Gerador de Vapor

1. Introdução

Geradores de vapor são equipamentos largamente utilizados devido à versatilidade de aplicações em que se enquadram, são aplicados para geração de energia térmica, mecânica ou elétrica. Apresentam alta complexibilidade em seu estudo e modelamento matemático.
Este trabalho vem apresentar um projeto térmico de um gerador de vapor que atenda às condições especificas de serviço apresentadas pelo professor da disciplina de equipamentos térmicos da Universidade Federal do Rio Grande.

2. Dados do Projeto

Produção: 10 ton/h
Pressão manométrica: 10 bar
Vapor saturado a 184,1°C [3]
Temperatura Ambiente: 25°C
Gerador tipo aquatubular

3. Combustível Selecionado

Óleo combustivel - BPF

Composição em massa - Tabela T.2.4.21 [1]

C
81,9
%
O
0,0
%
N
0,0
%
H
11,1
%
S
5,0
%
H2O
2,0
%

4. Propriedades da água [3]

h liq sat
781,1
kJ/kg h vap sat
2781
kJ/kg h liq 60°C*
251,6
kJ/kg
T sat
184,1
°C

* Estimou-se o retorno do condensado a uma temperatura de 60°C

5. Cálculo do poder calorífico

5.1 Poder calorífico superior:

5.2 Poder calorífico inferior:

6. Excesso de ar

Para garantirmos a queima completa do combustível, utilizaremos excesso de ar na combustão. Como utilizaremos queimadores de pulverização mecânica, o excesso de ar recomendado [2] é de 20%.

7. Cálculo do ar e gás

7.1 Volume de ar teórico

7.2 Volume de ar real

7.3 Massa de ar teórico

7.4 Massa de ar real

7.5 Volume de gás teórico

7.6 Volume de gás real

7.7 Massa de gás teórico

7.8 Massa de gás real

8. Determinação da composição dos gases da combustão

A composição dos gases da combustão em % de volume

Composição dos gases da combustão em % de massa

n Kmoles
Fração Molar
CO2
4,610442
0,072711
SO2
0,070905
0,001118
N2
47,55468
0,749985
H2O
9,328005
0,147112
O2
1,843496
0,029074