Soluções industriais de queimadores que proporcionam segurança e eficiência

Tecnologias comprovadas de queimadores e conhecimento local para que você possa superar os desafios mais difíceis em setores críticos.

Nossas soluções para queimadores industriais

Disparo por pulso

O disparo por pulsos aumenta a produtividade e reduz as emissões em sistemas de forno a gás multiqueimador. Essa técnica, que envolve a “pulsação” dos queimadores em ciclos LIGA/DESLIGA ou fogo alto/fogo baixo, oferece mais controle de temperatura e eficiência de combustível. Isso também maximiza a circulação de ar e homogeneíza o calor dentro do forno. Para desbloquear os muitos benefícios do disparo por pulsos, os sistemas de queimador requerem válvulas robustas que possam suportar aberturas e fechamentos frequentes para regular adequadamente o calor.

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Válvulas de corte para gás de alta vazão ASCO™ 214

As válvulas de isolamento para gás ASCO Série 214 são especificamente desenvolvidas para controle liga/desliga de gás combustível em queimadores a gás comerciais e industriais. Seu design exclusivo de disco duplo com sobrecurso oferece vedação redundante para fechamento hermético em linhas de gás piloto ou principais. Um trem de gás com cabeça magnética dupla oferece uma área de ocupação excepcionalmente pequena para aplicações com restrição de espaço. As válvulas são ideais para caldeiras a gás natural, fornalhas, secadores de grãos, fornos, geradores a gás e equipamentos comerciais de cozinha.

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Válvulas de corte para gás de alta vazão ASCO™ 215

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Válvula para pistão operada por pressão ASCO™ série 290D

A Série 290 da ASCO é uma válvula de pistão de corpo angular, ação direta, operada por pressão, criada para aplicações exigentes. O design de corpo reto está disponível em bronze ou aço inoxidável. A válvula é adequada para aplicações de serviços gerais (ar, gás inerte, água, óleo), além de vapor, água quente e fluidos auxiliares. Uma ampla gama de opções, certificações e características estão disponíveis.

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Perguntas frequentes sobre queimadores industriais

As válvulas de corte da segurança do combustível LIGAM e DESLIGAM o queimador e impedem o fluxo de combustível (gás ou petróleo) para a câmara de combustão caso o alto-forno, forno, caldeira, oxidador térmico ou outros equipamentos de aquecimento sejam desligados. As válvulas de corte de segurança de combustível podem ser operadas eletricamente (motorizadas ou solenoides) ou pneumaticamente, e são exigidas por códigos e normas nacionais

Outras características da válvula:

•Normalmente fechada.

•Sujeita a importantes testes vitalícios.

•Deve atender a requisitos rigorosos de estanqueidade e vazamentos.

•Projetada para desligar em menos de 1 segundo em caso de perda de energia.

•Na maioria das vezes, duas válvulas são necessárias entre o queimador e a fonte de combustível.

Uma válvula de corte é uma válvula que pode ser fechada para interromper o fluxo de um meio (“desligando-a”)

•Pode ser manual ou automática. Se a válvula for automática, então a atuação pode ser elétrica, pneumática (pressão do ar + eletricidade) ou hidráulica (óleo pressurizado + eletricidade).

•Uma válvula de corte automática é uma válvula normalmente fechada, o que significa que o atuador é à prova de falhas na posição fechada (na maior parte do tempo usando um retorno por mola), de modo que a válvula será fechada automaticamente quando desenergizada.

Um componente de segurança crítico para queimadores de combustão é a chamada “válvula de corte de segurança automática”, que é uma válvula de corte que fica desenergizada quando uma condição insegura é detectada, garantindo que o fluxo de combustível para o queimador seja desligado e seguro.

•Essas válvulas foram projetadas especificamente para aplicações com queimadores com taxa de vazamento muito baixa, alta velocidade de fechamento e boa confiabilidade.

•Um padrão no setor de queimadores é instalar duas em linha, garantindo que se uma estiver falhando ou com vazamento, outra assumirá a responsabilidade de colocar o queimador em uma posição de fechamento.

1. Quando energizada, a haste do atuador motorizado empurra a haste da válvula para baixo, abrindo a válvula

2.Após a perda de energia, o atuador libera sua força, uma mola no atuador traz a haste do atuador de volta e uma mola na válvula eleva o obturador da válvula, desligando a válvula.

3.Quando energizada, a bobina atrai o núcleo móvel que eleva o disco da válvula, abrindo a válvula.

4.Quando a bobina desenergizada não puxa mais o disco para cima, e a mola pode empurrar o disco para desligar a vazão.

Uma linha de combustível é o conjunto de componentes de controle de fluidos que vão do suprimento de combustível até o queimador. O objetivo do sistema é controlar com segurança o fluxo de combustível para dentro do queimador e garantir um desligamento seguro quando necessário. Os conjuntos de linha de combustível consistem em muitos componentes que são regidos por várias normas. Por exemplo:

•NFPA 85: código de riscos dos sistemas de caldeira e combustão.

•NFPA 86: padrão para fornos e alto-fornos.

•NFPA 87: padrão para aquecedores de fluidos.

•EN 676: queimadores forçados para combustíveis gasosos.

•EN 746-2: equipamento de termoprocessamento industrial.

Queimadores grandes são controlados usando uma combinação de um sistema de gerenciamento de queimadores (BMS) e um sistema de controle de combustão (CCS).

O BMS garante inicialização, operação e desligamento seguros dos queimadores.

•Às vezes chamado de sistema de segurança de chamas, o BMS inicia o queimador na sequência adequada eliminando primeiro o gás da câmara de combustão, iluminando o piloto (se houver uma chama piloto) e, em seguida, abrindo a linha de combustível principal.

•Durante a operação, o BMS monitora a chama principal do queimador e cortará a energia para as válvulas de corte de segurança quando a chama não for detectada ou se qualquer condição insegura for detectada. Além disso, o BMS verifica as condições de operação seguras na inicialização; se as condições não forem cumpridas, o BMS interromperá a sequência de inicialização e alertará o operador.

O CCS consiste em equipamentos para controlar a relação combustível-ar e a taxa de disparo. Esses componentes mecânicos e eletrônicos podem incluir atuadores, válvulas de controle de vazão, controladores lógicos programáveis (PLC), inversores de frequência (VFD) e sensores de vazão. Em algumas condições, o BMS e o CCS podem ser integrados ao mesmo equipamento de controle.

Uma razão de rangeabilidade do equipamento de aquecimento é a proporção entre a saída de calor máxima e mínima do equipamento. Varia de acordo com a tecnologia usada pelo queimador. Um queimador que tem uma razão de rangeabilidade de 10:1 significa que ele pode operar com uma saída de calor de 10% do seu máximo. A razão de rangeabilidade importa para o mercado de equipamentos de aquecimento, já que ter uma alta razão de rangeabilidade significa que há uma janela maior para modulação. De fato, uma proporção de 10:1 significará que o queimador pode trabalhar entre 10% e 100% de suas possibilidades de abertura de capacidade para funcionar a 20%, 30%, 40%, entre outros, quando a necessidade de calor varia. Isso gera ganhos significativos no consumo de combustível e nas emissões, pois aumenta as possibilidades de usar apenas o que é necessário.

Os tipos de combustível para queimadores e caldeiras incluem:

•gás natural

•óleo combustível (diesel)

•biodiesel

•gás do forno de coque

•biogás

•hidrogênio

•GLP (principalmente butano e propano)

Alguns sistemas de combustão usam combustíveis sólidos (como biomassa sólida ou carvão), são projetados de forma diferente e têm regras e desafios diferentes que a Emerson também pode ajudar a resolver.

A NFPA estipula requisitos comprovados e fechados para válvulas de corte de segurança de combustível que podem ser atendidas de uma das duas formas.

A primeira é implementar um interruptor de prova de fechamento.

Instalado na válvula pelo fabricante, este bloqueio verifica se a válvula de corte da segurança do combustível está totalmente fechada antes do início dos ciclos de purga e ignição do sistema.
Um interruptor de prova de fechamento precisa ser configurado de fábrica e não ajustável, e deve ser ativado somente após a válvula ter atingido a posição fechada. Isso significa que deve ser implementado um dispositivo especial para permitir o sobrecurso.

A segunda maneira de atender aos requisitos comprovados e fechados é implantando um sistema de comprovação de válvulas.

Este sistema pode ser ativo ou passivo. Quando ativo, ele usa uma bomba para pressurizar a tubulação entre duas válvulas de corte de segurança de combustível, monitora o gás pressurizado quanto a vazamentos antes da inicialização do sistema. Quando passivo, este sistema comprova cada válvula separadamente com um sequenciamento específico de abertura e fechamento da válvula verificando individualmente se há vazamentos com interruptores de pressão.
Um sistema de prova de válvulas pode ser mandado na Europa nas linhas de combustível dos queimadores, dependendo de sua saída de calor. Na NFPA, o sistema de comprovação de válvulas pode substituir a necessidade de interruptores de prova de fechamento em determinados casos.

Exigido por muitas normas, incluindo FM, NFPA e UL, os indicadores visuais mostram se uma válvula de corte de segurança de combustível está fechada ou aberta. Isso permite que os operadores ajam com total confiança em situações em que a válvula deve ser fechada por motivos de segurança.

Os indicadores normalmente são de natureza mecânica. Algumas normas determinam que se uma luz ou LED for usado, então a ausência de luz não pode mostrar uma posição. Esse requisito torna a indicação de luz de posição fechada mais complicada, pois a alimentação para a válvula é interrompida quando o componente é fechado.

Uma maneira de garantir que as válvulas de corte de segurança de combustível sejam bem mantidas e funcionarão com segurança no caso de desligamento é realizando testes anuais ou frequentes de vazamento. Como as sedes da válvula se desgastam com o tempo, esses testes garantem que não haja vazamento de gás através da válvula.

As válvulas Emerson para queimadores industriais contam com um ponto de tomada de pressão específico para facilitar esse procedimento de teste, permitindo que a válvula permaneça instalada no tubo durante o teste. Esses pontos de tomada de pressão também facilitam a instalação de pressostato para monitoramento do limite de pressão ou detecção automática de vazamentos quando usado com um sistema de comprovação de válvula.

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