CALDEIRA FOGOTUBULAR

1. CALDEIRA FOGOTUBULAR

2. CALDEIRA AQUATUBULAR

3. CALDEIRA MISTA

4. - a eletrodo submerso CALDEIRAS eletrodos válvula de segurança vapor - a resistências válvula de segurança nível de água alimentação de água dreno de fundo resistores entrada de água - jato d’água eletrodo vapor drenagem de fundo válvula de segurança contra eletrodo bomba de circulação dreno de fundo

6. PERDAS IDENTIFICADAS NO RESTANTE DA INSTALAÇÃO

7. VAPOR GERAÇÃO UTILIZAÇÃO CONDENSADO A SPIRAX SARCO TAMBÉM SE PREOCUPA COM A QUALIDADE DA GERAÇÃO DE VAPOR, ÚNICA ALTERNATIVA PARA GARANTIR UM CICLO DE VAPOR/CONDENSADO COM EFICÊNCIA E ECONOMIA

8. UMA COMPLETA LINHA DE PRODUTOS PARA AUTOMAÇÃO DE CALDEIRAS COM EFICIÊNCIA E SEGURANÇA

9. ControlesAutomáticos paraCaldeiras

10. Composição Básica da Caldeira Visor de Nível Controles e Alarmes de Nível de Água

11. Ela pode ser boa o suficiente para beber, Mas não boa o suficiente para a caldeira? Água

12. Umidade Atmosférica Evaporação proveniente do solo, da vegetação e de outros corpos terrestres Evaporação dos Oceanos Precipitação Corredeiras para o oceano Percolação Vazão de água da superfície e solo para o oceano Água fresca subterrânea Interface Água salgada subterrânea Ciclo da Água na Natureza

13. Água ‘Pura’ da Chuva Contém • Gases dissolvidos tais como oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono, os quais produzem ácido carbônico (H2CO3) • Em áreas industriais também podem existir dióxido -sulfúrico que produzem ácido sulfúrico (H2SO4) • Tempestades geram ácido nítrico e ozônio que são absorvidos pela água da chuva.

14. Impurezas Comuns na Água da Chuva • Sólidos dissolvidos - formadores de incrustações. Os principais são os carbonatos e sulfatos de cálcio e magnésio. Nem todos os sólidos dissolvidos causam incrustações. • Sólidos em suspensão - A lama é formada geralmente de sólidos minerais ou partículas orgânicas, em suspensão. Problemas comum na maioria das águas. • Gases dissolvidos - corrosivo. Oxigênio e dióxido de carbono. • Substâncias espumantes - Espumas minerais usualmente contém soda na forma de carbonato, clorido ou sulfato.

15. Dureza • A água dura contém impurezas que causam incrustação • A água tratada contém pouca ou nenhuma impureza que causam incrustação • A diferença pode ser facilmente reconhecida pelo efeito do sabão - é necessário muito mais sabão para a formação de espuma utilizando a água dura. • A dureza é principalmente resultado da presença de sais minerais de cálcio e magnésio.

16. Dureza Temporária Dureza Permanente Dureza Total Dureza Total

17. Sólidos Totais Dissolvidos Sólidos Totais Dissolvidos Dureza total Sais

18. Ácido Ácido Neutro Neutro Alcalino Alcalino pH Valor do pH Concentração de íons de hidrogênios H+ Concentração de íons Hidróxidos OH- 0 100 10-14 10-7 7 10-7 14 100 10-14

19. Objetivos do Tratamento de Água • Longa vida útil • Máxima eficiência • Operação segura • Manutenção mínima

20. A qualidade da água deve ser tal que possamos operar sob os seguintes critérios:- • Isento de incrustação • Livre de corrosão • Vapor de boa qualidade • Com segurança

21. A água é tratada pelas seguintes razões: 1. Minimizar a corrosão na caldeira, sistema de distribuição de vapor e retorno de condensado. 2. Evitar a incrustação no interior da caldeira. 3. Minimizar a formação de espuma e arraste de água da cladeira junto com o vapor, garantindo assim um vapor limpo e seco. Tratamento de água

22. 1. Redução do nível de sólidos totais dissolvidos por desmineralização, osmose reversa ou alcalinização. 2. Transformação de sais precipitados em sais solúveis. 3. Desaeração mecânica, térmica ou química da água de alimentação para remover oxigênio dissolvido. 4. Dosagem química para manter as condições de alcalinidade, para manter os sólidos em suspensão ao invés de gerarem incrustação e prevenir corrosão. Técnicas de Tratamento de Água

23. Garantindo a Qualidade do Vapor. Vapor limpo para o sistema Água de alimentação com impurezas Acúmulo de impurezas na caldeira Descarga de fundo com impurezas

24. Coletando uma Amostra de Água • Condição da amostra • Deve ser representativa • Resfriando a amostra • precisão / flash • Segurança

25. Medindo o Nível de STD através da condutividade elétrica da água. • O nível de STD em ppm é aproximadamente: • STD = (Condutividade em mS.cm) x 0.7 Nota: Relação válida para amostra neutra à 25 oC

26. O efeito do pH • Ácidos e alcalinos possuem o efeito de aumentar a condutividade da água em relação a uma amostra neutra. • A água da caldeira é normalmente mantida alcalina (typicamente pH 9 - 11) Com o intuito de prevenir a corrosão da caldeira e como efeito disto, existe o aumento da condutividade desta água. • Para amostras típicas da água da caldeira não neutralizada a 25 oC a conversão de mS/cm para ppm é aproximadamente: • TDS = (condutividade em mS/cm) x 0.5

27. Nível máximo de STD tolerado para cada tipo de caldeira STD máximo (ppm) 10,000 4,500 3,000-3,500 2000-3000 1,500 2,000 Lancashire 2-Passes 3-Passes Aquatubular baixa pressão Aquatubular média pressão Geradores de vapor • Valores somente estimativos • O fabricante da caldeira deve ser consultado para obtenção de valores específicos. Decidindo o nível de STD ótimo para a caldeira.

28. Controle Automático de Sólidos Totais Dissolvidos ( STD )

30. Controle do Nível de STD Assegurar a qualidade da água de caldeira através do controle contínuo e automático da quantidade de sólidos dissolvidos e em suspensão.

31. 1. Mantém o nível de STD da caldeira próximo do máximo permitido para minimizar perdas de energia e água tratada. 2. Prevenir o nível alto de STD que podeira gerar vapor sujo, úmido, contaminação do produto e danos às instalações. 3. Ajuda a manter a caldeira isenta de incrustações. 4. Oferece estas vantagens com o mínimo de intervenção manual. Controles Automáticos de STD:

32. Descarga manual

33. Controle automático de STD

34. Queda de eficiência de troca térmica STD alto na caldeira. Contaminação das válvulas e acessórios Caldeira Travamento dos purgadores Efeitos do Alto Nível de STD na Caldeira

35. Incrustações no interior da caldeira Perda de eficiência de troca térmica Corrosão das superfícies de troca térmica Paradas frequentes para manutenção Danos aos acessórios (sensores e válvulas) Riscos do nível alto de STD

36. Riscos do nível alto de STD • Arraste de impurezas no vapor • Contaminação de produtos e processos • Bloqueio de sistemas de distribuição e • drenagem • Baixa eficiência de troca térmica (vapor • úmido e com impurezas) • Golpes de Aríete • Formação de espuma afeta a leitura do • nível de água da caldeira

37. Controle automático • BENEFÍCIOS • Qualidade do vapor gerado • Economia de água tratada quimicamente • Economia de combustível para aquecimento • Paradas de manutenção menos frequentes • Dispensa supervisão do operador • Controle remoto do nível de STD

38. Como funciona o sistema Sensor: Faz a leitura contínua da condutividade da água da caldeira Controlador: Compara este valor com o set-point e comanda a válvula de descarga Válvula: Promove a descarga de água da caldeira

39. Malha Fechada de Controle de Descarga. Sensor de condutividade Controlador Válvula de descarga

40. F x S B - F Vazão de descarga = Cálculo da Vazão de Descarga. Sendo: F = STD da água de alimentação (ppm) B = STD requerido na caldeira (ppm) S = Capacidade de demanda de vapor (kg/h)

41. Exemplo. Demanda de 10,000 kg/h Alimentação com 250 ppm STD máximo permitido = 2,500 ppm Pressão de operação = 10 bar Temperatura de saturação = 184 oC

42. F x S B - F Vazão de descarga = 250 x 10,000 2,500 - 250 = = 1,111 kg/h Exemplo Dados de entrada F = STD da alimentação (ppm) = 250 ppm B = STD requerido (ppm) = 2,500 ppm S = Demanda de vapor (kg/h) = 10,000 kg/h

43. BCS1 ControladorBC1000 Válvula de descarga BCV1 Caldeira Válvula de bloqueio Retenção Filtro Sensor CP10 e câmara S10

44. LED verde acende quando a condutividade está abaixo do set point LED âmbar acende quando a condutividade está acima do set point Ajuste de set point em duas escalas Botão de purga manual Calibração Controlador BC1000

45. LED âmbar Potenciômetro para ajuste do set point LED verde LED âmbar Ponteciômetros de calibração Botão de purga Controlador BC1100

46. Pontos típicos de instalação do Sistema BCS1 Para BCS1 Caldeira vertical sem saída de descarga lateral Caldeira com saída de descarga lateral Para BCS1 Descarga de fundo Descarga de fundo

47. BCS4 Controlador BC1000 Válvula BCV30 Caldeira Retenção Válvula de bloqueio G3 Sensor CP10 e câmara S11

48. Válvula de Descarga BCV30 1 1 - Operação manual 2 - Atuador eletro-hidráulico com retorno por mola para fechamento em caso de queda de energia 3 - Indicador da posição da válvula 4 - Vedações com anéis de chevron livres de manutenção 5 - Corpo em aço carbono e internos em aço inox 6 - Conexão para Resfriador de Amostra 2 3 4 5 6

49. Válvula fechada. Carga da mola e haste cônica garantem o alinhamento e o fechamento estanque A haste inicia o movimento de abertura, mas ainda não há fluxo pelos orifícios de descarga. As superfícies de vedação não sofrem desgaste. A válvula está com curso de 10mm, com fluxo através do primeiro orifício. A baixa velocidade de vazão é baixa e não causa danos à válvula. A válvula está totalmente aberta em 20mm, com vazão total através dos orifícios. Operação da válvula BCV30

50. Instalação da válvula BCV30 Conectada na saída lateral Caldeiras sem saída lateral