Os sistemas de combustão são essenciais para a indústria, já que são um dos principais geradores de energia que irão movimentar/transformar equipamentos para produção de diversos tipos de produtos.

Para se obter um sistema de combustão eficiente, é fundamental conhecer o processo, os componentes e as condições em que ele será submetido. Isso é um diferencial no momento de implementar uma boa solução técnica.

Nesse artigo, falaremos um pouco sobre o processo de combustão industrial e os principais componentes que são utilizados para compor o sistema de combustão. 

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O que é um sistema de combustão industrial?

A combustão é uma reação química entre um combustível (Gás, óleo, biomassa, etc..) e um comburente (ar atmosférico ou oxigênio) e para que ocorra essa reação também será necessário a presença de uma fonte de ignição (faísca/centelha ou chama piloto).

A reação provocada na combustão é chamada exotérmica, por liberar energia em forma de calor. Na indústria, essa energia é fundamental para a alimentação de caldeiras, fornos, aquecedores e movimentação de maquinários utilizados na produção.

Quando falamos em sistemas de combustão, nos referimos a um conjunto de equipamentos e componentes capazes de gerar energia através do fogo com segurança.

Os principais componentes para sistemas de combustão

Para o funcionamento adequado dos sistemas de combustão e garantir sua eficiência na produção de energia, sempre primando pela segurança, é preciso trabalhar com alguns equipamentos, que são:

• Queimadores.
• Controle da relação ar/combustível.
• Sistema de Controle e Proteção de chama.
• Válvula de bloqueio automático.
• Válvula de alívio de pressão.
• Válvula controladora de vazão ou pressão
• Reguladora de pressão.
• Pressostatos de segurança.
• Painéis de comando e controle.
• Controladores de processo.

Entender o funcionamento de cada um desses componentes é essencial para o projeto do sistema de combustão e garante a geração de energia com segurança para a indústria.

 

Queimadores

Os queimadores industriais são equipamentos utilizados para que a queima de combustíveis seja efetuada. Sua função é fazer com que o combustível e o comburente, sejam misturados e fiquem em contato no tempo e temperatura suficientes para ocorrer e completar a reação de combustão. Como a maioria das reações de combustão acontecem na fase gasosa, a eficiência desse processo depende dos 3 T’s (Tempo x Temperatura x Turbulência).

Não existe o queimador “coringa”, existem queimadores específicos projetados para operar em cada tipo de processo térmico (caldeiras, fornos, aquecedores, etc.), não havendo um único tipo de queimador que atenda com eficiência a todos os processos. 

 

Controle de chama

O controlador ou programador de chama é um sistema de segurança utilizado para realizar o acendimento, a operação e o desligamento dos queimadores.

Trata-se de um dispositivo eletrônico e têm como finalidade gerenciar a sequência de partida do queimador, monitoração da chama, modulação e a sinalização dos eventos e falhas, de forma lógica e segura.

 

Controle da relação ar/combustível

Para que a queima do combustível ocorra de uma maneira eficiente e segura, é preciso manter a proporção correta da entrada de combustível e do comburente no queimador, e isso é realizado através de um controle dedicado para cada tipo de combustível utilizado.

Esse controle poderá ser realizado por intermédio de válvulas controladoras de vazão, válvulas proporcionadoras, damper´s, servo motores ou inversores de frequência, que receberão a informação de um controlador microprocessado, com essa relação da proporção já pré-estabelecida em um software de controle. 

 

Controle de processo microprocessado

O controlador lógico programável (CLP) permite não só a otimização dos processos operacionais, mas também o monitoramento e controle total de cada componente que atua no sistema de combustão, mantendo a regulagem adequada do queimador em relação a demanda do equipamento.

Com a utilização de um CLP pode-se integrar o sistema de combustão ao controle de processo, garantindo dessa forma o controle total do funcionamento do equipamento, permitindo que ele trabalhe sem consumos exagerados de combustíveis ou riscos para a operação, obtendo mais produtividade e segurança aos sistemas de combustão.

 

Painéis elétricos de comando e controle.

Sua principal finalidade é controlar a sequência de partida do queimador e monitorar toda a operação. A operação de combustão pode ser totalmente monitorada, o que aumenta a possibilidade de correções de falhas e de possíveis acidentes.

O painel elétrico de combustão deve ser fabricado seguindo as normas técnicas de segurança regulamentadoras NR10 e NR12 e as orientações da NBR12313. 

 

Válvulas de controle

As válvulas de controle são utilizadas nos sistemas de combustão para regular a pressão ou a vazão no fornecimento do combustível ou do comburente para o queimador.

Existem alguns modelos de válvulas de controle que possuem sistemas de bloqueio automático e de alívio. Enquanto a primeira garante a interrupção total do fornecimento de gás, a de alívio permite a eliminação do excesso de gás no processo de queima.

 

Válvulas de bloqueio automático (NF)

São válvulas de segurança automáticas do tipo NF (normalmente fechadas), utilizadas para bloquear, caso ocorra alguma anormalidade na operação, a passagem do combustível para o queimador.

Em sistemas de combustão a gás, são requeridas pela NBR duas válvulas de bloqueio automático NF em série e, dependendo da capacidade térmica, deverá ser instalada uma outra válvula de bloqueio automático NA (normalmente aberta) entre essas válvulas, para que ocorra a eliminação do gás retido quando do fechamento das válvulas NF.

 

Pressostatos (Interruptores de pressão)

O pressostato é um dispositivo de segurança que impede o funcionamento do equipamento caso ocorra um aumento ou diminuição da pressão pré-estabelecida de ajuste (set-point) do equipamento.

 

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Até a próxima! 🙂