8 - DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA
8.1
Válvulas de Segurança
Sua função é promover o escape de excesso do
vapor, caso a pressão máxima de trabalho permitida na caldeira venha a ser
ultrapassada e os outros dispositivos de segurança venham a falhar.
As válvulas de segurança, mesmo que ajustadas
para abertura na PMTA, deverão:
}Ser
adequadamente projetadas;
}Ser
adequadamente instaladas;
}Ser
adequadamente mantidas.
- Nos casos que estas condições não forem atendidas, a válvula de segurança será considerada como inexistente.
A quantidade e o local de instalação das
válvulas de segurança, deverão atender aos códigos ou normas técnicas
aplicáveis.
De
acordo com o código ASME, Seção I, é permissível um acréscimo de pressão,
durante a descarga (com a válvula já aberta) de no máximo 6% da PMTA.
Quando uma caldeira possuir duas válvulas de
segurança, uma delas deverá abrir com 5% e a outra com 10% acima da pressão
máxima de trabalho permitida.
Para
garantir um perfeito funcionamento da válvula de segurança, deve-se observar o
seguinte:
}Experimentar,
uma vez ao dia, todas as válvulas de segurança, acionando-se a alavanca de
teste manual;
}Promover
a inspeção das sedes das válvulas pelo menos uma vez por ano;
}Fazer
periodicamente um teste de funcionamento da válvula. Isto se faz colocando um
manômetro aferido na caldeira e, em seguida, fechando todas as saídas de vapor
até que a válvula comece a funcionar. Para sua aferição devem ser observadas as
percentagens acima indicadas e, durante o processo, o teste da pressão máxima
na caldeira não deve ultrapassar 10% da máxima permitida.
8.2
Válvulas de Mola
Estas válvulas são as mais
utilizadas atualmente. Existem dois tipos de válvulas de mola:
}de
baixo curso;
}de
alto curso.
8.2.1 Válvulas de Baixo Curso
Nas válvulas de baixo curso, a
pressão do vapor que atua sobre a área do disco de vedação abre totalmente a
válvula.
8.2.2
Válvulas de Alto Curso
Nestas, a ação da pressão abre parcialmente a
válvula. O vapor que escapa projeta-se sobre um disco provido de anel de
regulagem proporcionando a mudança de direção do fluido e a força de reação do
vapor completa sua abertura.
Estas válvulas são perfeitas, abrem e fecham
instantaneamente. Elas são vendidas pelos fabricantes nas dimensões adequadas,
desde que sejam fornecidas a vazão e a pressão do vapor.
As
válvulas de segurança exigem cuidados especiais desde a sua instalação. Dentre
eles, podemos citar:
}evitar
choques;
}acertar
a prumo (velocidade da válvula);
}evitar
alterar a regulagem original do fabricante.
As
válvulas de segurança evitam a contínua elevação da pressão no gerador de
vapor. Válvulas de segurança corretamente dimensionadas devem:
1º) Abrir totalmente a uma pressão definida,
evitando o desprendimento de vapor antecipadamente;
2º) Permanecer abertas enquanto não houver
queda de pressão, ou seja, retorno da pressão para as condições de trabalho do
gerador;
3º) Fechar instantaneamente e com perfeita
vedação logo após a queda de pressão.
4º) Permanecer perfeitamente vedadas para
pressões inferiores a sua regulagem. Os cuidados também se estendem à operação:
}não
permitir acréscimos de peso na válvula;
}testar
diariamente seu funcionamento;
}eliminar
vazamentos contínuos.
}Para assegurar esta performance,
as válvulas de segurança devem ser fabricadas sob controle de qualidade,
instaladas corretamente e serem submetidas a sistemáticas inspeções e mantidas
em condições de funcionamento perfeito.
}Podemos encontrar, basicamente,
dois tipos de válvulas de segurança:
}a) de contrapeso; FIG 35
}b) de mola. FIG 36.
9 - DISPOSITIVOS E SISTEMAS DE PROTEÇÃO E CONTROLE DE CHAMA
Os dispositivos usualmente empregados nestes
sistemas de proteção são dos seguintes tipos:
Por Termoelétricos
São formados por lâminas bimetálicas (lâminas de metais diferentes) e
por uma chave elétrica. As lâminas bimetálicas ficam instaladas no caminho dos
gases e também estão ligadas ao circuito, de tal modo que não é possível
acender o queimador com a chave aberta. Acendendo a caldeira, o calor dos gases
desprendidos dilata as lâminas e quando se queima a caldeira, as lâminas
resfriam e se contraem abrindo e interrompendo o circuito elétrico do
queimador.
Por
Células Fotoelétricas
Trata-se de um sistema bem aperfeiçoado que
trabalha com uma célula fotoelétrica, um amplificador e um relé. O seu
funcionamento é baseado na coloração das chamas. Se estas se apagarem, a
luminosidade no interior da fornalha será diminuída, a célula fotoelétrica
comandará o amplificador e o relé abrirá seus contatos, interrompendo o
circuito dos queimadores.
Os
sistemas fotocondutivos para segurança de chama têm quase o mesmo funcionamento
dos fotoelétricos, sendo modificado apenas o tipo de célula. Utilizam-se das
irradiações infravermelhas das chamas e fazem uso de amplificadores especiais
que conseguem estabelecer diferenças entre o calor das chamas e o calor dos
refratários na fornalha.
Estes
controladores funcionam em conjunto com os equipamentos de segurança, fazendo
com que a caldeira seja parada e religada automaticamente, controlando
perfeitamente a água de alimentação e os limites de pressão. É efetuada,
também, a parada de emergência comandada pelo circuito de segurança.
10 - DISPOSITIVOS DE CONTROLE
Estes
dispositivos são projetados para garantir que a caldeira funcione em perfeita
segurança.
10.1 Pressostatos
10.1.1
Pressostato de Controle de Máxima Pressão da
Caldeira.
Tem a finalidade de controlar a pressão
interna da caldeira por meio de um comando para os queimadores.
É
constituído de um fole metálico (ou de um diafragma) que comanda uma chave
elétrica por meio de um dispositivo de regulagem da pressão. A medida que
diminui a pressão dentro da caldeira o fole (ou diafragma) se contrai, fechando
o circuito elétrico e dando partida ao queimador.
Quando
a pressão for restabelecida o fole (ou diafragma) se dilatará e fará a abertura
dos contatos, interrompendo o funcionamento dos queimadores.
Nas caldeiras semi-automáticas a chave interrompe o circuito do
queimador quando atingida a pressão de corte, mantendo o circuito travado e
impedindo que seja reacendido manualmente, até que seja atingida a pressão de
operação.
10.1.2 Pressostato Modulador
Apresenta construção semelhante ao pressostato de máxima pressão, faz a
regulagem do óleo e do ar para os queimadores. Sua diferença com o pressostato anterior é que este não faz a
simples partida ou parada de motor da bomba de combustível e regulador de ar
nos pontos preestabelecidos de pressão. Ele regula a velocidade do motor nas
pressões intermediárias as prefixadas, dando um perfeito equilíbrio ao
regulador de ar-combustível.
Todo este trabalho é conseguido através do
motor modulador que é composto (além dos enrolamentos do motor) por um relé de
equilíbrio e um reostato de balanceamento. Portanto, o motor trabalha junto ao
reostato da chave moduladora.
10.2
Válvula Solenóide
É
comandada eletricamente, abrindo e fechando, para dar passagem ao óleo e ao
vapor.
Um bom lubrificante para a haste móvel da
válvula solenóide é o grafite em pó.
10.3
Chave Seqüencial
Tem a finalidade de promover na caldeira um
ciclo completo de operações, que são: i) modulação automática; ii) ignição elétrica; iii) apagar a caldeira por motivo de
segurança; iv) limitar a pressão, v) promover
a ignição automaticamente.
Seu funcionamento é parecido com o pressostato modulador, mas ao invés de
apresentar o reostato para regulagem de velocidade do motor, ele apresenta um
conjunto de contatos que são destinados um para cada operação a ser feita.
Portanto, quando termina um ciclo de operações, imediatamente começa outro.
11 VÁLVULAS.
As
válvulas podem ser classificadas em:
Válvula
principal de saída de vapor;
Válvula
de segurança;
Válvula
de retenção;
Válvulas
de descarga: Lenta e Rápida
Válvula
de vapor de serviço;
Válvula
para escape de ar;
Válvula
para introdução de produtos químicos e Válvula para descarga contínua;
Válvula
de alívio;
Válvula
de alimentação.
Válvula
Principal de Saída de Vapor
Permite a vazão de todo o vapor produzido pela
caldeira. Na maior parte das aplicações são válvulas do tipo globo, por
assegurarem controle mais perfeito da vazão.
A válvula conhecida como gaveta aplica-se em
grandes unidades, sem responsabilidade sobre o controle da vazão.
Válvula de Segurança
Destina-se
a permitir ou interromper o suprimento de água no Gerador de Vapor. É do tipo
globo com passagem reta.
Válvula
de Retenção
Geralmente,
a válvula de alimentação permanece totalmente aberta. As válvulas de retenção,
colocadas logo após a anterior, impedem o retorno da água sob pressão do
interior da caldeira.
Válvula
de Descarga
Também conhecida como válvula de dreno,
permite a purga da caldeira e está sempre ligada nas partes mais inferiores da
mesma. O lodo do material sólido em suspensão, geralmente acumulado no fundo
dos coletores ou tambores inferiores das caldeiras, é projetado violentamente
para fora da unidade quando se abrem estas válvulas.
Há dois tipos de válvulas de descarga que se
instalam em série:
a)
Válvula de descarga lenta – sua função principal é assegurar a perfeita vedação
do sistema. É uma válvula de passagem reta do tipo globo.
b) Válvula de descarga rápida – que abre a
secção plena instantaneamente, assegurando a vazão da água com violência capaz
de arrastar os depósitos internos.
As
dimensões destas válvulas são padronizadas 1 1/2" - 2" até 2
1/2". As descargas interminentes geralmente são projetadas no
esgoto.
Válvula
de Vapor de Serviço
É uma válvula do tipo globo e sua secção
corresponde a 10% da válvula principal. Sua função é assegurar o suprimento de
vapor para acionamento de órgãos da própria caldeira, como:
}bombas
de alimentação;
}aquecimento
de óleo;
}Injetores.
Válvula
de Escape de Ar
É uma válvula do tipo globo que controla a
saída ou entrada de ar na caldeira, nos inícios e fins de operação. Apresenta
dimensões de 3/4" a 1”.
Válvula de Introdução de Produtos Químicos e
de Descarga Contínua
Esta válvula caracteriza-se por ser do tipo
globo agulha de fina regulagem. A primeira é usada quando se procede o
tratamento interno de água na caldeira, permitindo a vazão regulada de produtos
químicos.
A
segunda assegura a descarga contínua da caldeira, a fim de manter a
concentração de sólidos totais em solução na água, aquém dos limites máximos
permitidos para evitar incrustações.
Válvula de Alívio
É uma válvula instalada na parte superior do pré-aquecedor de óleo, para evitar que este
combustível atinja pressões superiores aos níveis adequados.
Válvula de Alimentação
É
uma válvula do tipo globo com passagem reta. Ela permite ou interrompe o
suprimento de água no gerador de vapor.
Se
a água for lançada na parte onde
tem vapor, estando ela bem mais fria, provocará um choque térmico que poderá
causar sérias conseqüências. Portanto, a admissão é feita
abaixo do nível de água e o mais distante possível da fornalha.
Não se deve injetar água fria em caldeira
quente quando o nível da água estiver baixo porque se corre o risco do choque
térmico e de uma provável implosão. Deve-se, portanto, diminuir o fogo e até
apagá-lo, esfriando a caldeira.
Nenhum comentário:
Postar um comentário