UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS - UFMG
Por: Mário Santos • 3/12/2018 • Trabalho acadêmico • 1.157 Palavras (5 Páginas) • 255 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS - UFMG
FACULDADE DE ENGENHARIA
Mário Antônio dos Santos Júnior
Matrícula: 2010021651
Controle de Forno – Memorial Descritivo de Controle
Controle de Processos Químicos e Petroquímicos
Belo Horizonte, Novembro/2018
Sumário
1. INTRODUÇÃO 3
2. MALHA DE CONTROLE 4
2.1 Malha de Carga 4
2.2 Malha de Pressão com Controle Cascata de Temperatura 5
2.3 Malha de Pressão Interna do Queimador 6
INTRODUÇÃO
A função do queimador é o de fazer com que o combustível e o oxidante fiquem em contato o tempo suficiente e à temperatura suficiente para ocorrer e completar a reação de combustão. Uma vez que a maioria das reações de combustão acontecem na fase gasosa, o contato eficiente depende de: Tempo, Temperatura e Turbulência. Em geral os queimadores não podem ser considerados isolados do forno pois os arredores obviamente vão ter um efeito sobre a quantidade de calor perdida pela chama, consequentemente sobre a sua temperatura, sobre o tempo em que os gases da chama são mantidos na zona de combustão e, sobre a recirculação do gás.
Considere as paredes da câmara de combustão fechada e fria, a chama vai perder calor rapidamente e sua temperatura pode ser tão reduzida que a queima cessa antes que se complete. Isto vai acontecer por exemplo, quando um forno é ligado frio. Outro resultado de uma câmara de combustão fria será o alongamento da chama por causa das reações químicas mais lentas em temperatura reduzida. Do mesmo modo, paredes refratárias quentes vão irradiar o calor de volta para a chama, aumentando sua temperatura e a intensidade de combustão, dando uma chama menor e mais intensa. De maneira semelhante, se o calor é irradiado para a base da chama ele vai reduzir a zona de pré-aquecimento, novamente aumentando a intensidade da combustão.
Enquanto que a turbulência inicial pode ser gerada pelo queimador, seu desenvolvimento pode ser alterado pela proximidade das paredes da câmara. Além de fazer uma boa mistura do combustível e do oxidante, a turbulência tem o efeito de fazer com que os gases quentes e os intermediários da combustão retornem para a zona de ignição, com a consequente redução no tempo de ignição.
MALHA DE CONTROLE
Para se controlar a temperatura de um forno, a maneira mais utilizada é atuar no sistema de combustível. Temos três malhas principais no sistema descrito.
- Malha de Carga
- Malha de Pressão com controle cascata de temperatura
- Malha de temperatura
Vamos analisar o funcionamento de cada uma das malhas e detalhar sua importância.
Malha de Carga
Na figura abaixo temos a imagem da malha de carga do queimador.
[pic 1]
Figura 1 Malha de Carga queimador
O objetivo da malha de carga é controlar a vazão de entrada da substância aquecida para que desta forma não produza distúrbios no sistema, já que uma oscilação na vazão de entrada pode aumentar o diminuir a temperatura do forno. Esta vazão é controlada a partir da medição da vazão de carga através do FT01 que envia seu sinal para o controlador de vazão, este processa o dado medido com o set-point que normalmente vem do sistema de controla Scada ou CLP, e faz a atuação no elemento primário de controle que no nosso exemplo e a válvula que esta logo após o medidor de vazão.
Malha de Pressão com Controle Cascata de Temperatura
Para controlar a temperatura do gás se manipula a vazão de combustível. Um sensor de temperatura (TIC-03) mede a temperatura de saída do produto e usa esse valor como setpoint do controlador de vazão na entrada de combustível (FIC-03) do forno. Caso o controle de temperatura necessite de mais calor, ele irá aumentar referência (setpoint) do controlador de pressão (PIC-03), o que implicará em mais combustível para os queimadores. A saída do TIC-03 é limitada entre os valores mínimos e máximos permitidos de pressão para operação dos queimadores
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