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AALBORG INDUSTRIES S.A. ÍNDICE 1 MANUAL DE INSTRUÇÕES DA CALDEIRA ATA - ÍNDICE - APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA.............................................................................5 CALDEIRA ATA-4 a 12 (gás)..............................................................................6 CALDEIRA ATA-4 a 12 (óleo combustível)........................................................9 INSTALAÇÃO DA CALDEIRA .................................................................................12 CASA DE CALDEIRAS.....................................................................................12 INSTALAÇÃO DA UNIDADE NA BASE........................................................15 CHAMINÉ E DUTOS DE GASES.....................................................................15 TUBULAÇÃO DE SAÍDA DO VAPOR............................................................17 TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA .............................................17 TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL.................19 TUBULAÇÃO DE GÁS COMBUSTÍVEL ........................................................21 TUBULAÇÃO DE DESCARGA SOB PRESSÃO.............................................21 TUBULAÇÃO DE DESCARGA DAS VÁLVULAS DE SEGURANÇA.........22 CONJUNTO DE BOMBEAMENTO E AQUECIMENTO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL .....................................................................................24 ÁGUA DE RESFRIAMENTO............................................................................24 FLUIDO EXTERNO DE ATOMIZAÇÃO.........................................................24 ALIMENTAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA...................................................25 ATERRAMENTO DA CALDEIRA ...................................................................26 LIMPEZA DA CALDEIRA APÓS A INSTALAÇÃO ......................................26 LIMPEZA DA CALDEIRA COM SODA CÁUSTICA .....................................27 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES....................................................................27 EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS ....................................................................28 COMBUSTOR PRINCIPAL...............................................................................28 VENTILADORES...............................................................................................33 REDE DE ÓLEO COMBUSTÍVEL....................................................................34 BOMBA DE ÓLEO COMBUSTÍVEL ...............................................................35 AQUECEDOR DE ÓLEO COMBUSTÍVEL .....................................................40 CONTROLE DE TEMPERATURA DO AQUECEDOR DE ÓLEO.................42 REDE DE ATOMIZAÇÃO.................................................................................43 COMBUSTOR PILOTO DIESEL E SEUS ACESSÓRIOS...............................44 BOMBAS PILOTO .............................................................................................46 REDE DE GÁS COMBUSTÍVEL ......................................................................48 COMBUSTOR PILOTO A GÁS E SEUS ACESSÓRIOS.................................49 AALBORG INDUSTRIES S.A. ÍNDICE 2 BOMBAS D'ÁGUA............................................................................................ 50 VÁLVULAS DE SEGURANÇA........................................................................ 54 PAINEL DE COMANDO................................................................................... 56 CONTROLE AUTOMÁTICO ........................................................................................ 59 PARTIDA E PARADA AUTOMÁTICA........................................................... 59 SISTEMA DE MODULAÇÃO .......................................................................... 62 INTERTRAVAMENTOS DE SEGURANÇA ................................................... 65 CONTROLE DE NÍVEL DA ÁGUA................................................................. 66 CALDEIRAS PARA ÁGUA QUENTE ............................................................. 71 COMBUSTÃO ...............................................................................................................72 COMBUSTÃO DE GASES................................................................................ 72 COMBUSTÃO DE ÓLEOS................................................................................ 72 PODER CALORÍFICO....................................................................................... 73 VISCOSIDADE .................................................................................................. 73 AR DE COMBUSTÃO....................................................................................... 74 EXCESSO DE AR .............................................................................................. 74 CONTROLE DA COMBUSTÃO....................................................................... 75 REGULAGEM DA COMBUSTÃO................................................................... 77 FAIXA DE OPERAÇÃO NORMAL DO QUEIMADOR ................................. 77 JULGAMENTO DA COMBUSTÃO ATRAVÉS DO ASPECTO DA CHAMA.............................................................................. 77 MEDIÇÃO DE CO2 NOS GASES DE COMBUSTÃO ..................................... 78 ESTABILIDADE DA CHAMA ......................................................................... 78 EMISSÃO DE FULIGEM PELA CHAMINÉ.................................................... 78 REGULAGEM DA VAZÃO DE COMBUSTÍVEL E DE AR.......................... 79 REGULAGEM DA ATOMIZAÇÃO ................................................................. 79 TRATAMENTO DE ÁGUA ....................................................................................... 80 INCRUSTAÇÃO ................................................................................................ 81 SEDIMENTAÇÃO ............................................................................................. 83 CORROSÃO ....................................................................................................... 84 ARRASTE........................................................................................................... 85 OPERAÇÃO DA CALDEIRA ................................................................................... 89 QUALIFICAÇÃO DO OPERADOR DA CALDEIRA...................................... 89 DEVERES DO OPERADOR DA CALDEIRA.................................................. 90 PRIMEIRO ACENDIMENTO ........................................................................... 91 ROTINA DE PARTIDA ..................................................................................... 93 AQUECIMENTO DO ÓLEO COMBUSTÍVEL................................................ 95 OPERAÇÃO AUTOMÁTICA ........................................................................... 95 OPERAÇÃO MANUAL DA BOMBA D'ÁGUA ............................................ 100 FUNCIONAMENTO COM ÓLEO DIESEL ................................................... 101 DESCARGA DE FUNDO ................................................................................ 101 PARADA FINAL DE FUNCIONAMENTO ................................................... 102 PARÂMETROS OPERACIONAIS.................................................................. 103 AALBORG INDUSTRIES S.A. ÍNDICE 3 PROCEDIMENTOS PARA SITUAÇÕES DE EMERGÊNCIA......................104 PROCEDIMENTOS GERAIS DE SEGURANÇA, SAÚDE E DE PRESERVAÇÃO DO MEIO AMBIENTE.......................................................105 MANUTENÇÃO DA CALDEIRA.............................................................................108ROTINA DE MANUTENÇÃO.........................................................................108 IMPLICAÇÕES NA LEGISLAÇÃO VIGENTE..............................................109 PROTEÇÃO DA CALDEIRA PARADA.........................................................110 PROCEDIMENTO PARA RESFRIAR A CALDEIRA ...................................112 REPARO OU REFORMA DOS REFRATÁRIOS ...........................................112 LIMPEZA DAS PASSAGENS DE FOGO E GASES DE COMBUSTÃO...........................................................................112 LIMPEZA INTERNA DA CALDEIRA NO LADO DA ÁGUA .....................113 LIMPEZA QUÍMICA DA CALDEIRA............................................................114 LIMPEZA DOS FILTROS................................................................................115 LUBRIFICAÇÃO..............................................................................................116 INSPEÇÃO DE SEGURANÇA ........................................................................119 CONDIÇÕES DE GARANTIA.................................................................................125 GARANTIA MECÂNICA ................................................................................125 GARANTIA DE PERFORMANCE..................................................................127 LIMITE DE RESPONSABILIDADE ...............................................................128 ASSISTÊNCIA TÉCNICA .......................................................................................129 MATRIZ E FILIAL...........................................................................................129 ******* 4 PREZADO CLIENTE: Parabéns! Sua empresa acaba de adquirir uma caldeira AALBORG. Isto significa que, doravante, estará a seu serviço um gerador de vapor consagrado pela alta tecnologia desenvolvida pela AALBORG, ao longo de mais de 30 anos, fabricando caldeiras flamotubulares de reconhecida qualidade no Brasil e na América do Sul. Além do ótimo desempenho e segurança, a caldeira AALBORG vai proporcionar-lhe muita economia. Para isso, é muito importante seguir as recomendações do presente manual, que, além de servir de guia na instalação da unidade, deve estar sempre acessível à sua equipe técnica, incluindo o pessoal de operação e manutenção. Conte também com nossa rede de Assistência Técnica que estará sempre à sua disposição em qualquer ponto do país, dando-lhe atendimento especializado e contribuindo para que sua caldeira mantenha eficiência e segurança e, mais, tenha uma vida por muitos e muitos anos. Felicidades com sua nova caldeira! AALBORG INDUSTRIES S.A. AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 5 APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA As caldeiras ATA são do tipo flamotubular, horizontais, com três passagens de gases, próprias para a queima de combustíveis líquidos, gasosos ou ambos, alternadamente. São dotadas de uma fornalha concêntrica ao corpo da caldeira. Na parte da frente da caldeira, há uma câmara, chamada de caixa de fumaça dianteira, onde se dá a reversão dos gases provenientes dos tubos da 2a passagem, que são dirigidos para os tubos da 3a passagem. Esta câmara é isolada termicamente na parte externa e possui tampas isoladas internamente, as quais permitem o acesso aos tubos de gases, pela parte dianteira da caldeira. Ainda à frente da caldeira, situa-se a caixa de ar, ligada diretamente à fornalha, que é uma câmara onde é captado e distribuído todo o ar necessário à combustão. É na caixa de ar que são montados os queimadores e o damper de regulagem do ar proveniente do ventilador. Na parte de trás da caldeira, há outra câmara acima da reversão, que recebe os gases de combustão oriundos dos tubos da 3a passagem e que são dirigidos à chaminé. O conjunto dessas duas câmaras na parte posterior da caldeira constitui a caixa de fumaça traseira, a qual, é fechada por uma tampa aparafusada, sendo revestida parcialmente de refratário (na região da reversão) e de isolante térmico (na região dos tubos da 3a passagem) A seguir, são apresentadas quatro vistas da caldeira, em que são assinalados os principais acessórios e respectiva identificação. Esses acessórios serão tratados com maiores detalhes nos capítulos posteriores. Os desenhos referem-se ao equipamento padrão, podendo ocorrer variações em função das condições específicas de cada cliente. Passagens de gases nas caldeiras ATA AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 6 A configuração da caldeira varia de acordo com o seu tamanho: CALDEIRA ATA-4 a 12 (gás) Vista lateral direita AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 7 Vista lateral esquerda Vista frontal AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 8 ITEM DESCRIÇÃO 1 Painel de instrumentos 2 Eletrodo de segurança do corpo 3 Válvula de segurança 4 Válvula de descarga de fundo 5 Painel de comando 6 Coluna de nível 7 Flange de inspeção e limpeza 8 Bomba d'água 9 Válvula de saída de vapor 10 Combustor monobloco 11 Tampa traseira AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 9 CALDEIRA ATA-4 a 12 (óleo combustível) Vista lateral direita AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 10 Vista lataeral esquerda Vista frontal AALBORG INDUSTRIES S.A. APRESENTAÇÃO DA CALDEIRA 11 ******* ITEM DESCRIÇÃO 1 Painel de comando 2 Combustor principal 3 Caixa de ar 4 Coluna de nível 5 Eletrodo de segurança do corpo 6 Válvula de segurança 7 Válvula de descarga de fundo 8 Bomba de óleo 9 Aquecedor de óleo 10 Resistência elétrica 11 Painel de instrumentos 12 Visor de chama 13 Sensor de chama 14 Ventilador 15 Válvula de saída de vapor 16 Bomba piloto 19 Tampa traseira 20 Flange de inspeção e limpeza 22 Bomba d'água AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 12 INSTALAÇÃO DA CALDEIRA Ao receber o seu gerador de vapor, verifique se eventualmente sofreu alguma avaria durante o transporte. Faça uma inspeção geral na caldeira e verifique o estado de todos os instrumentos e equipamentos. Qualquer anormalidade ou falta de material deve-nos ser imediatamente comunicada ou a nosso representante. O cuidado com a instalação da unidade é fator importante no funcionamento e na manutenção da unidade. Qualquer irregularidade que se manifeste por inobservância das instruções que figuram neste manual não será coberta pela garantia. Caso o gerador de vapor não entre imediatamente em operação, após instalado, deverão ser seguidas as instruções a respeito da conservação do mesmo, no capítulo de manutenção. CASA DE CALDEIRAS Esta deve ser ampla, limpa, bem arejada, bem iluminada e com rede de esgoto para a devida lavagem e drenagem. Sua construção deve seguir basicamente o desenho "Esquema de Instalação, Fundações e Cargas", enviado juntamente com este manual, devendo também serem observadas as prescrições contidas na NR-13 (Portaria no 23 de 27/12/94 da Secretaria de Segurança e Saúde no Trabalho - SSST), transcritas a seguir: “13.2 - Instalação de Caldeiras Estacionárias a Vapor:13.2.1 A autoria do “Projeto de Instalação” de caldeiras a vapor, no que concerne ao atendimento desta NR, é de responsabilidade de “Profissional Habilitado”, conforme citado no subitem 13.1.2, e deve obedecer aos aspectos de segurança, saúde e meio ambiente previstos nas Normas Regulamentadoras, convenções e disposições legais aplicáveis. 13.2.2 As caldeiras, de qualquer estabelecimento, devem ser instaladas em "Casa de Caldeiras" ou em local específico para tal fim, denominado "Área de Caldeiras". 13.2.3 Quando a caldeira for instalada em ambiente aberto, a “Área de Caldeiras” deve satisfazer os seguintes requisitos: a) estar afastada de, no mínimo, 3 (três) metros de: • outras instalações do estabelecimento; • de depósitos de combustíveis, excetuando-se reservatórios para partida com até 2.000 (dois mil) litros de capacidade; • do limite de propriedade de terceiros; AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 13 • do limite com as vias públicas. b) dispor de pelo menos 2 (duas) saídas amplas, permanentemente desobstruídas e dispostas em direções distintas; c) dispor de acesso fácil e seguro, necessário à operação e à manutenção da caldeira, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem ter dimensões que impeçam a queda de pessoas; d) ter sistemas de captação e lançamentos dos gases e material particulado, provenientes da combustão, para fora da área de operação, atendendo às normas ambientais vigentes; e) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes; f) ter sistema de iluminação de emergência. 13.2.4 Quando a caldeira estiver instalada em ambiente confinado, a “Casa de Caldeiras” deve satisfazer aos seguintes requisitos: a) constituir prédio separado, construído de material resistente ao fogo, podendo ter apenas uma parede adjacente a outras instalações do estabelecimento, porém com as outras paredes afastadas de, no mínimo, 3(três) metros de outras instalações, do limite de propriedade de terceiros, do limite com vias públicas e de depósitos de combustíveis, excetuando-se reservatórios para partida com até 2.000 (dois mil) litros de capacidade; b) dispor de pelo menos 2 (duas) saídas amplas, permanentemente desobstruídas e dispostas em direções distintas; c) dispor de ventilação permanente com entradas de ar que não possam ser bloqueadas; d) dispor de sensor para detecção de vazamentos de gás quando se tratar de caldeira a combustível gasoso; e) não ser utilizada para qualquer outra finalidade; f) dispor de acesso fácil e seguro, necessário à operação e manutenção da caldeira, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem ter dimensões que impeçam a queda de pessoas; g) ter sistemas de captação e lançamento dos gases e material particulado, provenientes da combustão, para fora da área de operação, atendendo às normas ambientais vigentes; h) dispor de iluminação, conforme normas oficiais vigentes, e ter sistema de iluminação de emergência. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 14 13.2.5 Constitui risco grave e iminente o não atendimento aos seguintes requisitos: a) para todas as caldeiras instaladas em ambiente aberto, as alíneas “b”, “d” e “e” do subitem 13.2.3 desta NR; b) para as caldeiras da categoria “A” instaladas em ambientes confinados, as alíneas “a”, “b”, “c”, “d”, “e”, “g” e “h” do subitem 13.2.4 desta NR; c) para caldeiras categorias “B” e “C” instaladas em ambientes confinados, as alíneas “b”, “c”, “d”, “e”, “g” e “h” do subitem 13.2.4 desta NR; 13.2.6 Quando o estabelecimento não puder atender ao disposto nos subítens 13.2.3 ou 13.2.4 deverá ser elaborado “Projeto Alternativo de Instalação”, com medidas complementares de segurança que permitam a atenuação de riscos. 13.2.3.1 O Projeto Alternativo de Instalação” deve ser apresentado pelo proprietário da caldeira para obtenção de acordo com a representação sindical da categoria profissional predominante no estabelecimento. 13.2.3.2 Quando não houver acordo, conforme previsto no subitem 13.2.6.1, a intermediação do órgão regional do MTb poderá ser solicitada por qualquer uma das partes e, persistindo o impasse, a decisão caberá a esse órgão. 13.2.7 As caldeiras classificadas na categoria “A” deverão possuir painel de instrumentos instalados em sala de controle, construída segundo o que estabelecem as Normas Regulamentadoras aplicáveis.” OUTRAS RECOMENDAÇÕES: • Deve haver espaço suficiente em torno da unidade, a fim de permitir livre acesso para inspeção e manutenção. A área de circulação e os espaços em torno da caldeira devem constituir uma faixa livre de 70 centímetros, no mínimo. Na parte dianteira e traseira do gerador, em especial, recomenda-se deixar espaço suficiente para a limpeza periódica da tubulação (vide desenho de instalação); • O iluminamento mínimo deve ser de 150 lux, através de equipamento de iluminação com proteção externa adequada; • No interior da Casa de Caldeiras, em local de fácil acesso e visualização, devem ser instalados extintores de incêndio tipo “químico seco” ou "dióxido de carbono", de acordo com os requisitos da NR-23; • Uma vez que o trabalho do operador é realizado predominantemente de pé, deve haver assento para descanso em locais que possam ser utilizados durante as pausas. • Ao executar as canaletas para as tubulações de óleo, água e descarga, estas deverão ter uma inclinação de 1/250 a 1/400, em direção ao ralo. Deverão possuir tampas em chapa ou similar, removíveis, de forma que impeçam a queda de objetos ou pessoas; • A medida das portas da Casa de Caldeiras deverá ser igual ou superior à mencionada no desenho de instalação; AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 15 • Prever ventilação suficiente de forma a haver ar em quantidade adequada à combustão e manter-se a temperatura no interior da Casa de Caldeiras em valor tal que não prejudique o funcionamento dos equipamentos elétricos e eletrônicos, além de propiciar conforto ao operador. Para facilitar ao instalador, recomenda-se como mínimo de ventilação duas aberturas para o exterior, tendo cada uma 0,05 m2 para 300 kg de produção de vapor do gerador. Estas duas aberturas ficarão o mais próximo possível ao queimador e serão protegidas contra intempéries. • Para as caldeiras com atomização por fluido auxiliar e que não sejam equipadas com compressor próprio, é necessário um ponto de ar comprimido na Casa de Caldeiras. Este ponto será também conveniente para auxílio à limpeza e manutenção. INSTALAÇÃO DA UNIDADE NA BASE A caldeira deve ser colocada sobre a sua base, construída conforme o desenho "Esquema de Instalação, Fundações e Cargas" e, após, nivelada longitudinal e transversalmente. Para o bom funcionamento da caldeira e principalmente do sistema de controle de nível da água é imprescindível o perfeito nivelamento da unidade. Para tanto, faça o nivelamento pela última camada de tubos, primeiro no sentido longitudinal ao eixo da caldeira e depois no sentido transversal. Dependendo do meio de transporte e/ou das condições específicas de cada caldeira, alguns de seus equipamentos auxiliares são fornecidos desacoplados, sendo necessário a montagem e interligação destes. O próximo passo é a interligação da caldeira ao restante da instalação e aos seus auxiliares. CHAMINÉ E DUTOS DE GASES A caldeira é normalmente instalada com chaminé de seis metros, colocada diretamente sobre a saída de gases da caldeira, se necessário, interpondo uma peça de transição. A função da chaminé é somente conduzir os gases para fora do recinto da Casa da Caldeiras descarregando-os em local seguro. Sua altura deve ser a mínima possível, pois, como a tiragemda caldeira é do tipo forçada (através do ventilador), a chaminé não deve influir nesta. O chapéu da extremidade superior da chaminé é adequado à tiragem e à saída normal dos gases quentes da combustão. Qualquer alteração ou substituição deste chapéu, deve ser feita com cuidado e com controle, de modo que a tiragem e a saída dos gases tenham as mesmas condições do original. Altura da chaminé AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 16 O aumento da altura da chaminé além de nove metros, fará com que esta não mais seja colocada diretamente sobre a saída de gases, a menos que seja previsto um dispositivo que alivie seu peso sobre a caldeira. O mesmo é válido para quando se instalam acessórios na chaminé, que contribuam para aumentar o seu peso, mesmo que esta continue com seis metros. No caso de instalação com dutos de gases, não fornecidos por nós, deve-se ter em conta que a seção deste deve ser igual ou superior à saída da caldeira. Ao instalar uma bateria de geradores, use, de preferência, chaminés independentes para cada gerador. Assim, o funcionamento de um não interferirá no dos demais. Caso o duto de gás atravesse a parede da Casa de Caldeiras deve-se preparar um furo superior à medida do mesmo em 100 milímetros em cada lado. Caso seja necessário instalar o gerador de vapor com a saída de gases ligada a uma chaminé de alvenaria ou mesmo metálica de grande altura, deve ser previsto uma abertura para entrada de ar e alívio da tiragem da chaminé. Em qualquer caso a tiragem natural que atua sobre o gerador de vapor não deve ser maior que 1 milímetro de coluna d'água (à saída de gás). De outra forma, deve-se ter cuidado em instalações especiais ou com equipamentos instalados na chaminé, para que não haja uma obstrução demasiada à passagem dos gases. No caso de equipamentos antipoluiçäo deve-se verificar a perda de pressão decorrente da instalação deste. As caldeiras são fornecidas com um termômetro angular com escala de 0 a 500°C, para indicação da temperatura dos gases de combustão e possíveis anomalias na caldeira. Vale lembrar, ainda, que os órgãos encarregados da fiscalização e controle das atividades poluidoras (FEEMA, CETESB, etc.) têm adotado medidas cada vez mais rigorosas, principalmente nos grandes centros. Mesmo com boa regulagem na combustão, é inevitável a emissão de poluentes através dos gases de combustão que são descarregados na atmosfera, pela chaminé das caldeiras. Assim sendo, dependendo das condições locais e dos requisitos legais, será necessário complementar a instalação da chaminé, com algum sistema anti- poluente, que retenha, principalmente, material particulado e óxidos de enxofre. Entre nossos produtos, dispomos de linhas completas de: • Coletores de pó tipo ciclone e multi-ciclone, especialmente projetados para suas caldeiras, os quais promovem, eficientemente, a remoção do material particulado dos gases de combustão, antes que estes sejam descarregados na atmosfera; • Lavadores de gases, que, além do material particulado, elimina também os óxidos de enxofre, com alta eficiência. Duto de gases através de parede Chaminé de alvenaria AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 17 Estes equipamentos podem ser fornecidos, mediante pedido. TUBULAÇÃO DE SAÍDA DO VAPOR A válvula de saída de vapor está localizada na parte superior da caldeira, devendo a extração de vapor da caldeira para consumo ser feita unicamente por essa válvula. A bitola da válvula é suficiente para descarregar toda a produção do gerador de vapor à pressão normal de trabalho (próxima à PMTA) para a qual foi calculado. Caso o gerador venha a operar em pressões muito abaixo da que foi prevista em sua construção, poderá ocorrer problemas de arraste devido ao aumento da velocidade da saída do vapor em função do menor peso específico do mesmo à menores pressões. A tubulação principal de vapor deve ser feita, em princípio, na mesma bitola da válvula de saída. A perda de carga e a condensação na linha dependem do comprimento, do diâmetro e do número de acidentes (curvas, válvulas, etc) da rede. Por esse motivo, algumas vezes é necessário construir as linhas de vapor com maior bitola que a saída da caldeira. Uma redução de pressão implica num aumento de diâmetro da tubulação da rede, uma vez que o volume aumenta. Um sistema de purga para o condensado deve ser previsto nas partes mais baixas da rede, evitando-se assim bolsas de água. Este condensado, além de prejudicar a distribuição de vapor, irá fatalmente às máquinas, dificultando o funcionamento das mesmas e podendo causar grandes avarias. A linha de vapor deve ser feita com pequeno declive, no sentido do fluxo do vapor. No caso de caldeiras operando em paralelo, é necessário instalar válvulas de retenção nas tubulações de saída do vapor de cada gerador. A rede geral de vapor deverá ter bitola suficiente para equivaler as áreas das saídas dos vários geradores. É recomendável a utilização de um barrilete (coletor/distribuidor de vapor), que recebe todo o vapor produzido pelas caldeiras e o distribui aos diversos ramais para consumo. Este facilita grandemente a operação e manutenção, além de propiciar economia de combustível ao possibilitar o isolamento de um ramal que não esteja sendo utilizado em determinada ocasião. TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA Deve-se ter o devido cuidado, quando da instalação da rede de água, uma vez que esta é primordial para o bom funcionamento da caldeira. De fato, em caso de irregularidade ou insuficiência da rede de água, esta acarretará constantes problemas à caldeira, podendo até mesmo causar graves acidentes. Quando da instalação da caldeira, à ocasião em que for feita a tubulação d'água deve- se tomar as precauções devidas, conforme segue: • Na sucção da bomba haverá um filtro de água e a tubulação de alimentação de água deverá ser ligada a este. • Para o dimensionamento da tubulação, recomenda-se adotar a velocidade de 1,0 m/s ou menor. Lembre-se de que a vazão nominal da bomba é normalmente uma vez e meia a produção de vapor da caldeira. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 18 • O tubo que liga a bomba ao tanque de água deverá servir somente para esta função. Em caso de uma bateria de geradores de vapor, use um tubo independente para cada unidade. Não faça derivações no tubo para outras funções. A inobservância dessa recomendação poderá trazer prejuízos à operação da bomba. • Deve-se instalar um termômetro na sucção da bomba de alimentação d'água, em caso de trabalhar com água quente. • Para melhor controle operacional da caldeira, recomenda-se a instalação de um hidrômetro na sucção da bomba d'água, após o filtro. No caso de água quente o hidrômetro deverá ter construção especial para tal. O hidrômetro permitirá o controle com boa precisão do vapor produzido, rendimento da caldeira, consumo de água, etc. Para sua correta instalação observe as recomendações do fabricante. • Além das recomendações acima, veja também tópicos relativos à instalação da bomba d’água, em capitulo especifico mais adiante neste manual. TANQUE DE ÁGUA / CONDENSADO: A fim de prover a segurança necessária quanto ao suprimento de água para a caldeira, este deverá ser independente da rede geral da indústria, sendo feito através de um tanque intermediário que servirá somente a este fim. Mediante pedido, poderemos fornecer este tanque e todos os seus acessórios. O tanque deve ter capacidade mínima correspondente à produção horária máxima de vapor da caldeira; por exemplo, se a produção máxima da caldeira for de 3.000 kg/h, o tanque deve ter capacidade mínima de 3.000 litros. A alimentação do tanquedeverá ser, no mínimo, correspondente a 150% da produção máxima da caldeira. O tanque deverá ser instalado a uma altura mínima de 2 (dois) metros acima da sucção da bomba, em caso de utilizar-se água fria, de 4 (quatro) metros, em caso de água a 50°C e 6 (seis) metros para água a 80°C. Observe que a altura especificada é a diferença de cota entre a saída de água do tanque e a entrada da bomba d'água. A saída de água do tanque de suprimento deve ser instalada a uma altura de no mínimo 50 mm do fundo, evitando assim a aspiração de lama depositada no fundo do tanque.Recomenda-se instalar, no tanque, um indicador de nível d'água e um termômetro, este último no caso de utilizar-se água quente. A fim de evitar-se que o nível de água no tanque baixe além de 200 mm acima da saída de água, recomenda-se a instalação de um alarme sonoro que possa ser ouvido claramente no interior da Casa de Caldeiras. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 19 TUBULAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL Alimentação de óleo combustível As caldeiras que irão consumir óleo combustível devem ser instaladas com um tanque de serviço intermediário entre o tanque de armazenamento de óleo e a bomba de combustível. O tanque de serviço é fornecido juntamente com a caldeira e torna prática e fácil a operação desta, aproveitando o retorno do óleo aquecido. Para a instalação e construção da rede de óleo devem ser observadas as recomendações a seguir: 1. A fim de evitar problemas, tais como flutuação de carga, baixa temperatura de bombeamento, etc., a rede geral de óleo combustível não deve ligar diretamente o tanque de armazenamento ao gerador de vapor. O tanque de serviço deve ser instalado no circuito, o mais próximo da bomba de óleo, tendo antes um filtro e uma válvula de bloqueio. 2. O tanque de serviço é normalmente fornecido com uma resistência elétrica para aquecimento do óleo, um termostato para controle e um termômetro para indicação da temperatura de aquecimento. Todos os acessórios são instalados em luvas apropriadas existentes no tanque. 3. Em locais de clima frio ou em instalações para óleos ultra-viscosos devem ser previstos aquecimento da tubulação de óleo através de “tracer” a vapor ou elétrico e total isolamento térmico da mesma, a fim de se manter a temperatura do óleo acima do ponto de fluidez. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 20 4. Quando o nível de óleo do tanque de armazenamento é mais alto que o nível de óleo do tanque de serviço, deve ser instalada uma válvula solenóide ou bóia macho na entrada de óleo do tanque de serviço. 5. Caso o escoamento do óleo do tanque de armazenamento até o tanque de serviço não possa se dar naturalmente pela diferença de cotas dos tanques, deverá ser instalada entre os dois tanques uma bomba de transferência, preferencialmente comandada por chave-bóia colocada no tanque de serviço. Também neste caso pode vir a ser necessário a instalação de uma válvula tipo bóia prevenindo-se o transbordamento do tanque. Sob pedido, poderemos fornecer a bomba de transferência e seus acessórios 6. A tubulação de óleo combustível para alimentação da bomba deve ser no mínimo da mesma bitola da saída do tanque de serviço, o mesmo sendo válido para a tubulação de retorno de óleo. 7. A rede de retorno de óleo está posicionada na frente e à direita da caldeira, indo diretamente para o tanque de serviço. Esta tubulação deverá também ser isolada e para facilidade na manutenção instale uma válvula de retenção próxima ao tanque de serviço. 8. A tubulação que interliga o tanque de serviço à sucção da bomba deve ser totalmente hermética, pois qualquer entrada de ar reduz a capacidade da bomba e produz ruído. Deve ter um pequeno declive em direção à bomba para evitar pontos onde podem formar-se bolsas de ar. Se for necessário passar um obstáculo deve-se fazer pela horizontal e não por cima ou por baixo. Antes de conectar a tubulação à bomba, certifique-se que não há terra ou outros materiais estranhos. 9. Uma vez instalada a tubulação, verifique o alinhamento da bomba e ajuste-o se necessário. Uma régua de aço colocada através do acoplamento deve descansar uniformemente nas duas bordas da parte de cima, na parte de baixo e na dos lados. O alinhamento deve ser feito, estando na temperatura de funcionamento; deste modo compensam-se as mudanças produzidas pela dilatação da tubulação. 10. Além do tanque de serviço de óleo combustível, é fornecido um tanque para o combustível piloto (óleo diesel ou querosene), o qual deverá ser interligado à bomba piloto e à tubulação de sucção da bomba de óleo combustível, para a finalidade de limpeza da rede, após o término de operação da caldeira. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 21 TUBULAÇÃO DE GÁS COMBUSTÍVEL Nas caldeiras mistas (óleo/gás) ou somente gás o limite de fornecimento é o filtro na rede de gás. Neste ponto, deverá ser interligada a rede de suprimento de gás, que deverá ser dimensionada de comum acordo com o fornecedor do gás, em função da pressão disponível na estação de medição, distância desta à caldeira e consumo máximo. Deve ser instalada uma válvula de bloqueio tipo esfera ou borboleta com vedação estanque, antes do filtro, a fim de facilitar a manutenção do sistema de gás, quando necessário. Coloque próximo a esta válvula e em local bem visível uma placa de identificação com os dizeres: "válvula de bloqueio manual de gás". Normalmente a pressão de gás na estação de medição é superior à pressão necessária a operação. Por isso, a caldeira sai equipada com uma válvula reguladora de pressão que reduz e ajusta automaticamente a pressão ao valor necessário a operação. Quando isto não ocorre, ou seja, a pressão na estação de medição se aproxima da pressão necessária a operação, a válvula reguladora de pressão não é fornecida, devendo portanto o gás ser fornecido com pressão constante, no valor necessário a operação. Em caldeiras com produção de vapor acima de 1000 kg/h, entre as válvulas de bloqueio automático do sistema de gás, existe uma válvula de vent, que tem a finalidade de despressurizar o sistema de gás em caso de parada ou vazamento na primeira válvula de bloqueio. Após esta válvula de vent existe um borbulhador onde poderão ser visualizados possíveis vazamentos. Neste borbulhador existe uma conexão que deverá ser canalizada para fora da Casa de Caldeiras em local seguro, usando tubo de mesmo diâmetro da conexão do borbulhador. O ponto de descarga deverá estar sempre livre, e distante no mínimo três metros de qualquer componente elétrico ou fonte de energia aberta, e deverá estar localizado no mínimo a três metros acima do telhado. A sua extremidade deverá ser voltada para baixo a fim de evitar a penetração de água da chuva e detritos.. Em local visível dentro da Casa de Caldeiras recomenda-se a colocação de avisos de segurança do tipo: "proibido fumar", "proibido acender fósforos ou isqueiro", "perigo, explosivo", etc. TUBULAÇÃO DE DESCARGA SOB PRESSÃO Duas redes de drenagem devem ser previstas: uma que trabalhará sob a pressão da caldeira e outra que estará à pressão atmosférica. Não construa um sistema de drenagem único, pois redundará em sérios problemas. O sistema fechado tenderá a dar escape pelo sistema aberto, o que além de danificar toda a pintura e sujar o gerador de vapor, impedirá a rotina diária de manutenção, que obrigatoriamente deve ser feita, podendo ainda causar sérios acidentes. A rede sob pressão deve ser construída em tubo de diâmetro 3" ou maior, e levará até o exterior da Casa de Caldeiras a água sob pressão e alta temperatura, proveniente das descargas de fundo e da coluna de nível. Esta água não deve serreaproveitada, pois normalmente possui alta concentração de sólidos dissolvidos (lama). AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 22 Os pontos (válvulas para descarga de fundo - uma, duas ou três, dependendo do tamanho da caldeira - e válvula para descarga da coluna de nível) deverão ser interligados entre si e a água coletada nestes pontos deverá ser conduzida até uma caixa de drenagem apropriada ou um tanque de descarga. A pressão e temperatura elevadas em que se encontra a água drenada poderá destruir um sistema de esgoto normal. Por isso recomenda-se instalar um tanque de descarga entre a caldeira e o esgoto, onde o impacto e a temperatura elevada da água serão eliminados. Nota: É importante a ancoragem da rede sob pressão, para evitar sérios acidentes. Mediante pedido, fornecemos tanques de descargas tipo horizontal ou vertical, para locais onde não se permite alta tempera-tura na rede de esgoto. Este tanque, previa-mente abastecido com água fria ao nível do "ladrão" ao receber a água saturada proveniente da descarga da caldeira, primeiramente absorve o choque, liberando em seguida o vapor "flash" formado em seu interior e, após misturar a descarga com a água fria, libera para a rede de esgoto normal igual quantidade de água recebida, sem pressão e resfriada. Outra alternativa, quando não se possui o tanque de descarga é a construção de uma caixa de drenagem conforme indicado acima. TUBULAÇÃO DE DESCARGA DAS VÁLVULAS DE SEGURANÇA Deverão ser conectadas às válvulas de segurança, tubulação individual para que a descarga de vapor seja feita para fora da Casa de Caldeiras. O tubo empregado deve ter diâmetro superior ao bocal de saída das válvulas. A descarga deve se dar da forma mais direta possível; se houver necessidade de curvas, estas deverão ser de grande raio de curvatura. Caixa de drenagem AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 23 A saída do vapor não deverá ser voltada para local onde seja possível a presença de pessoas, mesmo que esporádica, nem sobre outro equipamento. Deve ser prevista uma boa ancoragem para a tubulação de descarga, de modo que, ao descarregar o vapor, a reação deste saindo para o ambiente, não incida sobre a válvula. Esta ancoragem não deve ser feita através da parede da Casa de Caldeiras, devendo haver uma folga de aproximadamente 10 mm na passagem da tubulação pela parede. Tanto na válvula quanto na tubulação de descarga devem ser instalados drenos perenes, de forma a evitar o acúmulo de condensado no corpo da válvula e no interior da descarga. Canalização horizontal das válvulas de segurança Canalização vertical da válvula de segurança AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 24 CONJUNTO DE BOMBEAMENTO E AQUECIMENTO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL Concluída a instalação, caso necessária, do conjunto de bombeamento e aquecimento de óleo combustível, faça a interligação dos drenos e descargas do aquecedor de óleo, que são: 1.Dreno do óleo da válvula de alívio: Para a válvula de alívio do aquecedor, instala-se um tubo adequado que conduz a eventual descarga num sentido onde o óleo quente não possa causar acidentes. A descarga deve ser livre para o ambiente e a mais curta possível, prevenindo-se do resfriamento do óleo na tubulação, entupindo-a. 2. Dreno de água que se separa do óleo aquecido: Será independente, não devendo ser ligado a nenhuma das redes, pois iria fatalmente causar entupimentos. O dreno do aquecedor de óleo deve ser feito num recipiente. Periodicamente abre-se a válvula dreno para purgar a água que se separa do óleo combustível com o seu aquecimento. ÁGUA DE RESFRIAMENTO Para temperaturas da água de alimentação da caldeira acima de 100ºC, ou em casos especiais, a bomba d'água é dotada de câmara de resfriamento das gaxetas, às quais devem ser ligadas água externa de resfriamento. Os correspondentes registros deverão permanecer abertos antes e durante o funcionamento. O consumo de água à temperatura ambiente varia de 200 à 400 l/h, de acordo com o tamanho da bomba. Normalmente é empregado para este fim um sistema de circulação aberto, onde a água de um depósito elevado circula por gravidade, passando por uma válvula globo para bloqueio e regulagem da vazão, daí para a bomba d'água e desta diretamente para o esgoto, com a descarga sendo visível pelo operador da caldeira. FLUIDO EXTERNO DE ATOMIZAÇÃO Para as caldeiras que utilizam fluido externo de atomização, ou para partida da caldeira quando a pressão de vapor no interior desta for inferior a 483 kPa (5 kgf/cm2 = 70 psig), é necessário supri-la com um meio de atomização externo, que poderá ser ar comprimido industrial ou mesmo vapor proveniente de outra caldeira. Para ambos os casos, a pressão de suprimento não deverá ser inferior a 689 kPa (7 kgf/cm2 = 100 psig), sendo ideal 1034 kPa (10,5 kgf/cm2 =150 psig) para ar comprimido ou vapor. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 25 ALIMENTAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Proceda da seguinte forma: 1. Dimensionamento do circuito alimentador (método da capacidade de corrente): • A corrente mínima considerada para especificação do condutor deve ser a resultante da soma das correntes nominais de todos os equipamentos mais 25% da corrente do maior motor, não havendo necessidade de considerar-se neste cálculo os equipamentos reservas. Assim teremos: I alim ≥ 1,25 x I maior motor + Σ I outras cargas • Após o cálculo da corrente de alimentação aplicar os fatores de redução, se necessário (temperatura ambiente e/ou quantidade de cabos por eletrodutos) e entrar na tabela do fabricante, especificando a bitola do cabo, seu isolamento e construção (compatíveis com o ambiente); • Fatores de redução do limite de condução de corrente para condutores isolados com borracha ou termoplástico; • O condutor neutro não é considerado para aplicação do fator de redução devido ao número de condutores em um mesmo eletroduto; • Caso necessário, aplicar ambos os fatores de redução; • Os fatores são aplicados multiplicando-se os mesmos pelos valores constantes para capacidade de condução nas tabelas dos fabricantes de cabos. O valor daí obtido é então comparado com o calculado ( Ialim) e verificado a suficiência ou não. Temperatura ambiente Fator de redução 40ºC 0,82 45ºC 0,71 50ºC 0,58 No de condutores no mesmo eletroduto Fator de redução 4 , 5 ou 6 0,80 7 , 8 ou 9 0,70 AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 26 2. Dimensionamento da chave geral: • A chave geral é requerida por norma de segurança e normalmente não vai instalada no painel da caldeira. Esta chave deve ser providenciada pelo cliente à época da instalação e recomendamos instalá-la em armário independente. A localização deverá ser o mais próximo possível do painel de comando; • Seu dimensionamento deverá ser de acordo com as normas vigentes; • Se utilizar chave faca com porta fusíveis, atentar na instalação para que a faca não se feche através de seu próprio peso. Observar também que os fusíveis deverão estar do lado da carga. 3. Observações importantes: • Antes de fazer a ligação definitiva, verifique se está correta a rotação dos motores. • Nossas caldeiras são construídas e equipadas para funcionar em 220, 380 ou 440 V e 50 ou 60 Hz, conforme seja especificado no pedido do cliente. Porém, os controles funcionarão sempre em 220 V. Quandoa rede geral é de 380 V ou 440 V, o painel de comando é equipado com um transformador para a tensão de comando; • Em casos especiais, a pedido do cliente, a tensão de comando poderá ser de 110 V; • A variação de tensão permissível é de mais ou menos 10%; • A variação da freqüência permissível é de mais ou menos 5%; • A variação conjunta de tensão e freqüência não devem, juntas, ultrapassar mais ou menos 10%; • Para melhor orientação e maiores esclarecimentos no tocante à instalação elétrica poderá ser consultada a norma brasileira NBR-5410 (NB-3). ATERRAMENTO DA CALDEIRA O aterramento tem por finalidade atender à necessidade de segurança do operador, possibilitando o escoamento sem perigo das correntes de fuga e de falta à terra. Representa também importante papel na proteção à corrosão, dando escoamento às correntes estáticas e induzida por motores. Para cálculo e dimensionamento do aterramento da caldeira, deverão ser consultados profissionais ou firmas especializadas. LIMPEZA DA CALDEIRA APÓS A INSTALAÇÃO As caldeiras, antes de saírem da fábrica, são limpas e vistoriadas rigorosamente, porém na ocasião de montagem local, por algum descuido, poderão ser esquecidas, no interior da fornalha, da câmara de fumaça, etc., ferramentas, parafusos, porcas, materiais, etc. Assim sendo, deve-se vistoriá-las para sua segurança. AALBORG INDUSTRIES S.A. INSTALAÇÃO DA CALDEIRA 27 Deve ser examinado se não permanecem montados os tampões utilizados na ocasião de despacho para se proteger os furos contra danos e impurezas. Devem ser examinadas as portas e tampas das caixas de fumaça traseira e dianteira, quanto a vazamentos de ar ou gás. LIMPEZA DA CALDEIRA COM SODA CÁUSTICA Após o término da instalação do gerador e antes de entrar em operação normal, recomenda-se tratá-lo com soda cáustica fervida. O objetivo é a eliminação de graxas, óleos e corpos estranhos presentes no interior do gerador, principalmente, nas superfícies de aquecimento. Se o gerador permanecer inativo por algum tempo após sua instalação, o tratamento com soda somente deverá ser feita imediatamente antes de entrar em operação, ou seja, após o período de inatividade. A forma de executar-se a limpeza interna da caldeira com soda é: 1. Após encher de água até a metade da coluna de nível da caldeira, adicione 0,9 kg de soda cáustica dissolvida para cada 1.000 litros de água na caldeira. Faça funcionar em baixa combustão (elevação de temperatura da água inferior à 50ºC em uma hora) até a pressão do vapor atingir de 196 a 294 kPa (2 a 3 kg/cm2 = 28 a 43 psig). Manter esta pressão durante 4 horas. 2. No dia seguinte, quando estiver fria, drene por completo e, em seguida encha de água limpa, para efetuar uma lavagem completa na caldeira. 3. Além da soda cáustica, podem ser utilizados outros compostos alcalinos, tais como fosfato trissódico, barrilha ou silicato de sódio na concentração de 1 a 5% e procedendo-se como descrito para a soda cáustica. OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 1. Após o término da montagem e instalação, não tente dar partida (acendimento) na caldeira. Notifique nossa Assistência Técnica e esta providenciará o envio de um técnico especializado que fará a verificação da instalação e do estado geral da caldeira, procedendo, após, o acendimento inicial, regulagens, dando instruções detalhadas acerca da boa operação da caldeira. O não cumprimento desta orientação poderá resultar em danos a equipamentos e instrumentos, que não serão cobertos por nossa garantia. 2. Na ocasião do acendimento, nossa Assistência Técnica, além das regulagens normais, efetuará a regulagem das válvulas de segurança, não devendo a caldeira ser liberada para operação normal antes deste procedimento. ****** AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 28 EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS No presente capítulo, descreveremos as características básicas e recomendações relativas à maior parte dos equipamentos e instrumentos fornecidos com as caldeiras AALBORG. Por tratar-se de um assunto de alta relevância, reservaremos um capítulo a parte para o Controle Automático, onde serão abordados os equipamentos e instrumentos correlatos. COMBUSTOR PRINCIPAL O combustor ou queimador é o equipamento destinado a produzir a combustão, em funcionamento automático ou manual, dentro de uma fornalha apropriada. De forma geral, qualquer combustor tem as principais características, como a seguir: 1- Uma passagem para o fluxo de cada combustível; 2- Uma ou mais passagens para o fluxo de ar; 3- Mecanismos ou meios para a decomposição (atomização) do combustível líquido; 4- Desenho apropriado para proporcionar a mistura ar x combustível; 5- Ignitor ou combustor piloto para dar início ao processo de combustão; 6- Manutenção da combustão contínua após iniciada. Assim, os diversos componentes de um combustor têm como finalidade: • Dosar e atomizar o combustível; • Dosar e misturar o ar ao combustível já atomizado; • Manter a correta proporção entre ar x combustível; • Provocar a maior turbulência possível; • Estabelecer uma velocidade relativa entre ar e o combustível; • Manter a combustão perfeita e a chama estável. Os diversos tipos de combustores são classificados, de modo geral, como a seguir: 1- Atomização sem uso de fluído auxiliar, que se subdividem em: • Combustor tipo pressão mecânica: A atomização se dá com o óleo passando a alta pressão através de um orifício de pequeno diâmetro; • Combustor tipo rotativo: A atomização se dá pela ação da força centrífuga de um copo girando a alta rotação. 2- Atomização com uso de fluído auxiliar, que se subdividem em: • Atomização à baixa pressão; • Atomização à média pressão; AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 29 • Atomização à alta pressão. Estes diferentes tipos de combustores possuem características, tais como, faixa de capacidade, formato de chama, qualidade de atomização, facilidade de operação, etc., que os tornam, cada qual mais adequado a uma determinada aplicação. COMBUSTORES MPR O combustor MPR é fabricado em três versões: 1. Para combustível líquido: óleo combustível, óleo diesel e misturas; 2. Para combustível gasoso: GLP, gás de nafta e gás natural; 3. Para queima alternada de combustível líquido e gasoso. MPR para combustível líquido: óleo combustível, óleo diesel e misturas Caracteriza-se por atomização, utilizando fluido auxiliar. A atomização dá-se na extremidade da lança, onde o combustível líquido é finamente dividido, formando uma névoa que proporciona maior facilidade de queima. É um combustor extremamente simples e de fácil manutenção. A lança de óleo pode ser removida para limpeza. No extremo da lança, temos o atomizador e a respectiva camisa. Para limpar o atomizador, desatarraxe a camisa e retire o atomizador. Lave as duas peças em querosene ou óleo diesel. Não use estopa, seja para lavar ou enxugar. A estopa deixa fiapos que podem entupir os orifícios de passagem do óleo. Se dispuser de ar comprimido, use-o. A limpeza deve eliminar qualquer vestígio de óleo carbonizado, incrustado na camisa ou no atomizador. Limpe diariamente o atomizador. Faça a desmontagem como acima indicamos. Ao montar o combustor novamente, cuide para que a camisa fique bem apertada e o atomizador Lança do combustor MPR AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 30 não fique fora do lugar. A falta de limpeza acarreta atomização imperfeita do óleo, reduzindo a produção de vapor. Um dos elementos componentes da rede de óleo combustível é otanque auxiliar de óleo diesel, que além de abastecer o combustor piloto, destina-se também à lavagem da rede de óleo combustível, antes de paradas por tempo prolongado (como no fim da operação diária). Tal lavagem consiste no funcionamento da caldeira com óleo diesel, por um curto período, expulsando o óleo combustível contido na rede. Essa lavagem contribui grandemente para conservar limpo o atomizador, porém é uma boa prática, antes de paradas prolongadas, retirar a lança de óleo e colocá-la verticalmente, com o atomizador mergulhado em uma pequena vasilha com óleo diesel. Assim o óleo diesel dissolverá o restante do combustível que tenderia a formar uma crosta no atomizador. Quando colocar a lança de óleo no lugar, fixe-a bem, observando se está na posição correta. A caixa de ar é um dispositivo integrante do conjunto do queimador, destinado a receber o ar secundário do ventilador e distribuí-lo adequadamente para alimentar a combustão. Conservação do atomizador em óleo diesel AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 31 Compõe-se dos seguintes elementos (veja figura): 1. Estrutura da caixa de ar; 2. Coroa; 3. Tubo de ar e difusor; 4. Tampa da caixa de ar; 5. Flange de fixação da coroa; 6. Anel guia da coroa ao tubo de ar; 7. Anel de saída; 8. Tampa do visor de chama; 9. Vidro do visor de chama; 10.Anel guia do ar. A limpeza da caixa de ar é feita da seguinte forma: • Solte as uniões dos tubos de óleo, ar e vapor que chegam à lança; • Solte os parafusos que prendem o flange frontal à caixa; • Retire o conjunto coroa e lança do interior da caixa de ar; Combustor MPR a óleo AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 32 • Raspe as palhetas, os anéis e tudo quanto tenha detritos ou óleo carbonizado, quer na coroa, quer na caixa de ar. Tenha especial cuidado com os orifícios dos anéis de comunicação entre a caixa de ar e a fornalha; • Complete com uma lavagem geral com querosene; • Seque tudo antes de tornar a montar o conjunto. Nota: Para evitar maior freqüência desta limpeza, mantenha limpo o ambiente da Casa de Caldeiras. MPR para combustível gasoso: GLP, gás de nafta e gás natural Difere do anterior apenas na lança, na qual o gás é admitido diretamente no tubo externo saindo por orifícios calibrados para cada tipo de gás, na extremidade da lança. O tubo interno é utilizado, neste caso, como visor de chama (veja a figura). A caixa de ar é idêntica à do MPR para combustível líquido. MPR para queima alternada de combustível líquido e gasoso As lanças de óleo e de gás são perfeitamente intercambiáveis, sendo ambas fornecidas quando a caldeira destinar-se à queima mista (óleo ou gás alternadamente). VENTILADORES Combustor MPR a gás AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 33 O ventilador, do tipo siroco, é o equipamento responsável pelo suprimento de todo o ar necessário à combustão. Antes de se colocar o ventilador em funcionamento, verificar os seguintes itens: • Verificar se não existe no interior do ventilador e em suas respectivas partes girantes corpos estranhos (ferramentas, calços de madeira, etc.); • Examinar as ligações elétricas. Regular o relé térmico conforme a corrente nominal do motor elétrico; • Examinar o sentido de rotação do ventilador, se está de acordo com a placa indicativa de rotação (caso contrário, inverter a polarização). LIMPEZA DO ROTOR: No ambiente de trabalho do seu equipamento o ventilador succiona o ar das regiões vizinhas, arrastando poeira, detritos, óleo, etc., que tendem a formar uma pasta oleosa baixando gradativamente o rendimento do ventilador e o volume de ar. A limpeza do ventilador será feita da seguinte forma: • Retire o abafador de ruídos (quando houver); • Raspe os detritos acumulados no rotor, na caixa e nas grades de entrada, aplicando jatos de ar; • Complete com uma lavagem geral com querosene; • Seque as peças depois de lavadas para que não apanhem poeira logo no primeiro funcionamento após a limpeza; • Finalmente monte o conjunto; • Nessa oportunidade estique as correias e lubrifique os mancais do ventilador. Notas: • Para evitar maior freqüência desta limpeza, mantenha limpo o ambiente da Casa de Caldeiras. • Nos ventiladores com acoplamento direto, os cuidados com os mesmos se restringem à limpeza do rotor e da caixa, visto que por ser o rotor acoplado diretamente ao eixo do motor elétrico, dispensa-se a aplicação do mancal, polias e correias de acionamento. ABAFADOR DE RUÍDOS: Com a finalidade de atenuar o ruído emanado com o funcionamento normal do ventilador, este pode ser equipado com um abafador de ruídos instalado na boca de sucção. Este equipamento é constituído de uma carcaça de aço revestida internamente com isolação acústica. AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 34 REDE DE ÓLEO COMBUSTÍVEL É constituída pelos elementos indicados abaixo: • Tanque de serviço, com a finalidade de permitir uma partida à frio rápida, além de ajudar na estabilização da temperatura e pressão do óleo combustível, sendo equipado com os seguintes acessórios: • Resistência elétrica de aquecimento; • Termostato; • Termômetro. • Filtro vertical simples, à sucção da bomba de óleo, e após o aquecedor de óleo; • Bomba de óleo do tipo engrenagens, com alívio interno, para recalque do óleo do tanque de serviço; • Válvulas de bloqueio manual; • Válvulas de retenção; • Válvula solenóide para bloqueio da entrada de óleo combustível no queimador; • Válvula de alívio do aquecedor de óleo; • Aquecedor de óleo elétrico, com a finalidade de elevar a temperatura do óleo combustível, até a temperatura ideal de queima; • Termo-elemento do controlador da temperatura do óleo combustível à saída do aquecedor; • Termômetro para indicação da temperatura do óleo à saída do aquecedor; • Manômetro para indicação da pressão do óleo na válvula comando de fogo; • Válvula comando de fogo (veja sistema de modulação); • Combustor (veja tópico neste mesmo capítulo); • Tanque auxiliar para lavagem da rede com diesel, quando de paradas por tempo prolongado, e suprimento de diesel para o piloto. Estes elementos não deverão ter suas posições relativas modificadas sem prévia consulta à nossa fábrica e, em caso de necessidade de substituição de algum elemento, este não deverá ter sua especificação ou qualidade alterada. Alguns equipamentos e acessórios mostrados são melhor explanados em sua função, modo de operar, ajustes e manutenção em tópicos e capítulos à parte. De modo geral, desde que não haja modificação significativa no óleo combustível utilizado, não deverão ser alterados os valores de temperaturas e pressões ajustados pelo AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 35 nosso pessoal técnico à ocasião do acendimento da caldeira. Em caso necessário, estas alterações e regulagens deverão ser feitas por técnico especializado. Periodicamente verifique a estanqueidade das válvulas solenóide. Vazamento na válvula principal que bloqueia o óleo para o queimador pode trazer sérias conseqüências se não detectado no início, quando ainda é pequeno, podendo causar a formação de "borra" no queimador e em casos extremos a explosão na fornalha quando da ignição. Caso seja constatado o problema em alguma das válvulas solenóides, prontamente a substitua ou faça a troca de reparos ou bobina da mesma. BOMBA DE ÓLEO COMBUSTÍVEL A bomba AALBORG para óleo combustível é do tipo volumétrica, de engrenagens.O corpo da bomba é fabricado em ferro fundido e possui uma válvula de alívio que interliga o recalque à sucção com o objetivo de proteger o equipamento de eventual excesso de pressão. A transmissão de movimento do motor elétrico para a bomba é realizado através de acoplamento direto com junta elástica. O conjunto motor x bomba é montado sobre uma base, compacta e resistente. VÁLVULA DE ALÍVIO: O objetivo da válvula de alívio é proteger a bomba e o motor contra pressão excessiva no caso de a descarga ficar obstruída acidentalmente. As bombas de deslocamento positivo desenvolvem elevada pressão quando funcionam contra descarga obstruída. O motor pode queimar pela sobrecarga, assim como danificar o mecanismo da bomba. A válvula de alívio deve estar ajustada para que se abra quando a pressão for maior que a pressão hidrostática total. O ajuste da válvula deve ser 138 kPa (1,4 kgf/cm2 = 20 psig) maior que a pressão total. Exemplo: Se a instalação requer descarga a 1034 kPa (10,5 kgf/cm2 = 150 psig) de pressão, o ajuste da válvula de alívio deverá ser: 1034 + 138 = 1172 kPa (11,9 kgf/cm2 = 170 psig), que é o ajuste recomendado para a válvula de alívio, nestas condições. Este ajuste assegura descarga à capacidade total da bomba. A válvula de alívio, como descrita acima, é considerada como dispositivo de segurança. Ela não é destinada a regular a capacidade ou a pressão da bomba. Regulagem da válvula: • Girando o parafuso de regulagem no sentido horário, a pressão de recalque aumenta gradativamente. • Girando o parafuso de regulagem no sentido contrário, a pressão diminui. Deste modo pode-se proceder a devida regulagem desejada ou especificada. Limpeza da sede da válvula: • Retire o capuz de proteção, feche a válvula na descarga e acione o interruptor da bomba de óleo; • Solte a contra-porca de fixação do parafuso de regulagem (apenas desaperte-a sem tirá-la do lugar). Ela deverá ficar marcando a posição de regulagem da válvula; AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 36 • Com o auxílio de uma chave de fenda, desatarraxe o parafuso de regulagem, observando a pressão registrada no manômetro da rede de óleo; • Dadas algumas voltas no parafuso de regulagem, a pressão do óleo começará a cair; • Quando o manômetro indicar 34 kPa (0,35 kgf/cm2 = 5 psig), pare de desatarraxar o parafuso de regulagem; • Deixe então que a bomba funcione durante alguns minutos para limpar a sede da válvula; • Depois disso, torne a atarraxar o parafuso de regulagem até a posição normal que ficou marcada pela contra-porca de fixação; • Aperte a contra-porca, fixando o parafuso de regulagem e recoloque o capuz de proteção. Via de regra, esse procedimento é suficiente. Entretanto, se o processo não der resultado, desligue a bomba de óleo e desmonte a válvula limpando sua sede. Tenha cuidado de deixar a contra-porca de fixação marcando a posição de regulagem da válvula. Verificação da válvula de alívio: • Retire o capuz de proteção e a junta de vedação verificando o estado em que se encontra. Substitua-o se necessário; • Desatarraxe o parafuso de regulagem e verifique o estado da fenda na cabeça e os fios de rosca. Substitua-o se necessário; • Retire a mola da válvula e inspecione a flexibilidade e o estado geral; • Verifique o estado do fecho de vedação e proceda a sua limpeza em solvente. Remontagem da válvula: • Introduza o fecho de vedação na cavidade da tampa; • Coloque a mola da válvula; • Atarraxe o parafuso de regulagem, com auxílio de uma chave de fenda; • Recoloque as juntas de vedação e aperte o capuz de proteção. INÍCIO DE OPERAÇÃO DA BOMBA: Antes de colocar a bomba em funcionamento é necessário verificar cuidadosamente vários detalhes: • Faça girar o eixo da bomba para assegurar-se de que esteja livre; • Verifique a direção de rotação da bomba; • Examine a tubulação de sucção, para certificar-se que todas as válvulas estão abertas, o filtro limpo e colocado corretamente; AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 37 • Examine a tubulação de descarga para certificar-se de que todas as válvulas estão abertas e que não existe obstrução alguma. Ponha a bomba em funcionamento. Se não começar a passar líquido após 60 segundos de operação, pare a bomba. A bomba nunca deve funcionar seca por muito tempo. O funcionamento a seco, por alguns minutos, produz maior dano que muitas horas de bombeamento normal. Se na bomba não passar líquido 60 segundos depois de começado o funcionamento, aplique um pouco do óleo pelo lado de descarga da bomba. Coloque-a novamente em funcionamento, dando-lhe tempo suficiente para que expulse o ar do sistema e comece a bombear. Se não passar líquido dentro de algum tempo, pare e determine a causa. Uma bomba rotativa não é um compressor. Não pode comprimir ar contra a descarga. É necessário, então, prover escape para o ar preso, para que a bomba funcione bem. Sempre que a bomba não alimente a tempo deve-se, geralmente, a alguma das seguintes condições: • Entrada de ar na tubulação de sucção; • A extremidade da tubulação de sucção não está submersa no líquido; • Sucção demasiado alta, devido a tubulação de diâmetro muito pequeno; • A sucção é tão alta, que o líquido vaporiza-se antes de chegar à bomba. Uma vez que a bomba esteja funcionando corretamente, deve-se dar atenção à caixa de gaxetas. Nunca aperte a preme-gaxeta ao colocar a bomba em andamento pela primeira vez; é melhor que a gaxeta fique um pouco solta. Assim, é reduzido o aquecimento. A gaxeta nova requer ajuste inicial. É uma boa prática colocar a bomba em andamento e logo após detê-la, com intervalos de 1 a 2 minutos. Deve-se manter ligeiro escape de líquido pela caixa para lubrificar a gaxeta. Recomenda-se não apertar a preme-gaxeta tanto, que não passe nenhum líquido pela caixa. DEFEITOS MAIS COMUNS: • A bomba não transvaza o líquido: • Não está bem alimentada. Volte a alimentá-la do lado de descarga, mantendo aberto o alívio do ar até que passe o líquido; • Verifique o sentido de rotação do motor; • Válvula fechada. Alguma obstrução na descarga ou na sucção. Abra todas as válvulas e certifique-se que não há obstrução na tubulação; • Filtro obstruído. Limpe-o. Certifique-se que o filtro é de tamanho e capacidade adequados; • O extremo da tubulação de sucção não fica dentro do líquido; • Desvio aberto. Examine a válvula de alívio. Certifique-se que a válvula não está ajustada para deixar passar o líquido a uma pressão mais baixa que a AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 38 pressão de descarga. Certifique-se que a sede da válvula não contém partículas que a mantém aberta ou que hajam danificado a sede; • Depois de longo e contínuo tempo de trabalho, algumas peças da bomba podem sofrer desgaste. Reponha-as para restaurar a capacidade original da bomba. • A bomba faz barulho: • Insuficiente abastecimento de líquido. Aumente a bitola da tubulação de sucção. Coloque a bomba mais perto do abastecimento do líquido para evitar a vaporização; • Entrada de ar na tubulação de sucção - Aplique veda-juntas na tubulação, reponha gaxetas defeituosas, reponha a gaxeta da bomba; • Verifique o alinhamento. Se necessário, torne a realinhar a bomba; • Eixo deformado - Troque o eixo; • Excessiva pressão - Verifique o ajuste da válvula de alívio; • A válvula de alívio trepida. Regule a pressão da mola até que a válvula pare de trepidar. • A temperatura do óleo não está adequada. • A bomba desgasta-se rapidamente: • O óleo contém terra ou material abrasivo. Instale um filtro mais fino na tubulação de sucção; • Funcionamento a seco – Garantir o suprimento de óleo à bomba em quantidade suficiente. Não se deve permitir que a bomba rotativa funcionesem o adequado abastecimento de líquido. • A bomba não desenvolve sua capacidade: • Sucção muito alta. A pressão absoluta de sucção deve ser, pelo menos, 14 kPa (0,14 kgf/cm2 = 2 psi) maior que a pressão de vaporização do óleo, na temperatura de bombeamento; • Filtro parcialmente obstruído. Limpe a tela; • Entrada de ar na tubulação de sucção. Elimine as entradas de ar; • Baixa velocidade - Examine o motor e certifique-se da sua velocidade para determinar possível sobrecarga; • Válvula de alívio mal ajustada. Examine a válvula de alívio para certificar- se de sua vedação. • A bomba funciona e logo perde a sucção: AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 39 • Tubulação de sucção pouco submersa. Aumente a altura para obter adequada tomada de líquido; • Vaporização na sucção - Reduza a sucção; • Ar ou gás no sistema - Elimine bolsas de ar na tubulação; • Entrada de ar na tubulação de sucção - Examine a tubulação. • • A bomba gasta muita energia (sobrecarga): • Líquido mais viscoso que o previsto para a bomba - Aqueça o líquido para reduzir a viscosidade; • Obstruções na tubulação de descarga fazem a bomba funcionar numa pressão maior do que a especificada. Obstruções ou válvulas parcialmente fechadas na tubulação de descarga aumentam a pressão de descarga; • Gaxeta muito apertada - A gaxeta muito apertada produz aquecimento. Afrouxe a gaxeta; • Eixo deformado - Verifique o alinhamento do eixo da bomba e do motor. Se o eixo estiver deformado troque-o por um novo; • Desalinhamento da bomba - Verifique o alinhamento da bomba e do motor; • Desgaste excessivo nos componentes rotativos - Tire a tampa da bomba e certifique-se de que as peças rotativas não estejam travadas. REPARO DA BOMBA: Depois de examinar a lista “problemas no bombeamento”, pode-se concluir que o defeito está na própria bomba. Neste caso, limpe primeiro a sede da válvula de alívio. Se ainda assim o defeito persistir, entre em contato conosco, para as providências de reparo da bomba. ENGAXETAMENTO: • Use gaxetas teflonadas quadradas. No caso de utilização de óleos combustíveis que requeiram maior temperatura de bombeamento, devem ser utilizadas gaxetas de teflon ou anéis de grafite puro; • Assegure-se de que a caixa de gaxetas esteja limpa e que a gaxeta anterior tenha sido removida completamente; • Corte anéis da espiral em ângulos de 45º conforme mostrado na figura; • Coloque cada anel individualmente, assegurando-se que estejam firmes em seus lugares. Os cortes devem ser alternados em posição de 120º; AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 40 • Assegure-se de que o eixo gira livremente depois do encaixe de cada anel individual; • Aperte a preme-gaxeta fazendo pressão igual com os dedos. Verifique se o eixo gira livremente; • Deixe girar por 10 minutos com o vazamento constante antes de apertar as porcas da sobreposta 1/6 de volta. Continue apertando 1/6 de volta cada 10 minutos até o vazamento estar reduzido a um nível aceitável. Leve gotejamento é essencial e evita o superaquecimento. AQUECEDOR DE ÓLEO COMBUSTÍVEL Para atomização adequada e combustão eficiente, o óleo combustível deve ser aquecido, de acordo com a sua viscosidade. Para tanto a caldeira possui um aquecedor do tipo elétrico. A temperatura do óleo pode ser lida em um termômetro colocado na linha de óleo perto da válvula de comando de fogo. CUIDADOS NA OPERAÇÃO: Periodicamente abra o dreno para descarregar a água que se deposita no fundo do aquecedor de óleo; Não ligue as resistências quando o aquecedor estiver vazio, pois estas em pouco tempo se danificarão; Cuide para que o termoelemento do controlador de temperatura não se desloque do seu poço de proteção instalado no aquecedor, pois a temperatura do óleo ficará sem controle podendo subir demasiadamente e causar sério acidente; No uso de óleo combustível pesado, antes de uma parada prolongada da caldeira, é preciso limpar todo o percurso do mesmo com óleo diesel para evitar o endurecimento do óleo pesado na tubulação, válvulas, etc. As resistências devem ser retiradas periodicamente, para verificação e limpeza, com a remoção da crosta formada pelo superaquecimento localizado do óleo; Caso a pressão do óleo venha subir por qualquer motivo, e for além da pressão máxima (vide tabela no capítulo relativo a operação da caldeira, tópico aquecimento do óleo combustível), que é a pressão ajustada na válvula de alívio, esta se abrirá e o excesso de pressão será aliviado; Corte dos anéis da gaxeta AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 41 Ao operar-se o gerador com óleo diesel ou outro combustível que não necessite de aquecimento, o controlador de temperatura deve ser regulado para zero grau ou desligado. REGULAGEM DA TEMPERATURA: Para o perfeito funcionamento do combustor que equipa as caldeiras AALBORG este requer uma viscosidade de queima de 90 a 100 SSU. A temperatura a que se deve aquecer o óleo depende do tipo utilizado, variando grandemente os diferentes tipos de óleo combustível hoje existentes no mercado. A título de orientação, apresentamos o gráfico que relaciona a viscosidade com a temperatura dos óleos combustíveis mais usualmente empregados. Uma vez conhecendo-se o tipo de óleo empregado ou que venha a ser então utilizado, basta verificar-se com auxílio do gráfico qual a faixa de temperatura de aquecimento corresponde à faixa de viscosidade acima indicada. Pequenas variações verificadas na prática (após o ajuste da temperatura e verificação das condições de combustão) são possíveis em função de várias causas. Para aumentar ou diminuir a temperatura de atomização do óleo, atue lentamente o controlador de temperatura até atingir a temperatura desejada. Para o caso de misturas de dois tipos de óleo combustível de diferentes viscosidades, a viscosidade resultante será função da proporção obedecida na mistura dos óleos, variando logaritmamente em relação à proporção, considerando-se uma mesma temperatura. Viscosidade em função da temperatura para os óleos combustíveis AALBORG INDUSTRIES S.A. EQUIPAMENTOS E INSTRUMENTOS 42 DEFEITOS MAIS COMUNS: Se o óleo não atinge a temperatura desejada, verifique: • Fusíveis queimados; • Fios soltos ou terminais das resistências quebrados; • Resistências queimadas; • Controlador de temperatura mal regulado ou com defeito; • Chave contatora das resistências com a bobina queimada; • Rompimento do cabo de compensação que liga o termo-elemento ao controlador de temperatura. Se o óleo ultrapassa a temperatura regulada, verifique então: • Termoelemento do controlador de temperatura fora ou mal ajustado do seu poço de proteção; • Má regulagem ou defeito do controlador de temperatura. CONTROLE DE TEMPERATURA DO AQUECEDOR DE ÓLEO O controle de temperatura do óleo combustível é feito através de um controlador eletrônico tipo "PD" (proporcional diferencial) que atua "ligando e desligando" o conjunto de resistências de aquecimento e/ou a válvula solenóide de vapor para aquecimento. O controle "PD" comuta o relé de saída não só na temperatura selecionada, mas em toda a largura de uma "faixa" que se estende para ambos os lados do "set-point". Esta "faixa" é denominada banda proporcional (XP) e é regulável de 0 à 10 % do fundo de escala do aparelho. A ação proporcional faz com que em toda largura da banda, o tempo energizado e desenergizado varie de acordo com o "sinal de erro". Quanto maior a diferença entre a temperatura medida e a selecionada, maior também a diferença entre "tempo
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