caldeira - na imagem há uma planta de uma caldeira

5 principais fatores que você precisa saber sobre dimensionamento na compra de uma caldeira

Em indústrias, a produção de vapor de uma caldeira é um requisito fundamental para o funcionamento de muitos processos. Mas há procedimentos que demandam maior ou menor quantidade de energia. Por isso, considerar o correto dimensionamento no momento da compra da caldeira é uma necessidade recorrente.

O correto dimensionamento permite que a caldeira atenda todas as expectativas da indústria, com o equipamento fornecendo a área de troca de calor necessária para produzir vapor nas condições previamente definidas.

Mas, além da busca pela eficiência na troca de calor, há outros fatores relacionados ao dimensionamento da caldeira que precisam ser considerados pela indústria no momento de adquirir este tipo de equipamento. Neste conteúdo você saberá quais são estes fatores de maior importância.

 

1- Área de grelha compatível com o tipo de combustível a ser queimado

Toda caldeira deve possuir uma área de grelha compatível com o tipo de combustível a ser queimado. Para isso, há alguns indicadores que precisam ser considerados por você na hora de escolher o equipamento que atenda suas necessidades.

O primeiro indicador é conhecido como coeficiente de grelha. Esse coeficiente é caracterizado pela divisão da energia gerada na fornalha pela área da grelha, resultando em uma unidade de kcal/hora/m². 

Vale ressaltar que esse indicador varia de acordo com o tipo de grelha e do poder calorífico da biomassa, podendo variar entre 500 mil kcal/hora/m² até 1,2 milhão kcal/hora/m².

Asim, combustíveis mais úmidos (menor poder calorífico) apresentarão índices de grelha menores, ou seja, exigem grelhas maiores. Já os combustíveis mais secos terão índices de grelha mais altos.

 

2- Volume de fornalha

Por medir volume, esse indicador é medido por kcal/hora/m³. Esse é um indicador de caldeiras que também irá variar de acordo com o tipo de combustível.

Dessa forma, a caldeira que apresenta esse índice muito pequeno, aproximadamente 150 mil kcal/hora/m3, apresenta fornalhas grandes, ou seja, a tendência de arraste de combustível tende a ser menor. Já existem evidências grandes que indicam que fornalhas menores, com índices de fornalha de 400 mil kcal/hora/m3, e que apresentam maior arraste de não queimados e materiais particulados.

 

4- Área de troca térmica da caldeira

Da mesma forma que a área da grelha, esse índice é medido por kcal/hora/m², mas pode também ser medido por kg vapor/m². Essa área de troca térmica pode variar de acordo com o tipo de combustível, porém essa variação costuma ser pequena, em torno de 28 a 32 kg de vapor por m².

 

4- Sistema de tiragem de gases

Esse sistema é bastante importante, pois uma caldeira que apresente problemas de tiragem de gases significa que ela não foi bem dimensionada, principalmente quanto ao exaustor e perdas de carga de pré-ar, filtro multiciclone e economizador. Com o dimensionamento incorreto deste sistema de tiragem, a caldeira certamente terá problemas quanto à geração de vapor. 

Por ser o coração do sistema de tiragem de uma caldeira, o exaustor precisa ter um sobre-dimensionamento de pelo menos 25% acima do volume de gases calculado para uma caldeira industrial.

 

5- Sistema de ar secundário da caldeira

Este é sem dúvidas o fator mais importante a ser considerado na escolha da caldeira de acordo com o dimensionamento. Dessa forma, dispor de um sistema de ar secundário que seja eficiente é fator imprescindível na escolha da caldeira industrial.

O sistema de ar secundário, também conhecido no meio industrial como “Over Fire”, possui basicamente duas funções: 

  • Formar, através dos jatos de ar, uma “cortina” para evitar o arraste de combustível não queimado para as áreas onde a troca térmica ocorre por convecção; e 
  • Promover a queima total do combustível introduzido na fornalha.

Dessa forma, cabe ao sistema de ar secundário determinar o funcionamento e a queima de CO e hidrocarbonetos. O sistema também é responsável por controlar o excesso de ar residual. 

Exatamente em razão dessa última questão é que é fundamental adotar instrumentos de medição e controle da combustão. Neste caso, a COONTROL será uma grande parceira da indústria na realização deste controle.

Com toda a capacidade de contribuir com um funcionamento mais eficiente de caldeiras em variados processos, a COONTROL disponibiliza para indústrias dois analisadores de gases.

O primeiro produto é o COONTROL 100. Esse é um analisador de gases de CO2 (dióxido de carbono) e O2 (oxigênio) que consegue reduzir o consumo de combustível da caldeira por intermédio do controle de CO2 e O2 durante a queima.

O segundo produto é o COONTROL 200. Esse analisador de gases permite o controle de CO (monóxido de carbono), CO2 (dióxido de carbono) e O2 (oxigênio) na caldeira, reduzindo o consumo de combustível por intermédio do controle de CO em caldeiras e otimização do controle de O2 (Oxigênio).

Assim, por meio destes analisadores há aumento da eficiência da caldeira, redução de custos e diminuição da concentração de gases poluentes lançados à atmosfera.

Como conclusão, observa-se que fica o alerta para que os usuários fiquem sempre atentos aos fatores relacionados ao dimensionamento da caldeira, permitindo que a escolha da caldeira seja mais assertiva.

Quer saber mais sobre caldeiras e os fatores que influenciam na sua eficiência? Então acompanhe o blog da COONTROL e saiba muito mais.

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