Combusto Industrial

Centro Mvel de Formao Profissional

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Sumrio

Objetivos Definio Instrumentos Termopar Manmetros Termmetros Indicadores Registradores Controladores Vlvula de controle Controle da combusto por instrumentos Controle de combustvel simplificado Controle de relao ar/combustvel com ajuste manual de relao Controle de relao ar/combustvel com ajuste automtico relao Exerccios

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Objetivos

Ao final deste fascculo, voc ser capaz de: Relacionar e identificar instrumentos usados no processo; Conhecer o funcionamento bsico dos instrumentos; Relacionar as aplicaes dos instrumentos; Conhecer basicamente o controle da combusto por instrumentos.

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Definio

um conjunto de instrumentos para indicao e controle de variveis que auxiliam o operador em suas atividades. A instrumentao possibilita ao operador: Medio do consumo de combustvel; Medio da temperatura; Medio de presso. Medio de nvel; Otimizao do controle de combusto.

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Instrumentos

Termopar um par de fios metlicos de materiais diferentes, unidos pela extremidade e usados para medio de temperatura.

Aplicaes: Medio de temperatura em regies de fornos e caldeiras; Medio de temperatura dos gases de combusto; Medio de temperatura de parede de tubos.

Manmetros todo dispositivo destinado a medir presso efetiva.7

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Tipos a) Deformao de slido manmetro Bourdon.

b) Coluna lquida manmetro em U.

Principais unidades usadas nos medidores de presso: mmH2O PSI Kg*/cm2

- milmetro de coluna dgua; - libra-fora por polegada quadrada; - quilograma-fora por centmetro quadrados.

Equivalncia 1 Kg*/cm2 - corresponde a 14,22 psi; 1 PSI - corresponde a 0,07 Kg*/cm2.

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Aplicaes: Medio de presso do leo combustvel; Medio de presso do vapor de nebulizao; Medio de tiragem de fornos e caldeiras; Medio de presses em geral.

Termmetros So instrumentos de medio de temperatura, usados na industria e em laboratrios. Tipos: Os termmetros podem ser de trs tipos: a) Termmetros de lquidos; b) Termmetro bimetlico; c) Termmetro de presso. a) Termmetros de lquidos Utilizam a expanso volumtrica dos lquidos que e proporcional temperatura. Compe-se de reservatrio com lquido, no qual est ligado um capilar.

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b) Termmetro bimetlico Constitudo de duas lminas de metais com coeficientes de dilatao diferentes, que so fixadas para formar uma nica lmina.

Com a variao de temperatura, lmina curva-se movimentando o ponteiro.

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c) Termmetro de bulbo de presso Esse termmetro composto de um bulbo e um elemento medidor de presso. O sistema pode conter liquido, gs ou vapor.

Indicadores So elementos receptores de sinal pneumtico, hidrulico ou eltrico, utilizados para dar indicao, em painis, de uma ou mais variveis.

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Registradores So instrumentos que recebem sinal eltrico, hidrulico ou pneumtico, correspondente ao valor da varivel, registrando-o em um grfico.

Controladores So instrumentos destinados a medir, indicar e controlar variveis do processo, tais como: temperatura, presso, vazo etc...

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Set-point ou referncia o valor desejado da varivel. O controlador tem como objetivo manter a varivel neste valor, atuando no processo quando necessrio. Ajuste manual - Onde o operador poder atuar na varivel do processo, na partida do equipamento ou quando o controlador estiver defeituoso. Nesses casos, o seletor de sinal para a vlvula dever estar na posio Man.

Vlvula de controle um elemento final de controle que atua como orifcio ou restrio varivel numa tubulao.

A vlvula de controle geralmente recebe do controlador um sinal de comando na faixa de 3 a 15 psi. Partes principais Atuador - Composto de um diafragma, disco e mola. Quando recebe presso de ar vindo do controlador, movimenta a haste da vlvula. Castelo - Liga o atuador ao corpo e serve como guia da haste. Corpo - Parte que fica em contato com o fluido.

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Controle da combusto por instrumentos

O objetivo deste controle conseguir sempre uma correta relao ar/combustvel para obtermos o melhor rendimento possvel da combusto. Com isto evitamos a perda de combustvel ou calor atravs dos gases resultantes da combusto.

Controle de combusto simplificado Neste sistema, quando ocorrerem variaes de temperatura, o controlador atua no regulador de fluxo de ar e a vlvula de leo combustvel para reconduzir a temperatura ao valor do set-point.

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Controle de relao ar/combustvel, com ajuste manual de relao

Notas 1. O controlador de temperatura do forno tem como funo movimentar a vlvula de combustvel a fim de manter a temperatura com valor igual ao do set-point. 2. O controlador de vazo de ar de combusto tem como funo movimentar a vlvula de ar de combusto, a fim de manter a vazo de ar (A) igual ao do set-point" (B). 3. O multiplicador tem como funo, multiplicar o valor da vazo de combustvel por um fator ajustvel entre 1,0 e 1,5. Esse valor pr-ajustado pelo operador. A sada do multiplicador ser o set-point" do controlador de vazo de ar (B).

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Controle de relao ar/combustvel, com ajuste automtico de relao

No exemplo acima, o ajuste do multiplicador ocorre automaticamente. O sinal de sada do controlador de oxignio modifica o fator do multiplicador. Se o operador quiser manter a porcentagem do oxignio nos gases de combusto em 4%, este valor devera ser ajustado no set-point" do controlador de oxignio. Qualquer variao no valor da porcentagem de O2 nos gases ser corrigido automaticamente pelo controlador de O2, aumentando ou diminuindo a relao ar/combustvel. O controlador atua, ao mesmo tempo, no combustvel e no ar de combusto. O sistema simples, mas de ajustes bastante complexos dos elementos finais de controle, a fim de obtermos uma boa relao ar/combustvel. Mesmo assim, esta relao no se manter com as variaes de presso do combustvel, do ar atmosfrico e da cmara de combusto. Como essas variaes so comuns, os sistemas no mantm boas condies de combusto durante todo o tempo, sendo necessrio uma vigilncia da operao, pois algum instrumento pode descalibrar-se.

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Funcionamento do sistema Com multiplicador ajustado em 15, a vazio de leo ir com mesmo valor at ao controlador e, como sequncia, teremos, por exemplo, as seguintes vazes correspondentes. Vazo de leo 500 kg/h 400 kg/h 600 kg/h 1000 kg/h Nota 1. A vazo de ar controlada por solicitao da vazo de leo. 2. A relao de 15 para 1 entre ar e leo nem sempre representa uma condio de queima completa do combustvel, pois uma relao terica; em mdia recomenda-se 20% a mais de ar para garantia de combusto e bom rendimento do sistema. Vazo de leo 500 kg/h 400 kg/h 600 kg/h Nota O sistema de controle de combusto esta operando com 20% a mais de ar.Vazo de ar

Vazo de ar 7500 kg/h 6000 kg/h 9000 kg/h 15000 kg/h

9000 kg/h 7200 kg/h 10.800 kg/h

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Exerccio

1. O sistema de coleta de dados ou informaes relativas ao funcionamento de todos os equipamentos envolvidos no processo produtivo da empresas de forma que se possa avaliar e controlar todos os parmetros (variveis) que influem no consumo energtico, chama-se: a) Manuteno; b) Instrumentao; c) Alternativas a e b; d) Correo; e) N.d.a.

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