SISTEMA TERMICO

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MPT – MANUTENÇÃO PRODUTIVA 
TOTAL
Disciplina: Sistemas 
Térmicos
Curso de Especialização em Manutenção Produtiva Total
Prof. Dr. Lin Chau Jen
Disciplina: Sistemas Térmicos
Equipamentos Térmicos: Fornos
Forno 
petroquímico
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Classificação de fornos
Com contato dos gases de combustão com a carga
Forno de cimento, forno de vidro, alto-fornos, 
fornos metalúrgicos
Sem contato dos gases de combustão com a carga
Fornos petroquímicos
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Seções e dispositivos usuais em fornos
Seção de radiação (queimadores)
Seção de convecção
“Damper”
Chaminé
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Fornos de aquecimento - petroquímicos
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Forno de cimento
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Gerador de gases quentes
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Spray-dryer
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Poder calorífico do combustível
‰ É a quantidade de calor que é transferida de um 
calorímetro onde se realiza a combustão completa 
do combustível. O combustível, o ar e os produtos 
de combustão devem ser apresentados na condição 
padrão (1 atm, 25 ºC). É normalizado para a unidade 
de massa (ou volume) do combustível.
‰ Termodinâmica: corresponde à entalpia padrão da 
reação de combustão.
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Classificação do poder calorífico
z PCS – Poder Calorífico Superior: 
¾ quando a água resultante é apresentada na fase 
líquida.
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Classificação do poder calorífico
z PCI – Poder Calorífico Inferior: 
¾ quando a água resultante é apresentada na fase 
gasosa.
PCS – PCI = mH2O * hlv(25 ºC)
mH2O = 9 * h
Se combustível úmido (umidade a)
PCSu = (1-a) * PCS
PCIu = (1-a) * PCS - [(1-a) * 9 * h + a] * hlv(25 ºC)
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Poder calorífico dos gases
‰ Componentes principais:
CO, CO2, CH4, H2, N2
‰ Pode ser calculado a partir da entalpia de 
combustão dos componentes:
¾ PCS = 30,19 * fCO + 30,5 * fH2 + 95,17 * fCH4
(kcal/Nm3)
¾ PCI = 30,19 * fCO + 25,8 * fH2 + 85,75 *fCH4
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Balanço de Energia
Expressão geral



 ++−


 +++−= ∑∑ sss
s
e
e
e
e
eVCVC
VC gzVhmgzVhmWQ
dt
dE
s 22
22
&&&&
Regime permanente, para fornos e caldeiras:
∑ ∑−=
e s
ssee hmhmQ &&&
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Balanço de Energia (cont.)
Forma usual:
perdasgasesgasescombcombútil QhmPCmQ &&&& −−=
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Destino da energia fornecida
útilQ&
perdasQ&
gasesgaseshm&
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Gás Natural
Ar de Combustão
Vapor 90 kgf/cm²Água Desmineralizada
Condensado
Desaerador
Queimadores
Caldeira
Chaminé
Gás Natural
Ar de Combustão
Vapor 90 kgf/cm²Água Desmineralizada
Condensado
Desaerador
Queimadores
Caldeira
Chaminé
Estudo de caso
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Disciplina: Sistemas Térmicos
Estudo de caso (cont.)
Gás Natural
Ar de Combustão
Vapor 90 kgf/cm²
Água Desmineralizada
Condensado
Água da Combustão
Desaerador
Chaminé
Queimadores
Recuperador de água
Tanque pulmão
Torre de neutralização
Clapet
Ventilador
Economizador
Chaminé
Gás Natural
Ar de Combustão
Vapor 90 kgf/cm²
Água Desmineralizada
Condensado
Água da Combustão
Desaerador
Chaminé
Queimadores
Recuperador de água
Tanque pulmão
Torre de neutralização
Clapet
Ventilador
Economizador
Chaminé
	MPT – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL
	Poder calorífico do combustível
	Classificação do poder calorífico
	Classificação do poder calorífico
	Poder calorífico dos gases
	Balanço de Energia (cont.)
	Destino da energia fornecida