Caldeiras Industriais: Funcionamento e Controle

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CALDEIRAS – INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE
Facilitador: Felipe Amorim
Oque são Caldeiras?
Caldeiras industriais são equipamentos que geram vapor e água quente a partir de combustíveis, como gás natural, GLP, biomassa ou eletricidade.
As caldeiras industriais são projetadas para operar sob pressão, o que garante a eficiência na transferência de calor. São construídas com materiais robustos e duráveis para suportar as condições extremas de operação e garantir a segurança. 
Os principais tipos de caldeiras industriais são as caldeiras flamotubulares(fogo no tubo) e as caldeiras aquatubulares(agua no tubo).
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
os gases da queima de combustível percorrem os tubos internos, onde a água que está em volta dos tubos é aquecida e vaporizada. É o caso das caldeiras do nosso site e seu combustível é o Gás Natural
BENEFICIOS DO GÁS NATURAL
Eficiência, pois se trata de um equipamento de alta performance, capaz de otimizar uma vasta gama de processos industriais.
Versatilidade, já que as caldeiras podem ser empregadas em uma grande variedade de funções na indústria.
Baixo consumo de combustível. Além de não gastar muito do insumo para funcionar, a caldeira a gás também reduz o consumo de água em processos industriais em comparação com as caldeiras a óleo.
Sustentabilidade. O uso da caldeira a gás reduz o nível de emissão de poluentes na atmosfera, já que o gás GLP promove uma queima limpa, sem emissão de gases do efeito estufa e sem degradar o meio ambiente.
TRATAMENTO DE AGUA DE CALDEIRA
As caldeiras necessitam de água com baixa dureza, pois o cálcio e magnésio possuem características naturais de se agregarem nas paredes das tubulações. Em temperaturas excessivas se cristalizam formando incrustações, podendo causar danos irreparáveis às caldeiras, tais como: diminuição da eficiência na geração do vapor e aumento da temperatura de película do metal, além da possibilidade de rompimento de tubos e explosões. Por isso utilizamos o Abrandamento.
O que é o Abrandamento?
O abrandamento é o processo mais utilizado para remover a dureza da água. Tal processo consiste na remoção do cálcio (Ca2+) e do magnésio (Mg2+) da água bruta, e o que determina se uma água é dura ou mole é a quantidade de sais existentes nela.
Para onde vai a agua depois de abrandada?
Vai para o tanque TQ-8556 Desaerador que remove o dióxido de carbono e o oxigênio, eleva a temperatura da água de alimentação da caldeira, eliminando o choque térmico nas caldeiras e recebe dosagem de produtos químicos específicos para melhorar a eficiência na geração de vapor, são eles: BETZDEARBORN, STEAMATE e CORTROL.
RISCOS E MEDIDAS DE CONTROLE
Quais os principais riscos de uma Caldeira a Gás Natural?
Entre os principais riscos associados à sua operação, destacam-se o risco de explosão, vazamentos de vapor, falhas estruturais, queimaduras, entre outros. A falta de controle adequado desses riscos pode resultar em acidentes graves, colocando em risco a vida dos trabalhadores e causando danos materiais consideráveis.
Quais medidas de controle para os riscos mencionados?
Procedimentos operacionais seguros;
Sistemas de segurança;
Manutenção preventiva;
Inspeções, testes e manutenções periódicas, de acordo com as diretrizes estabelecidas na NR-13;
Treinamento e capacitação dos Operadores;
SISTEMA DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE
Em todos os processos é indispensável se controlar e manter constantes as principais variáveis, tais como pressão, nível, vazão, temperatura, pH, condutividade, velocidade, umidade etc. Os instrumentos de medição e controle permitem manter e controlar estas variáveis em condições mais adequadas/ precisas do que se elas fossem controladas manualmente.
Os sistemas de controle mantem a variável controlada no valor especificado, comparando o valor da variável medida, ou a condição a controlar, com o valor desejado (ponto de ajuste ou set point), e fazendo as correções em função do desvio existente entre dois valores (erro ou offset), sem a necessidade de intervenção do operador.
SISTEMA EM MALHA ABERTA
Sistemas em malha aberta é aquele em que a informação sobre a variável controlada não é utilizada para ajustar quaisquer das variáveis de entrada, visando compensar as variações que ocorrem nas variáveis de processos e que influenciam na variável controlada.
O conceito de malha aberta é frequentemente utilizado nas discussões dos sistemas de controle, para indicar que está se investigando a dinâmica do processo em uma condição não controlada, ou seja, investiga-se apenas a dinâmica do processo.
SISTEMA EM MALHA FECHADA
A função fundamental do sistema de controle de malha fechada, ou sistema de controle com realimentação, é manipular a relação entrada/ saída de energia ou material, de maneira que a variável controlada do processo seja mantida dentro dos limites estabelecidos, ou seja, o sistema de controle de malha fechada regula a variável controlada fazendo correções em outra variável do processo, que é chamada de variável manipulada.
SISTEMAS DE SEGURANÇA
Sistemas instrumentados de segurança (SIS) ou sistemas de intertravamento de segurança, Sistema de desligamento de emergência (ESD, entre tantos outros nomes dados a eles, são uma classe de sistemas de controle responsáveis pela segurança operaciona de unidades e equipamentos industriais. Eles causam a parada de emergência ou impedem uma operação insegura sempre que as condições de processo ultrapassem os limites preestabelecidos como seguros, ou que se estabeleçam condições operacionais perigosas.
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