A grande quantidade de nitrogênio do ar não participa das reações de combustão. O nitrogênio é um moderador da temperatura; se ele fosse eliminado, eliminado, a temperatura de combustão seria mais elevada. O nitrogênio juntamente com o ar em excesso, além de não contribuírem em nada no processo de combustão, são aquecidos na fornalha quando da queima do combustível e posteriormente eliminados pela chaminé com os gases de combustão, ainda quentes e portanto "roubando" calor que não é transferido a água da caldeira. Daí se conclui que, quanto menor o excesso de ar, menos o ar será aquecido desnecessariamente, roubando calorias desprendidas pelo combustível, e, em conseqüência, maior será o rendimento da caldeira. Deve-se, entretanto, ter em mente que uma quantidade insuficiente de ar também é prejudicial, pois ao não permitir a queima completa do combustível, com o aparecimento de fuligem na chaminé - que é carbono não queimado - redundará também em perdas, muitas das vezes maiores do que as provocadas por um pequeno excesso de ar. A quantidade de fuligem presentes nos gases também é um bom indicador das condições da combustão. Ela é determinada através da passagem dos gases por um papel filtro e, em seguida, comparando-se a coloração do filtro com uma escala graduada (índice Bacharach). Resumindo, temos que as condições de uma boa combustão são: 1. O combustível e o ar devem formar uma mistura homogênea: 2. A temperatura da fornalha deve ser a mais elevada possível para manter a combustão; 3. O ar deve ser em e m quantidade suficiente em relação ao óleo, para que a reação química da combustão seja completa. •
A combustão imperfeita produz CO (tóxico);
•
A combustão perfeita produz CO2;
A boa combustão deve ser livre de fuligem e cheiro, gerando um mínimo de CO nos gases de escape. Para sua orientação, veja a seguir o gráfico que relaciona o teor de CO2 nos gases de combustão com o excesso de ar , para diversos combustíveis. •
Relação entre o excesso de ar e o CO 2
Regulagem da combustão Em se tratando de operação com lenha, a alimentação do combustível é manual, não se aplicando, neste caso, a técnica de regulagem da combustão. Há que se conf confiar iar na habilidade e experiência do operador. operador. Este deve dosar a quantidade ddee lenha, em função da ddemanda emanda de vapo vapor, r, a fim de que não seja colocada lenha em demasia na fornalha, pois isso acarretaria queda no rendimento, bem como abafamento da chama, com ppossibilidades ossibilidades de sua extinção. O operador ddeverá everá observar o manômetro principal da caldeira e aumentar ou diminuir a alimentação da lenha, conforme a variação da pressão do vapor. Medição de CO2 nos gases de combustão O teor de CO2 medido à saída dos gases na caldeira também é um indicativo seguro da qualidade da combustão, mostrando indiretamente o excesso de ar com que a mesma se realiza. É normal encontrar-se teores de CO2 mais baixos quando em "fogo mínimo" e mais altos quando em "fogo máximo". Os valores considerados bons, são: Para a lenh lenha: a: Entre 10 e 114% 4% Regulagem da tiragem de gases Os gases gerados pela combustão ssão ão succionados através da caldeira pelo exaustor. Em funcionamento normal, a pressão no interior da fornalha deverá ser ligeiramente negativa, ou seja, na faixa de -5 a -10 mmCA. Pressão positiva no interior da fornalha não é admissível, pois acarretaria em saída de labaredas pela porta de alimentação, podendo causar danos ao operador da caldeira. A pressão positiv positivaa na fornalha pode ser causada por excesso de combustível, deficiência no sistema de exaustão de gases (exaustor), damper dos gases parcial ou totalmente fechado ou acúmulo de cinzas nos tubos de gases.
TRATAMENTO DE ÁGUA Estruturalmente a caldeira resulta de um cálculo cuidadoso e de uma construção aprimorada, prevista para resistir durante muitos anos de trabalho, desde que sejam seguidas as instruções deste manual. Contudo, fenômenos não previstos no projeto da mesma podem abreviar sensivelmente a sua vida útil. Entre as maiores causas da inutilização de caldeiras, indiscutivelmente, estão a falta de tratamento de água ou o tratamento inadequado da água da ccaldeira. aldeira. Do ponto de vista da operação da caldeira, a água pode ser considerada como matéria prima para obtenção do vapor, que é o produto final desejado. Assim deve ser dada a devida importância a esta, para que o vapor tenha a qualidade mínima desejada. A água para a caldeira é obtida em diversas fontes, tais como rios, lagos, represas, poços, rede publica, etc. À água, a não ser a destilada, estão misturadas substancias prejudiciais que são também introduzidas na caldeira, acarretando-lhe problemas. Todos conhecemos o ciclo básico da água que evapora, condensa, retorna ao solo como chuva e infiltra-se ou corre sobre o mesmo. A água é um excelente solvente e como tal, ao percorrer seu ciclo absorve impurezas diversas. A água da chuva relativamente contém poucas impurezas, mas à medida que se precipita é sujeita à agregação de fuligem, gases industriais, oxigênio, materiais solúveis e insolúveis. Ao escoar-se ou infiltrar-se no solo, poderá, também, dissolver rochas e terras, absorver gases presentes no ar e carregar sólidos em suspensão e matéria ma téria orgânica. De modo geral, a água presente na superfície apresenta-se saturada de oxigênio e com uma pequena quantidade de gás carbônico devido ao equilibro com o ar atmosférico, em contraste com as águas subterrâneas que podem conter considerável quantidade de diversos gases oriundos da decomposição de matéria orgânica. Com relação a matérias em suspensão, as águas subterrâneas contêm quantidades mínimas, pois à medida que se infiltra no subsolo a água é filtrada. As impurezas presentes em águas superficiais refletem a natureza do solo local e podem variar grandemente. A água para uso em geradores de vapor requer tratamento adequado, sob pena de vir a ter-se problemas operacionais ou de manutenção, conforme mostrado na tabela.
IMPUREZAS ÁGUA
PROBLEMAS PRIMÁRIOS
PROBLEMAS SECUNDÁRIOS
Carbonatos
Arraste
Alto custo de manutenção
Cloretos
Corrosão na caldeira
Curta vida útil da caldeira
Ferro
Corrosão na tubulação
Contaminação dos produtos em con-
Matéria orgânica
Incrustação
tato com o vapor
Oxigênio e CO2
Sedimentação
Desperdício de combustível
Silicatos
Entupimentos
Sólidos dissolvidos
Explosão ou deformação na caldeira
Sólidos em suspensão
Interrupção da produção
Sulfatos
Vapor de baixa qualidade Vazamentos na caldeira
Assim, os três principais objetivos do tratamento de água para caldeiras são: •
Impedir a formação de depósitos e incrustações; i ncrustações;
•
Controlar e reduzir a ocorrência de corrosão;
Impedir o arraste de água da caldeira. Para definir o tratamento a ser empregado, deve-se procurar a assessoria de uma empresa ou técnico especializado, de comprovada competência, que procederá a análises e estudos para escolha dos métodos, equipamentos e produtos químicos necessários e fará o acompanhamento periódico, por meio de análises, procedendo às possíveis correções e ajustes. •
Os principais problemas nos geradores de vapor, devido ao tratamento da água são a seguir explanados. Incrustação Trata-se da formação de depósitos duros e aderentes, de natureza alcalina, na forma de cristais, sobre as superfícies de troca térmica da caldeira, sendo mais graves nas áreas onde ocorrem maiores taxas de transferência de calor. A incrustação é geralmente devida a compostos químicos que tem sua solubilidade decrescente com o aumento da temperatura, normalmente sais de cálcio e de magnésio. O íon cálcio presente na água de alimentação pode formar, dentro da caldeira, carbonato, sulfato e silicato de cálcio, que se tornarão incrustações de estrutura cristalina sobre as superfícies metálicas quentes. Outros elementos que podem causar incrustações, embora de menor importância, são o ferro, cobre, sílica e alumínio. Óleos e compostos orgânicos também são importantes causas de formação de depósitos no interior da caldeira, embora possam surgir em qualquer ponto do gerador de vapor, mesmo numa superfície fria.
Também importante e embora não seja exatamente de natureza química, podendo ocorrer até mesmo em caldeiras comAssim, adequado tratamento de daágua, é a os incrustação operação intermitente da caldeira. quando da par parada ada mesma, ssólidos ólidos emdecorrente suspensãodadecant decantam am e depositam-se na parte superior dos tubos e da fornalha. Quando o gerador de vapor retorna à operação, estes depósitos são endurecidos por ação do calor. As incrustações têm características isolantes, sendo esta a causa dos problemas decorrentes da sua formação sobre as superfícies de aquecimento da caldeira. De fato comparando-se a condutividade térmica de diversos materiais, temos: MATERIAL
CONDUTIVIDADE TÉRMICA (kcal/cm2 /h.°C.cm)
Aço carbono
9,795
Fosfato de cálcio
0,790
Silicato
0,019
Refratário
0,221
Tijolo isolante
0,022
A conseqüência primeira do fenômeno é a queda gradativa da transmissão de calor. Pelo aspecto econômico temos uma redução na eficiência da caldeira. Apenas 0,8 mm de espessura da incrustação já diminui sensivelmente o rendimento térmico, podendo a perda ser estimada pela formula: Perda ( % ) ≅ 2 x espessura em mm
Com o passar do tempo, o problema é agravado devido ao aumento da espessura da incrustação e aí reside o maior problema. Em funcionamento normal a troca de calor na caldeira sem incrustações se dá de forma que a temperatura do aço, com que são construídos os tubos e a fornalha, seja cerca de 50 ºC acima da temperatura da água, ou seja, aproximadamente 240 ºC. Com o surgimento da incrustação, a temperatura do aço vai gradativamente aumentando, devido ao efeito isolante, e ao ultrapassar 480 ºC, sua resistência passa a ser prejudicada e daí em diante passa a existir a possibilidade de deformação plástica no material com danos irreversíveis à caldeira, com conseqüências imprevisíveis. Por exemplo, uma fornalha construída com chapa de espessura 16 mm e coberta por uma incrustação de 3 mm, sofrerá um aumento considerável na sua temperatura de trabalho, comparativamente com a fornalha sem incrustação, de tal modo que a chapa terá sua resistência reduzida em até 45%, ficando sujeita a deformação permanente ou rompimento devido à pressão no interior da caldeira. Os tubos de gases sujeitos ao superaquecimento poderão apresentar vazamentos no espelho, exigindo parada da caldeira para correção do problema.
O controle de incrustação na caldeira, é feito externamente através do abrandamento da água de alimentação, que é um processo redução total ou de parcial dureza a sais e magnésio, por meio de resinas sintéticas quedetem a capacidade trocardaíon sódiodevida presente em de suacálcio composição, com os íons cálcio e magnésio presentes na água. Internamente à caldeira, o controle da incrustação é feito com a adição de produtos químicos diversos chamados c hamados genericamente de "agentes antiincrustantes". Numa inspeção do interior da caldeira poderá ser visualizado o problema, porém, em muitos casos, é tarde para se iniciar o tratamento ou modificá-lo. Ao aparecerem os primeiros sinais de incrustação, é aconselhável colocar, com controle, desincrustante neutro para caldeiras, que desprendem as crostas, transformando-as em pó finíssimo, que se precipita no fundo, e que será retirado mediante descargas de fundo da caldeira. Outra forma de eliminar-se a incrustação já formada no interior do gerador de vapor, é a fervura com ácido clorídrico ou outro, sempre com o acompanhamento de técnicos especializados e análises para verificação dos resultados. Sedimentação Os sólidos dissolvidos, que não são retirados pelos filtros, associados a compostos em suspensão presentes na água da caldeira, vão se concentrando devido à vaporização continua da água que é liberada na forma de vapor, até atingirem o seu limite máximo de concentração na água, a partir do qual precipitam-se para o fundo da caldeira formando, depósitos de lama. Ao contrario da incrustação, a lama assim formada é de consistência mais mole e menos aderente, sendo portanto de fácil remoção através de descargas de fundo. A formação de lama tambem está associada aos produtos produtos químicos empregados no tratamento, tratamento, que formam compostos que ficam em suspensão na água da caldeira, até atingir o ponto de saturação, quando precipitam para o fundo da caldeira na forma de lama. A lama, a principio de fácil remoção, e portanto inócua, pode vir a tornar-se problemática na presença de elementos que são denominados ligantes e forma depósitos de maior consistência, dificultando, assim, a sua remoção. Os principais ligantes encontrados no interior da caldeira são o óxido de ferro, o fosfato básico de magnésio, a sílica, os óleos e outros materiais orgânicos, que devem ser evitados, removidos ou controlados por tratamento adequado. A lama, caso não seja eficientemente eliminada, e estando sujeita à alta temperatura decorrente do contato com os tubos e principalmente a fornalha, será "cozida", endurecendo e tendo também características isolantes, tornando a caldeira sujeita a risco de deformação ou até explosão, de modo similar às incrustações. i ncrustações. A eliminação da lama depositada no fundo da caldeira, é feita com a caldeira em operação, através de descargas de fundo periódicas. Para que seja eficaz, a descarga de fundo deve ser feita com uma frequência adequada, sendo função das características da água de alimentação e do tratamento utilizado, devendo ser fixada pelo responsável pelo tratamento da água. Recomendamos como mínimo, que a descarga seja efetuada três vezes ao dia, permanecendo a válvula aberta por aproximadamente 5 segundos e que seja realizada alternadamente nos diferentes pontos de descarga do corpo.
Nos períodos de manutenção, devem ser abertos os tampões no corpo da caldeira, examinando o seu interior depósito.e, removido, por meio de jatos de água, com auxilio de ferramentas mecânicas, todo e qualquer Corrosão Sob pena de ter-se a vida útil da caldeira drasticamente reduzida, torna-se necessário também o controle da corrosão. De outra forma, ao ocorrer corrosão fora da caldeira, os produtos decorrentes desta são carregados pela água para dentro da caldeira, trazendo problemas diversos caso não venham a ser corretamente combatidos. Uma das principais causas da corrosão na caldeira, é a presença de oxigênio dissolvido na água de alimentação, pois este faz com que o catodo de qualquer célula de corrosão se despolarize, sustentando assim o processo de corrosão. c orrosão. A corrosão devida ao ooxigênio xigênio é no normalmente rmalmente encontrada na forma localizada, sendo mais conhecida como "pitting". concentração de oxigênio devemecanicamente ser mantida a mais baixado possível na água de alimentação, podendo esteA vir a ser removido da água, através emprego de um desaerador, e/ou com a adição de produtos químicos conhecidos como "seqüestrantes de oxigênio", que são adicionados normalmente no desaerador, em complementação à remoção mecânica, ou no tanque de água da caldeira. Os produtos químicos empregados com este fim são o sulfito de sódio e a hidrazina, sendo o primeiro recomendado principalmente quando o vapor da caldeira entra em contato direto com produtos alimentícios ou farmacêuticos. Outra forma importante de corrosão que pode ocorrer no interior da caldeira, é a devida ao baixo pH, ou seja, o ataque ácido. Este se dá de forma generalizada por todas as superfícies internas, sendo entretanto agravado nas superfícies dos tubos e fornalha devido ao efeito da alta temperatura aí existente. Assim o pH deve ser cuidadosamente controlado devendo ser mantido sempre acima de 7,0 ou seja, alcalino. Quedas bruscas do pH interno da caldeira, são normalmente devidas à contaminação do condensado retornado por ácidos orgânicos ou minerais. O controle do pH é feito mediante a adição de produtos químicos alcalinos, normalmente associados a outros empregados, por exemplo, como antiincrustantes. Outras formas de corrosão são: A corrosão sob os depósitos ou incrustações, devido à presença de sais de sódio associados à alta temperatura; A corrosão cáustica, decorrente decorrente de um excesso de hidró hidróxido xido de sódio que é largamente empregado no tratamento de água de caldeiras; A corrosão sob tensão que torna o aço quebradiço devido ao efeito associado da tensão e do ambiente corrosivo. É comum ocorrer esta forma de corrosão nos espelhos e tubos, próximo a região de mandrilamento; Embora não seja uma forma de corrosão, a fragilidade cáustica pode ocorrer principalmente na região de mandrilamento dos tubos, tendo a forma de trincas no sentido circunferencial e é devida a concentração de alcalinidade hidróxida na fenda formada pelo mandrilamento;
Associada à existência de oxigênio dissolvido na água, pode também ocorrer a corrosão devida a correntes residuais decorrentes dosque motores equipamentos que acompõem a caldeira.o Um bom elétricas aterramento da caldeira faz com estas ecorrentes fluamelétricos em direção terra, eliminando problema. Arraste A existência de arraste numa caldeira, pode trazer diversos inconvenientes em decorrência da contaminação do vapor produzida pela água do interior da caldeira, e do seu escoamento em alta velocidade nos tubos, projetados inicialmente para conduzir o vapor. O vapor contaminado em contato com o produto final poderá inutilizá-lo. Também o condensado será contaminado e os equipamentos em contato com este estarão sujeitos a problemas de incrustação, corrosão e erosão. O arraste pode surgir na caldeira de duas formas distintas, ou seja:
Arraste Mecânico: Os motivos operacionais causadores do arraste mecânico são os seguintes: Flutuações de carga: Períodos em que ocorrem aumentos súbitos na demanda de vapor, causando uma queda na pressão da caldeira e fazendo com que haja a formação de bolhas dentro de toda t oda a massa de água da caldeira. Esse fenômeno se somará à maior velocidade na saída de vapor, o que propiciará o arraste de gotículas de água formadas pela ebulição intensa na superfície da água. Nível alto de água: Quando uma caldeira é operada com nível de água acima do recomendado pelo projeto, o espaço para vaporização se torna insuficiente. A região para escape do vapor sendo reduzida, arrasta, junto com o vapor, gotículas de água oriundas das bolhas formadas no inicio da vaporização. O controle do arraste mecânico é feito através de uma operação cuidadosa da caldeira, eliminandose as flutuações de carga c arga excessiva e com o controle do nível de água correto. •
Arraste Químico: Quando o vapor é gerado na caldeira, pequenas bolhas de vapor formam-se na superfície dos tubos e fornalhas e em seguida misturam-se com a água e são transportadas por diferença de peso especifico para a câmara de vapor. A partir dai soltam-se para a superfície, e sob condições normais, as bolhas coalescem e se quebram, liberando o vapor. Se uma excessiva concentração de alguns compostos químicos estiver na superfície, eles oporão resistência ao fenômeno de coalescência, devido ao efeito que esses constituintes tem sobre o filme superficial. O resultado disso é que em vez de se quebrarem, as bolhas se formarão uma sobre a outra, causando uma formação de espuma, a tal ponto que serão arrastadas junto com o vapor. Dentre os componentes da água da caldeira que podem aumentar o potencial de arraste, podemos citar os seguintes: • • • •
Sólidos totais; Alcalinidade total; Sólidos suspensos; Matéria orgânica.
Quanto aos três primeiros, é fundamental o controle de seus níveis dentro da caldeira, pois a alcalinidade promove os a formação de espuma, condições para haver o arraste de gotículas de água, contendo dissolvidos sólidos totais e sólidosdando em suspensão. A contaminação da água de caldeira por matéria orgânica, poderá dar condições de haver saponificação dessa matéria oleosa e orgânica pela alcalinidade da água, resultando na formação de espuma e conseqüentemente arraste. De certa maneira o arraste químico e arraste mecânico, estão interelacionados, uma vez que a excessiva concentração dos compostos aumentará a possibilidade de arraste, se ocorrer em qualquer das condições operacionais mostradas no tópico sobre arraste mecânico. Os teores de sólidos totais poderão ser controlados pela descarga ou por tratamento externo. A alcalinidade poderá ser controlada pelas descargas, controle de adição de produtos alcalinos e tratamento externo. Os sólidos suspensos serão controlados por tratamento externo com filtração, descargas e controle dos tratamentos à base de precipitação. Em alguns casos, em decorrência da contaminação do condensado retornado, pode vir a ser necessário a utilização de produtos químicos de características antiespumante, pois modificações operacionais ou aumento de descargas não surtirão efeito sobre a formação de espuma devido à água contaminada. Ao serem introduzidos dentro da caldeira, esses antiespumantes têm como características se insolubilizarem e se dirigirem para a superfície, devido ao efeito da temperatura e do nível de eletrólitos. Na superfície irão atuar sobre as bolhas formadas, alterando sua tensão t ensão superficial e dando condições para que estas se tornem maiores, quebrando-se com mais facilidade e, assim, liberando o vapor. É importante ressalvar que, ao se procederem análises do vapor gerado na caldeira, deve-se ter em conta o título do mesmo, que corresponde à relação entre a massa de vapor seco contido no vapor gerado e a massa total deste. O título do vapor gerado pelas caldeiras AALBORG é da ordem de 0,95 à 0,98 ou seja, de cada quilograma de vapor gerado de 5 à 2% é constituído de água saturada e não vapor, não sendo estes valores considerados como arraste. As exigências gerais quanto ao tratamento da água, dependem da pressão de operação da caldeira e de sua forma construtiva. Quando revemos os últimos 50 anos de condicionamento interno de água de caldeira, muitas mudanças podem ser observadas, tanto no tipo de equipamento usado para geração de vapor, quanto no tipo de produtos químicos aplicados para inibir depósitos e corrosão interna. Entre os avanços nos equipamentos, citamos os seguintes: • Mais ênfase no sistema de pré-tratamento para remover impurezas da água, antes de ingressar na caldeira (troca de íons); • Geração de vapor a maior pressão; • Menor e mais eficiente equipamento de geração de vapor. • No campo dos produtos químicos, a indústria mudou do uso de produtos orgânicos naturais para os fosfatos inorgânicos, para quelantes estequiométricos sintéticos e para os mais avançados e estáveis produtos orgânicos sintéticos. As caldeiras modernas estão transferindo calor em áreas muito menores. Padrões mais rigorosos de água de caldeira são um resultado direto desse aumento na eficiência de geração de vapor, pois um
trabalho mais duro em cima das superfícies de troca de calor, torna imperativo que se mantenham limpos tanto o lado uma da água quanto omaior lado do fogo.tratamento As superfícies são emenos acessíveis à inspeção e limpeza, o que confere importância ao bom da água à manutenção. Após minuciosos estudos e pesquisa, foram delimitados os valores a serem mantidos na água de alimentação das caldeiras LHC conforme tabela a seguir. Em função de características específicas tanto da água quanto do regime de operação, estes valores podem vir a ser alterados pelo responsável do tratamento. VALORES LIMITES PARA ÁGUA DA CALDEIRA LHC Parâmetro
Unidade
Recomendação
-
8,5 a 9,5
pH a 25°C
ppm CaCO3
Água de alimentação
Dureza total Matéria orgânica ppm Oxigênio dissolvido
ppm O2
Ferro total
ppm
≤
0,01
Cobre Total
ppm
≤
0,03
< 0,007
-
pH a 25°C
Água da Caldeira
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