Forno industrial

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  • Publicado : 6 de dezembro de 2012
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Forno Industrial
Com o desenvolvimento tecnológico e no intuito de expandir sua produção, as indústrias vêm investindo em equipamentos que otimizem o processo e reduzam os custos produtivos, adotando medidas que causem menor impacto ao meio ambiente e aumentando assim, sua competitividade frente ao mercado. Desse modo, cada equipamento industrial possui uma função específica, dependendo da áreaonde é empregado (química, petroquímica, têxtil, entre outras), sendo ela: bombear, armazenar, aquecer, separar, acionar ou resfriar. Dentre estes equipamentos o forno industrial é o responsável pelo aquecimento de materiais no seu interior, atendendo aos objetivos do processo (cozimento, secagem, fusão ou tratamento térmico).
1. Forno Industrial – Conceito
O forno é um equipamentoindustrial que tem a finalidade de fornecer calor através da queima de combustíveis, para um fluido que circula através das serpentinas instaladas dentro do mesmo, onde se faz necessário que a quantidade de calor compense as perdas do processo. Este calor é originado da queima de combustíveis, que ainda é a melhor maneira para fornecer a energia necessária de forma a elevar a temperatura do fluido,viabilizando assim os processos que provocam a quebra de moléculas aquecidas a altas temperaturas (craqueamento térmico), operações de destilação, entre outras.
Este equipamento necessita de uma atenção especial, pois é nele que geralmente estão os limites do processo, e consequentemente, acaba sendo o local onde ocorre um grande número de acidentes. Dessa forma, segundo Raimundo Sampaio, dentre asunidades de refinação e petroquímica, os fornos ocupam uma posição de destaque, representando aproximadamente 20% do investimento total e cerca de 80% do consumo de energia.
2. Composição do Forno
Geralmente o forno é composto por uma Câmara de combustão, zona de convecção, fornalha, serpentina, chaminé dos gases de combustão e o sistema de combustíveis que suprem gás ou óleo combustível para osqueimadores.
3.1 Serpentina
Compreende um conjunto de tubos consecutivos por onde os fluidos a serem aquecidos são transportados para as seções de radiação e convecção. Assim, dependendo do objetivo do forno, a serpentina pode ser classificada de acordo com a transmissão de calor nas seções de radiação e convecção. Nesta primeira, a superfície dos tubos está exposta ao calor das chamas eos tubos dessa seção geralmente são lisos e se encontram a certo distanciamento para que ocorra uma boa distribuição do calor. Já a segunda, situa-se afastada dos maçaricos, não recebendo o calor das chamas. Por isso, os gases que passam da seção de radiação para a de convecção possuem temperaturas elevadas, sendo capazes de ceder calor aos tubos dessa seção. Em relação a estrutura, os tubos sãoaproximados, o que aumenta a velocidade dos gases e, neste caso, uma troca térmica eficiente. Há a utilização de cabeçotes de contorno, os quais são responsáveis pela limpeza interna dos tubos, entretanto, há outro método de limpeza através do vapor d’água e ar, que possibilita o uso das curvas de contorno, obtendo um menor custo.
3.2 Queimadores
São os responsáveis por promover a misturaentre ar e combustível, a fim de promover uma combustão estável sem atingir estruturas da câmara de combustão, possuindo maçaricos, o local onde se efetua a vaporização do óleo e o seu direcionamento por um anel, que sai pelos tubos; e blocos refratários, sendo um conjunto de tijolos no qual a chama se direciona para a câmara de combustão.
3.3 Câmara de combustão ou Zona de radiação
É aregião onde grande parte do calor absorvido pelas serpentinas é proveniente da liberação térmica da chama dos queimadores ou maçaricos. É também chamado de Zona de radiação, pois a transferência de calor se dá principalmente pela radiação dos gases resultantes da queima de combustível.
3.4 Zona de convecção
Neste local a transferência de calor para as serpentinas é proporcionada pelos...
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