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Você está atento ao consumo de combustível da caldeira?

Você está atento ao consumo de combustível da caldeira?

Estar atento ao consumo de combustível das caldeiras é indispensável para garantir que esses importantes equipamentos possam desempenhar corretamente suas atividades! 

Há vários fatores que podem fazer com que a queima do combustível seja mais ou menos eficiente. Sendo assim, dependendo do consumo de combustível, sua empresa pode alcançar, ou não, a performance que espera. 

Para diminuir eventuais perdas, gerir melhor suas caldeiras industriais e otimizar os processos, a seguir, confira as principais questões sobre combustíveis, seu consumo e a importância do seu correto acompanhamento. 

Quais os principais combustíveis para caldeiras?

Em linhas gerais, existem três tipos de combustíveis que podem ser usados em caldeiras:

  • Combustíveis sólidos;
  • Combustíveis líquidos;
  • Combustíveis gasosos.

Cada combustível está disponível em diferentes formas comerciais, bem como níveis diferentes de eficiência, que variam de acordo com a sua necessidade. Saiba mais sobre as propriedades de cada um deles:

Combustíveis gasosos

Os combustíveis gasosos podem variar entre minerais e não minerais. Os mais comuns são os de Gás Natural e Gás GLP, liquefeito de petróleo.

Os combustíveis de gás natural, como o próprio nome indica, é um combustível que vem da natureza. Em geral, é caracterizado pela mistura de hidrocarbonetos leves. Em temperatura ambiente e pressão atmosférica, ele permanece no seu estado gasoso.

Suas características são: incolor, inodoro, resulta em uma queima mais limpa que outros gases, além de eficiência no que diz respeito ao rendimento térmico.

O gás GLP, por outro lado, é um combustível que vem do petróleo e é formado por uma mistura de hidrocarbonetos. Com alto poder calorífico, o GLP traz menores impactos ambientais, com facilidade de queima e armazenamento.

Combustíveis líquidos

Os combustíveis líquidos também podem ter origem mineral ou não. No caso dos minerais, eles são adquiridos através do processo de refinação do petróleo. Isso resulta em gasolina, óleo diesel e óleo combustível.

O óleo combustível é amplamente utilizado na indústria para aquecer caldeiras e é oriundo da destilação de frações do petróleo. Essas, por sua vez, são chamadas de “frações pesadas”, sendo derivadas de vários processos de refino.

O óleo diesel é constituído por hidrocarbonetos e também é um derivado do petróleo. Sua composição principal é: carbono, hidrogênio, enxofre, nitrogênio e oxigênio.

Combustíveis sólidos

Sua popularidade cresceu nos últimos anos, refletindo em mais utilizações industriais. Isso se dá, principalmente, pela questão ambiental, uma preocupação crescente na indústria.

Seu destaque está no potencial renovável, além da sua grande disponibilidade. O representante que mais se destaca nesse segmento é a biomassa.

A biomassa se apresenta em diversas formas: derivados de madeira, bagaços, subprodutos da cana-de-açúcar, etc. É considerada uma fonte de energia renovável, capaz de produzir alto volume sem emitir tantos gases poluentes na atmosfera.

No Brasil, graças à produção agroflorestal e seu clima favorável, o bagaço da cana e derivados de madeira são amplamente utilizados.

Agora que você já sabe quais são os principais tipos de combustíveis, no próximo item, entenda a importância de monitorar o seu consumo! 

Por que monitorar o consumo de combustível?

Dentro dos processos industriais, a contínua busca por melhores maneiras de alcançar eficiência de combustão é de suma importância. Além da eficiência da caldeira, busca-se redução na utilização do combustível e ganhos econômicos.

Dessa maneira, para atingir maior eficiência na performance da combustão, pensar no monitoramento do consumo de combustível é uma etapa essencial. Um volume de ar ideal, por exemplo, é uma exigência para otimizar o uso da caldeira.

Toda caldeira precisa de ar para operar, além dos combustíveis. Sendo assim, o desafio é fornecer a quantidade certa de ar para ocorrer a chamada “combustão completa”.

Quando há uma quantidade de ar menor do que o indicado, o resultado é a produção do gás Monóxido de Carbono (CO). Assim, a combustão final será incompleta. Nota-se essa ocorrência pelo surgimento de uma fumaça preta, que sai pelas chaminés.

Quando há excesso de ar na caldeira, ocorre a redução de eficiência energética. Além de carregar oxigênio, o ar traz também nitrogênio, um gás relativamente inerte.

Por sua vez, o nitrogênio é responsável por diminuir a temperatura dos gases de combustão, o que eleva o consumo de combustível. Ou seja, menor será o desempenho com a mesma quantidade de combustível.

Para que não ocorram problemas como esses, é preciso ajustar o volume de ar no equipamento de acordo com o combustível utilizado. Esse é um passo importante para melhorar a geração de calor em uma caldeira.

No item seguinte, saiba mais sobre as ações que podem ser desempenhadas para reduzir o consumo da caldeira.

Como reduzir o consumo de combustível na caldeira?

O processo de elevar a eficiência da caldeira envolve, basicamente, algumas ações práticas. São elas:

Faça uma manutenção regular das Caldeiras

A função primordial da caldeira é a queima dos combustíveis de forma correta e eficiente. Diante disso, a manutenção das caldeiras serve para identificar possíveis problemas e estabelecer ações preventivas.

Nesse ponto, o papel do técnico é analisar os fatores que podem prejudicar a queima do combustível, visando propor adequações. É por isso que uma manutenção regular se faz necessária e deve priorizar algumas ações como:

  • Identificação do teor de umidade do combustível usado, principalmente no caso de biomassa, com intuito de auxiliar no controle da temperatura;
  • Limpeza da caldeira, regulagem de combustão e medição da temperatura de saída dos gases, buscando eficiência no uso do ar;
  • Aprimoramento da sequência da queima e ajuste da modulação da caldeira;
  • Inspeção para identificar se há perdas de calor ou possíveis defeitos nos equipamentos ligado a esse fator.

O papel da manutenção regular é acompanhar a progressão de qualquer problema que possa diminuir o rendimento do equipamento. 

Estabeleça medidas complementares para obter eficiência

Algumas ações complementares podem ser incluídas no processo, visando o melhor aproveitamento do combustível na caldeira. As principais delas são:

  • Instalação de equipamentos responsáveis por pré-aquecer e aumentar a temperatura do ar de combustão;
  • Utilização de aditivos destinados à regulação da queima dos combustíveis, também capazes de reduzir corrosão e incrustações;
  • Aprimoramento do isolamento do equipamento, para melhor retenção e aproveitamento do calor gerado;
  • Instalação de tanque de condensado.

É importante mencionar que essas ações extras demandam certo investimento, mas ao mesmo tempo otimizam o uso do equipamento e previnem problemas futuros.  Ao investir em melhorias, você reduz as chances de prejuízos.

De toda forma, nenhuma ação complementar substitui as manutenções regulares, medições corretas dos gases, bem como a utilização de caldeiras de qualidade. 

Garantir bons equipamentos, inclusive, é o principal ponto para um consumo de combustível com segurança e eficiência!

Como você monitora o consumo de combustível na sua indústria? Se você quer ficar por dentro das possibilidades de biomassa para geração de energia, clique abaixo e faça o download gratuito do nosso e-book sobre o assunto!

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Manutenção de caldeira: 5 motivos para mantê-la em dia!

Manutenção de caldeira: 5 motivos para mantê-la em dia!

Garantir uma manutenção de caldeira eficiente é de suma importância para qualquer indústria. Negligenciar esse tipo de cuidado pode trazer grandes prejuízos e até colocar a segurança de muitos em risco.

Caldeiras são equipamentos capazes de gerar energia e que operam em alta pressão. Isso significa que, quando seus parâmetros de operação não são precisos, elas oferecem sérios riscos caso ocorra qualquer erro durante seu funcionamento.

A seguir, confira os 5 principais motivos para manter a manutenção de caldeira em dia, conheça as principais obrigações legais sobre o tema e descubra como garantir uma rotina eficiente de revisões. 

Qual a importância da manutenção de caldeira?

Fator indispensável para o andamento das operações, a manutenção de caldeira deve fazer parte da lista de prioridades de qualquer indústria. Confira os 5 principais aspectos que reforçam a importância de cuidar bem desse tipo de equipamento: 

1 Evite prejuízos

Por serem máquinas robustas, feitas para gerar elevadas quantidades de calor e vapor de forma contínua, as caldeiras exigem um alto investimento no mercado. Com isso, é fácil entender o prejuízo que você pode ter ao danificar sua estrutura.

2 Saiba quando realizar correções

Ao investir em manutenções periódicas, você poderá identificar com precisão qualquer indício de problema antes que ele comprometa suas operações.

3 Garanta mais segurança no trabalho

O fator “segurança” é central em qualquer indústria. Por trabalhar sempre sob alta pressão, a caldeira exige monitoramento constante, para que nenhum indício de possíveis problemas passe despercebido. 

A falta de manutenção da caldeira mantém os colaboradores – e até mesmo a comunidade – em risco contínuo. Sendo assim, caso ocorra qualquer acidente, o responsável pelas operações poderá responder criminalmente pelo descuido.

4 Valorize o seu investimento

Como mencionado anteriormente, caldeiras são equipamentos custosos. Uma boa manutenção prolonga a sua vida útil, o que valoriza o dinheiro investido. A ausência desse cuidado, por outro lado, pode dobrar os prejuízos.

5 Elimine o risco de falhas inesperadas

Manter a manutenção da caldeira em dia traz maior segurança para as operações, diminuindo significativamente o risco de qualquer acidente grave. 

O cuidado também evita interrupções inesperadas por falhas no equipamento, que podem pesar muito no orçamento da empresa.

Agora que você já sabe quais são as vantagens de preservar o seu equipamento, no próximo item, descubra quais são as exigências legais relacionadas à correta manutenção de caldeira. 

Quais obrigações são previstas em lei?

É justamente para garantir os princípios básicos de uma boa manutenção de caldeira que existe a norma regulamentadora NR13, aprovada pela Portaria n° 3.214 de 08 de junho de 1978 do Ministério do Trabalho e Emprego.

De maneira geral, ela estabelece todos os requisitos que devem ser atendidos por empresas que utilizem as caldeiras a vapor, vasos de pressão e tubulações de interligação.

O fator “manutenção” é o ponto principal da NR13, que visa, acima de tudo, a segurança e saúde dos trabalhadores. 

Sob esse aspecto, a norma destaca é que é dever da empresa garantir todas as medidas possíveis para eliminar, reduzir ou controlar possíveis riscos:

“Os instrumentos e controles de caldeiras devem ser mantidos calibrados e em boas condições operacionais, constituindo condição de risco grave e iminente o emprego de artifícios que neutralizem sistemas de controle e segurança da caldeira.”

É também papel da empresa apresentar toda a documentação que atesta o devido cumprimento das NRs ao Ministério do Trabalho sempre que solicitado – onde também se inserem os controles de manutenção. 

A organização é obrigada também a assegurar que os devidos testes e reparos nas caldeiras sejam realizados com condições plenas de segurança, evitando quaisquer danos à integridade física dos profissionais envolvidos. 

Além das próprias caldeiras, a NR13 destaca que o monitoramento, as avaliações e eventuais reparos também devem ser feitos em equipamentos auxiliares ao seu funcionamento, como bombas, filtros, motores, geradores, entre outros. 

Para que você não tenha problemas ao adotar esses cuidados, no próximo item, saiba mais sobre como garantir uma boa manutenção de caldeiras!

Como garantir uma boa manutenção de caldeiras?

Além dos pontos anteriores, é bom considerar algumas dicas extra para otimizar a manutenção das caldeiras. Confira:

Não deixe de limpar periodicamente

Uma boa limpeza periódica pode reduzir diversos riscos em uma caldeira, já que fuligem, certas incrustações e diferentes resíduos podem prejudicar o funcionamento de uma caldeira industrial.

Sem esse cuidado, pode ocorrer uma redução significativa da eficiência em transferir calor e a elevação das chances de avarias. 

Uma boa limpeza dos tubos de caldeiras – por meios mecânicos ou mesmo químicos – deve ser regular.

Promova o tratamento da água de alimentação

Outro ponto fundamental da manutenção industrial envolve um sistema de tratamento da água de reposição. Se não for tratada, essa água pode gerar sérios problemas para as caldeiras, como a corrosão.

Essa corrosão, que ataca as partes metálicas do equipamento, pode levar a sua ruptura. Outro problema é a incrustação na superfície de troca térmica, que pode levar ao superaquecimento.

Por conta disso, é bom ter em mente a importância do tratamento da água, diminuindo os riscos destes e demais problemas.

Registre os serviços de manutenção

Para que suas caldeiras industriais mantenham a qualidade no funcionamento, outro ponto importante envolve os registros de todos os serviços e manutenções. Sem essa gestão apurada, dificilmente você conseguirá otimizar o processo.

Todos os dias, registre as temperaturas da água, dos gases de combustão e da pressão. Assim, esses dados fornecem informações que podem ser muito úteis no momento de diagnosticar problemas.

Em outras palavras, é uma forma de acompanhar de perto o funcionamento do equipamento para antecipar suas ações diante de eventuais avarias.

Realize testes diários de intertravamento da caldeira

Caldeiras industriais oferecem funções como as de intertravamentos, feitos para manter maior controle e segurança no equipamento. Para mantê-los em boas condições, são precisos alguns testes diários.

Essa etapa não é exatamente uma manutenção, mas faz parte dela sob o ponto de vista preventivo, como destaca o blog XH Mar

Realize simulações de situações de alarme, por exemplo. Verifique os sistemas de controle e observe suas respostas.

Estes testes podem trazer informações valiosas sobre o funcionamento da caldeira, levando a ações preventivas e focadas nos melhores resultados.

Sua indústria está com a manutenção de caldeira em dia? Gostou das nossas sugestões? Quer ficar por dentro de ainda mais dicas importantes para a sua empresa? Então continue acompanhando o nosso blog

Acidentes com caldeiras: saiba quais são os mais comuns e como evitá-los!

Acidentes com caldeiras: saiba quais são os mais comuns e como evitá-los!

Indústrias que trabalham com este tipo de equipamento sabem que os acidentes com caldeiras podem trazer muito risco às equipes e prejudicar significativamente a operação e instalações da empresa.

Por isso, reunimos neste conteúdo quais são os acidentes mais comuns, suas causas e como é possível evitá-los.

Também abordamos a importância de contar com equipamentos de qualidade para manter a segurança nas atividades da sua indústria. Confira!

Acidentes com caldeiras mais comuns

Os acidentes com caldeiras mais comuns estão relacionados ao processo de combustão, limite de pressão, falta de água ou ainda ao tratamento incorreto da água da caldeira. Confira a seguir mais detalhes sobre cada uma dessas causas.

Processo de combustão

A geração de energia interna é comum no setor industrial, e para isso, um dos principais métodos de transformação de energia é a combustão, que resulta em vapor. O processo em si varia conforme o combustível utilizado, como a biomassa sólida, líquida ou gasosa, por exemplo.

Quando se utiliza combustíveis líquidos ou gasosos, há um risco maior de ausência de chama, e ao mesmo tempo, ocorre a contínua injeção do combustível, o que leva o sistema da caldeira a repetir o processo até atingir o acendimento. 

Entretanto, desta forma é acumulado uma grande quantidade de combustível na câmara da caldeira e, portanto, quando o sistema consegue iniciar o acendimento, o equipamento libera energia em excesso, prejudicando a estrutura, instalações próximas, e tornando-se um grande risco para a equipe.

Limite de pressão

Cada tipo de caldeira possui uma pressão máxima de trabalho admissível, ou PMTA, que depende das características do projeto e fabricação do equipamento. Já a pressão de operação depende principalmente de parâmetros de processo e instalação, e esta deve ser sempre menor à pressão da caldeira.

Assim, caso a caldeira opere com uma pressão acima do seu limite, há o risco de explosão do equipamento, devido ao rompimento de componentes como tubos e soldas.

Outros fatores que podem influenciar na pressão da caldeira estão relacionados ao desgaste de materiais, ações externas e a própria qualidade do equipamento.

Falta de água

O sistema de geração de vapor de uma caldeira depende de dois elementos fundamentais, a água e o calor. Com o aquecimento, a água evapora e é transformada em vapor, gerando energia.

A água utilizada neste processo é adicionada ou reposta por um sistema de alimentação, que deve manter os níveis corretos de água na caldeira.

Entretanto, quando o sistema de alimentação falha e causa a falta de água na caldeira, é possível que ocorra um superaquecimento dos tubos, e por consequência seu rompimento. 

Nesta situação, a água pressurizada da caldeira vaza para a fornalha, resultando em uma expansão instantânea do vapor, que dispara a caldeira.

Mas se os tubos não se rompem neste momento, quando ocorrer a reposição de água é possível que ocorra a expansão, e então o rompimento.

Tratamento incorreto da água da caldeira

A falha no tratamento da água pode gerar problemas como a corrosão geral ou localizada e a incrustação.

Em casos de corrosão do material, seja geral ou localizada, o equipamento perderá parte da sua resistência mecânica, o que aumenta as chances de rompimento durante sua operação.

Já a incrustação é quando o acúmulo de um material sobre a superfície de troca térmica impede seu resfriamento, normalmente realizado pela água. Assim, este problema também eleva as chances de rompimento dos tubos.

O que você pode fazer para evitar

Agora que você já conhece as causas dos acidentes com caldeiras mais comuns, saiba o que pode ser feito para evitar cada uma delas!

A caldeira deve contar com um Sistema de Gerenciamento de Combustão (SGC)

Conforme a NR 13, que dispõe sobre Caldeiras, Vasos de Pressão, Tubulações e Tanques Metálicos de Armazenamento, “as novas caldeiras categoria B com queima de combustíveis líquidos ou gasosos devem dispor de SGC definido no projeto pelo fabricante para este fim, que garanta a execução segura da sequência de acendimento e o bloqueio automático dos combustíveis em casos de perda do controle de combustão ou da geração de vapor.” 

A norma determina que a caldeira contenha as seguintes funções de segurança:

  • Proteção de nível baixo de água;
  • Sequenciamento de purga e acendimento;
  • Teste de estanqueidade de válvulas de bloqueio de combustível;
  • Proteção de pressão alta ou baixa do combustível líquido ou gasoso;
  • Proteção de falha de chama.

Estas determinações garantem a injeção de combustível apenas quando necessário, evitando o acúmulo na câmara de combustão.

Outras boas práticas para o processo de combustão são a verificação regular a fim de encontrar vazamentos de combustível, testes diários do sensor de chama e evitar tentativas repetidas de ignição.

Cuidados com a PMTA

Você viu que é fundamental respeitar a pressão máxima de trabalho admissível para evitar acidentes durante a operação de uma caldeira.

Por isso, é interessante que toda a equipe que trabalhe com este equipamento seja treinada para entender os níveis ideais de pressão e operar sempre com segurança. 

Outra prática que pode ajudar é contar com sistemas de controle e alarmes para excesso de pressão, como o manômetro, a válvula de segurança, transdutor de pressão, entre outros.

Além disso, é essencial manter todos os instrumentos sempre em boas condições de uso e devidamente calibrados. Você pode testar semanalmente todos os componentes relacionados ao controle da pressão e realizar os ajustes necessários.

Recursos para o controle e alimentação de água

A NR 13 também aborda os recursos que a caldeira deve ter para evitar problemas com a alimentação deficiente de água:

  • Injetor ou sistema de alimentação de água independente do principal que evite o superaquecimento por alimentação deficiente, acima das temperaturas de projeto, de caldeiras de combustível sólido não atomizado ou com queima em suspensão;
  • sistema automático de controle do nível de água com intertravamento que evite o superaquecimento por alimentação deficiente.

Também é preciso contar com a proteção de nível baixo de água, para realizar as leituras corretas dos níveis de água. É fundamental que ao ser identificado o baixo nível, a combustão seja paralisada imediatamente.

Um sistema de combustão automático na caldeira pode evitar falhas operacionais, como o acionamento do equipamento sem água.

Também recomendamos os testes regulares e verificações dos sistemas que controlam a água, bem como a manutenção e limpeza de todos os componentes. Além disso, confira frequentemente o funcionamento do sistema de admissão de água de reposição.

Mantenha um bom tratamento de água

O tratamento da água da caldeira deve ser realizado com os produtos químicos adequados, ajustando o pH e removendo partículas impróprias. O ciclo de concentração também tem grande importância na manutenção do pH.

Para evitar a corrosão e incrustação, as inspeções anuais são fundamentais, assim como a constante manutenção sempre que necessário. Você também pode instalar termopares, que monitoram variações de temperatura nos tubos, ou seja, possíveis indicadores de incrustação.

Por fim, além de todas as inspeções e cuidados regulares com o equipamento, também é preciso analisar a qualidade da água com frequência.

A importância de contar com equipamentos de qualidade

Apesar da capacitação da equipe técnica ser um fator indispensável para a operação de caldeiras, os recursos presentes neste equipamento e a qualidade da fabricação fazem grande diferença na rotina de uma indústria.

Ao buscar por um fabricante de caldeiras, é fundamental que você esteja atento às certificações da empresa e ao atendimento das normas legais.

Nesse sentido, para proporcionar mais segurança e melhores resultados aos nossos clientes, as caldeiras Fimaco são fabricadas com base nas exigências legais do mercado, com materiais de qualidade e recursos eficientes para uma operação sem riscos.

Para conhecer com quais tipos de caldeiras que trabalhamos ou solicitar um orçamento sem compromisso clique abaixo!

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Combustão completa ou incompleta: saiba qual é ideal na indústria!

Combustão completa ou incompleta: saiba qual é ideal na indústria!

A geração de energia em indústrias é uma atividade comum, e entre as formas de transformação mais utilizadas, ela pode ocorrer por meio da combustão completa ou incompleta.

Os dois processos diferem entre si, principalmente pela quantidade de oxigênio presente durante a queima.

Por isso, produzimos este conteúdo para que você possa entender melhor como isso acontece, quais são as diferenças entre a combustão completa e incompleta e qual é o processo ideal para a indústria.

Além disso, você também verá quais são os fatores que influenciam a eficiência energética e como é possível aumentá-la! Continue a leitura!

O que é uma combustão completa?

Entre as 5 maneiras de transformar biomassa em energia, a combustão é uma das formas mais utilizadas no setor industrial, sendo possível realizar a combustão completa ou incompleta.

A combustão é basicamente uma reação química exotérmica entre o combustível e o comburente, que geralmente é o oxigênio. Quando o processo de combustão é completo, a reação produz calor, gás carbônico e água.

Assim, a queima de biomassa por meio de altas temperaturas e grande quantidade de oxigênio resulta em vapor a alta pressão. Este processo é amplamente utilizado na indústria madeireira, por exemplo, na produção de calor e eletricidade através de restos de madeira. Outra aplicação pode ser a venda de energia renovável, garantindo geração de receita à indústria.

A combustão possui três partes necessárias: o combustível, o comburente e a energia.

O combustível varia conforme o objetivo e tipo de atividade industrial, mas entre os mais utilizados estão o carvão, papel, madeira e outras fontes de biomassa.

Já o comburente, como citamos anteriormente, é em sua maioria representado pelo oxigênio, mas é possível utilizar qualquer outro material gasoso, desde que contenha oxigênio. 

Caso o gás utilizado não possua oxigênio suficiente, há a possibilidade de não ocorrer a reação, ou então, o resultado será uma combustão incompleta, como explicaremos mais à frente.

Por fim, para iniciar a combustão é preciso ter uma fonte de energia, para que o calor liberado no início continue gerando energia ao longo do processo, sustentando a reação até que um dos 3 elementos acabe. 

Entenda a seguir qual é diferença deste processo para a combustão incompleta!

Diferenças entre a combustão completa e incompleta

A diferença entre os conceitos de combustão completa e incompleta se dá principalmente pela quantidade de oxigênio presente durante a queima do combustível.

Ao contrário da combustão completa, que resulta em calor, gás carbônico e água, a incompleta gera apenas monóxido e dióxido de carbono, água e fuligem. Isso porque, não há uma quantidade ideal de oxigênio durante a queima, e portanto, o combustível não é completamente utilizado.

Neste caso, ao fim do processo o combustível é oxidado.

Outra diferença entre os dois tipos de combustão é a forma e cor da chama. A queima completa gera chamas azuis e homogêneas; a incompleta, por sua vez, produz chamas amarelas e heterogêneas, além de uma fumaça preta, devido à presença do carbono.

Além disso, a combustão incompleta possui aproveitamento de combustível e eficiência do processo menores.

Desta forma, a combustão completa apresenta mais vantagens para a indústria, principalmente no que se refere ao rendimento térmico e sustentabilidade das atividades

Mas para que a combustão continue sendo uma atividade benéfica, é fundamental acompanhar e implementar medidas para manter a eficiência energética ideal. Continue a leitura para entender como isso é possível.

Como garantir maior eficiência energética

Como garantir maior eficiência energética

A importância de manter processos de combustão mais eficientes está relacionada à uma queima mais econômica, redução de custos operacionais e baixa emissão de poluentes na atmosfera.

Para controlar o processo e garantir maior eficiência energética, existem algumas práticas que podem ser adotadas. Conforme o blog Coontrol, isso é possível por meio do controle visual e instrumental.

O controle visual é uma atividade mais operacional, exigindo maior experiência e observação do operador. Neste caso, é preciso estar atento a aspectos como densidade da fumaça, cor e forma da chama. 

Já no controle instrumental, a observação é realizada por meio de equipamentos medidores, o que torna a técnica mais eficiente. Com as informações obtidas fica mais fácil analisar questões que influenciam na eficiência energética, como a vazão de calor, o consumo de combustível e a quantidade de comburente utilizada.

Assim, controlando o carbono e oxigênio do processo, é possível diminuir o consumo de combustível e ainda contribuir para a redução de emissão de gases prejudiciais ao meio ambiente.

O blog Confor também relaciona a melhora da eficiência energética ao total controle e medição dos equipamentos, analisando variáveis de temperatura, pressão, velocidade, umidade do combustível e consumo dos insumos do processo.

O controle constante é necessário porque o processo de combustão pode ter muitas variações que influenciam na queima, como mudanças atmosféricas, desgastes, variações de energia, deposição de poeira nos rotores dos ventiladores, entre outros.

Por fim, a eficiência energética é significativamente influenciada pelo uso de equipamento adequado para a queima de combustível.

Nesse sentido, confira quais são as principais características e como ocorre o funcionamento das caldeiras construídas pela Fimaco!

Conheça as caldeiras da Fimaco

As caldeiras da Fimaco são desenvolvidas para atender a demanda de produção de energia no setor industrial, com foco em eficiência energética por meio da combustão completa.

Com uma regulagem perfeita do oxigênio durante a queima e seus vários estágios da fornalha, a caldeira atinge a ruptura e oxidação total dos átomos de carbono. Isso significa maior liberação de calor, eficiência energética e economia de combustível.

Os equipamentos da Fimaco para queima de combustível sólido são projetados para a combustão em três etapas distintas:

  • Pré-aquecimento do combustível: quando o combustível não é queimado, e sim aquecido. Os gases inflamáveis começam a ser envolvidos no processo da combustão
  • Fase gasosa: neste momento, a mistura dos gases inflamáveis com oxigênio sofre ignição, produzindo energia em forma de calor e luz
  • Fase sólida: nesta etapa a saída de gases inflamáveis não é suficiente para a presença de chama e gera pouca liberação de energia. Assim, o combustível carbonizado queima lentamente e o resfriamento dos não elementos queimáveis e cinzas acontece.

As caldeiras produzidas na Fimaco são do tipo flamotubular, ou seja, possuem tubos de fogo ou fumaça circundados de água. Portanto, os gases resultantes da combustão atravessam esses tubos, cedendo calor ao líquido durante a passagem. 

Se você deseja entender mais sobre o funcionamento destes equipamentos e como eles podem contribuir para os seus processos de combustão, confira nosso conteúdo sobre os tipos de caldeiras existentes no mercado! Para ler, acesse: Você conhece alguns tipos de caldeiras que existem?

Você sabe quais são as 5 formas de transformar a biomassa em energia?

Você sabe quais são as 5 formas de transformar a biomassa em energia?

A prática de transformar a biomassa em energia vem ganhando cada vez mais espaço no mercado brasileiro, principalmente no setor industrial. 

Os benefícios apresentados pela biomassa envolvem a sustentabilidade, redução de custos e até mesmo o aumento de receita para as empresas. 

Para aprofundar o seu entendimento no assunto, reunimos neste conteúdo as principais vantagens do uso da biomassa como energia. 

E ainda, quais são os 5 tipos de transformação utilizados neste processo e qual é a importância dos equipamentos para o tratamento da biomassa. Continue a leitura e confira!

Por que transformar a biomassa em energia contribui para a sua empresa?

A biomassa, que consiste em qualquer recurso de matéria orgânica, seja animal ou vegetal e renovável, pode ser utilizada como combustível na produção de energia dentro das indústrias. 

De acordo com informação publicada no site Panorama Offshore, o Ministério de Minas e Energia (MME) classifica a biomassa como a segunda maior fonte de geração de energia no Brasil. 

Outro dado interessante vem do Balanço Energético Nacional de 2019, publicado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE). Segunda a pesquisa, 57% da energia utilizada no setor industrial brasileiro veio de fontes renováveis, provando o grande potencial que a biomassa tem neste mercado. 

Esta alta capacidade da biomassa também é resultado da ampla atuação agrícola do país, que gera diversos tipos de produtos com potencial energético, como o bagaço da cana-de-açúcar e a casca de arroz.

Agora, em relação aos benefícios que você garante ao transformar a biomassa em energia, podemos destacar a redução de gastos operacionais, maior eficiência energética na fábrica e alta contribuição com questões ambientais.

A sustentabilidade, tema que vem ganhando maior atenção nos últimos anos, é uma das principais vantagens da biomassa, pois a queima de materiais orgânicos libera uma quantidade significativamente menor de carbono na atmosfera. Assim, a produção de energia torna-se menos agressiva ao meio ambiente. 

A biomassa também promove a economia na indústria porque utiliza, na maioria dos casos, recursos que seriam descartados. Além disso, os materiais da biomassa reduzem a corrosão nas caldeiras, fornos e outros equipamentos, prolongando suas respectivas vidas úteis.

Por fim, a biomassa também gera a oportunidade de aumentar a receita da empresa a partir da venda de energia renovável.

Assim, fica claro que uma das consequências indiretas do uso da biomassa é o aumento de competitividade da indústria no mercado.

Conheça os 5 tipos de transformação de biomassa em energia

Conheça os 5 tipos de transformação de biomassa em energia

Apesar de os processos de combustão serem os mais associados a isso, existem outras maneiras de transformar a biomassa em energia. 

Apresentamos a seguir os 5 tipos de transformação:

Pirólise

A pirólise, conforme explicamos no eBook Biomassa e seu potencial energético, ocorre através de uma reação de decomposição por meio do calor. A biomassa é exposta a altas temperaturas sem oxigênio, acelerando sua decomposição. O material resultante é uma mistura de gases, óleos vegetais e carvão vegetal.

Você verá que este processo é semelhante à combustão. Entretanto, aqui realiza-se a exposição da matéria sem a presença de oxigênio, o que contribui para que as moléculas maiores das substâncias sejam quebradas em partes menores e mais fáceis de serem processadas.

Gaseificação

No processo de gaseificação a biomassa também é exposta a altas temperaturas sem oxigênio. A diferença em relação ao tipo de transformação anterior é que as temperaturas exigidas na gaseificação são menores, e o processo resulta apenas em gases, como hidrogênio e monóxido de carbono. Estes podem ser utilizados para alimentar motores de equipamentos, ou ainda, na indústria química. 

Como os gases gerados são inflamáveis, ainda pode ocorrer a filtragem para remover certos componentes químicos. 

Combustão

Esta é uma das transformações mais comuns na indústria, produzindo energia para caldeiras ou turbinas, com uma eficiência energética que varia entre 20 a 25%.

O processo de combustão baseia-se na queima da biomassa por meio de altas temperaturas e grande quantidade de oxigênio, o que resulta em vapor a alta pressão. 

Um exemplo de aplicação da combustão é na indústria madeireira, que utiliza restos de madeira para a produção de calor e eletricidade. 

Co-combustão

Na co-combustão parte do carvão mineral que é utilizado em usinas termelétricas é substituído por biomassa, reduzindo a emissão de poluentes no processo. 

Nesta situação, o desempenho energético da biomassa fica entre 30 a 37%, representando grande economia para as empresas. 

Fermentação

A fermentação, apesar de não ser um tipo de transformação tão difundido, é um processo eficiente para a geração de energia. 

A biomassa é desintegrada, a partir de uma bactéria anaeróbica, o que forma uma mistura de metano e dióxido de carbono. 

Assim, o produto gerado pode ser utilizado para produzir eletricidade, e ainda nas indústrias de purificação de lixo e esgoto. 

A importância dos equipamentos para o tratamento da biomassa

Apesar de apresentar altos potenciais energéticos e diversas vantagens para o setor industrial, a produção de energia a partir da biomassa demanda uma estrutura eficaz e de qualidade para obter bons resultados. 

Contar com os equipamentos corretos pode fazer uma grande diferença no aproveitamento energético dos materiais processados e na eficiência da fábrica. 

A qualidade da estrutura de transformação de energia também influencia diretamente na capacidade produtiva, e portanto, na redução de despesas e geração de receitas. 

Desta forma, é fundamental buscar fornecedores qualificados e que tragam diferenciais em seus equipamentos. 

E então?

Como você viu, a produção de energia a partir da biomassa apresenta diversas vantagens, tanto socioambientais como econômicas. 

Além de todas as contribuições ambientais e redução de gastos, a biomassa também representa uma grande oportunidade de aumento de receita através da venda de energia renovável.

Os materiais classificados como biomassa são muito versáteis, permitindo o processamento por meio de variados tipos de transformação. 

Apresentamos neste conteúdo as 5 maneiras de transformar a biomassa em energia, sendo elas a pirólise, gaseificação, combustão, co-combustão e fermentação. E também, destacamos a importância de contar com os equipamentos adequados para a geração de energia. 

Nesse sentido, a Fimaco fornece soluções para combustão de diversos tipos de biomassa além de sistemas completos para recepção, processamento, classificação, manuseio e armazenagem de todo tipo de biomassa.

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Você conhece alguns tipos de caldeiras que existem?

Você conhece alguns tipos de caldeiras que existem?

O mercado contemporâneo conta com diferentes tipos de caldeiras à disposição das indústrias – cada uma com características e peculiaridades especialmente desenvolvidas para sanar demandas específicas de operação. 

É papel dos gestores conhecerem quais são os modelos disponíveis e quais que melhor se adéquam às suas necessidades. 

As caldeiras contam com diferentes capacidades e volumes de operação, diversos tipos de combustíveis, formas de produzir e acumular vapor, padrões de instalação e manutenção, entre outras características que as tornam únicas. 

Conheça alguns tipos de caldeiras disponíveis no mercado

Confira quais são os tipos de caldeiras mais comuns do mercado:

Caldeiras Flamotubulares

As caldeiras flamotubulares são aquelas com tubos de fogo ou fumaça circundados de água.

Nelas, os gases resultantes da combustão atravessam esses tubos, que cedem calor ao líquido durante a passagem. 

Apesar de possuir um rendimento térmico relativamente baixo, esses são os tipos de caldeiras mais comuns, já que sua construção é simples e capaz de atender perfeitamente locais que demandam uma baixa quantidade de energia. 

As caldeiras flamotubulares podem ser dividias em horizontais ou verticais. Nos modelos verticais, os tubos são verticalmente dispostos em um cilindro que tem suas extremidades fechadas por placas chamadas de espelhos. Neles, a fornalha fica localizada abaixo do espelho inferior. 

Por meio dessa disposição, os gases resultantes da combustão sobem pelos tubos, garantindo que a água que os envolve seja aquecida e vaporizada. 

Já nas caldeiras flamotubulares horizontais, os gases quentes passam por tubulações internas horizontais. 

No tambor de vapor, esses tipos de caldeiras podem contar de 1 a 2 passes de gases. A fornalha conta com paredes de tubos aletados, que contam com água em seu interior e são interligados no tambor de vapor.

Caldeiras Aquatubulares

Ao contrário das caldeiras flamotubulares, nos modelos aquatubulares é a água que circula dentro dos tubos. 

O calor adquirido da queima na fornalha passa em volta da tubulação, que é aquecida e transfere o calor para a água ali contida, fazendo com que o vapor seja gerado. 

Entre os tipos de caldeiras, esse é o mais indicado quando a finalidade é garantir uma maior produção de vapor. Seu uso se dá principalmente em usinas termoelétricas. 

Caldeiras Flamotubulares de Grelha Fixa

Por mais que as caldeiras flamotubulares já tenham sido citadas anteriormente, ainda existem dois modelos específicos que precisam ser mencionados, já que seu funcionamento se mistura com o funcionamento das opções aquatubulares!

As caldeiras flamotubulares de grelha fixa consistem em modelos flamotubulares que são desenvolvidos com fornalhas aquatubulares. 

Sua pressão média é de até 30 kgf/cm², com capacidade de 600 a 30.000 kgv/h, o que faz com que sejam destinadas às indústrias com menor demanda de geração de vapor. 

Com facilidade de inspeção e manutenção, esses tipos de caldeiras contam com grelha em escada inclinada e refrigerada, garantindo perfis fluidodinâmicos que obtém uma maior transferência de calor. 

Seu uso inclui a geração de energia e de vapor saturado no processo. Seus principais combustíveis incluem lenhas em toras, biomassa, serragem, cavaco de madeira, resíduos agrícolas, cascas de arroz, entre outros. 

Caldeiras Flamotubulares de Grelha Móvel

Também caracterizadas por caldeiras flamotubulares com fornalhas aquatubulares e pressão média de 30 kgf/cm², as opções de grelha móvel se diferem por contar com uma capacidade maior, de 3.000 a 30.000 kgv/h.

Sua vantagem é o sistema de combustão em que a grelha é própria para a queima de materiais picados, como serragem, cavaco de madeira, casca de arroz, maravalha, resíduos agrícolas, entre outros semelhantes. 

O combustível é inserido por meio de silos dosadores, que inserem sobre a grelha a quantidade precisa para a combustão. 

As grelhas são oscilantes e fazem com que o combustível se mova por três seções separadas, em que a primeira seca o combustível, a segunda realiza a queima dos voláteis e a terceira faz a queima do carbono fixo. 

O ar primário e secundário utilizado no processo de queima é dosado por meio de ventiladores automáticos, que são instalados nos dutos. Isso garante a queima completa dos gases suspensos e sólidos, conferindo mais eficiência ao equipamento. 

Confira outros tipos de caldeiras mistas

Além das últimas duas opções citadas no item anterior, existem outros tipos de caldeiras mistas, ou seja, que utilizam simultaneamente os modelos de funcionamento flamotubulares e aquatubulares. 

Entre as principais delas, podemos citar:

Caldeiras Cornuálias

As caldeiras cornuálias são aquelas que contam com dois cilindros horizontais, que são unidos entre si por placas planas. 

Por contar com um modelo de acionamento simples, com rendimento relativamente baixo, elas são indicadas para operações menores. 

Para se ter uma ideia, de acordo com matéria do blog RW Engenharia, a pressão em uma superfície de aquecimento de 100m² não ultrapassa 10 kg/cm2.

Caldeiras Lancashire

Nesses tipos de caldeiras podem existir até 4 tubos internos. A superfície de aquecimento pode atingir até 140m², gerando um vapor por m² de superfície de 18kg. 

Segundo o blog TSA, esse tipo de caldeira tem uma alta capacidade de produção de vapor, pois comporta um grande volume de água. Isso, porém, faz com que ela ocupe muito espaço. 

Apesar de ainda ser relativamente comum no mercado, valendo assim a sua menção, trata-se de uma opção que está sendo gradativamente substituída por caldeiras mais modernas e compactas nas indústrias. 

Caldeiras Multitubulares

As caldeiras multitubulares, ao contrário dos modelos com apenas 2 ou 4 tubos, são aquelas que dispõem de diversos tubos internos, onde circulam os gases da combustão. Esses tubos podem ser de retorno, de fogo direto ou mesmo mistos. 

Nas caldeiras com tubos de fogo direto, os gases que aquecem a água e geram o vapor passam apenas uma vez pelos tubos. No caso dos tubos de retorno, a fumaça circula pelo cilindro da caldeira.

No caso em que as duas soluções são utilizadas juntas na mesma caldeira, os gases vão em direção aos tubos de fogo direto e retornam por meio dos tubos de retorno. 

Além dessa distinção, as caldeiras multitubulares podem se diferenciar em relação à localização da fornalha. 

Em algumas delas, a fornalha é interna. Em outras, sua instalação é externa, em que o aquecimento é feito pelo lado de fora do equipamento. 

E então?

Você viu que apresentamos alguns tipos de caldeiras que existem no mercado e quais subprodutos podem ser utilizados para a geração de energia.

É muito importante que você analise as opções para identificar com eficácia qual poderá atender com agilidade e qualidade as demandas da sua indústria.

Se ficou com alguma dúvida sobre o assunto, entre em contato conosco

Agora, se você tem interesse em entender como o uso das caldeiras pode contribuir para a sustentabilidade, acesse o nosso conteúdo de blog sobre Energias renováveis contribuem para a sustentabilidade das indústrias!


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