Tipos de Queimador de Caldeira Marítima
Em uma caldeira marítima, normalmente é usado um queimador a óleo. Diesel ou óleo combustível pesado é usado como combustível de queima.
O combustível a ser utilizado deve estar limpo e em temperatura e viscosidade corretas para combustão rápida. Isso é para garantir que o combustível esteja na atomização correta que transformará o combustível em micro gotículas para uma combustão eficiente.
A temperatura é um fator crítico, pois uma temperatura inferior à normal levará ao aumento do tamanho da gota, resultando em combustão deficiente, produzindo fuligem e fumaça. Se a temperatura do combustível for muito alta, as gotas podem ser muito pequenas, levando à queima rápida do combustível perto da ponta do queimador. Para caldeiras marítimas, três tipos básicos de queimadores são usados.
- QUEIMADOR DE JATO DE PRESSÃO2. ATOMIZADOR DE JATO DE AR OU VAPOR3. QUEIMADOR DE COPO ROTATIVO
QUEIMADOR DE JATO DE PRESSÃO:
O principal objetivo do queimador da caldeira é quebrar o óleo em gotículas finas, ou seja, atomizar o combustível de maneira correta para que a combustão eficiente possa ser alcançada.
No queimador de jato de pressão, um orifício ou bocal é instalado na extremidade de um tubo de pressão que atomiza o combustível em gotículas finas.
A atomização do combustível também depende principalmente da vazão do combustível na extremidade do queimador. A diferença na pressão do combustível antes e depois do bocal controla a vazão do combustível do queimador. Portanto, se a vazão do combustível do queimador for reduzida para 50%, afetará a atomização em uma queda de 25%. Para contornar este problema, este tipo de queimador é fornecido com bicos de diferentes tamanhos (diferentes diâmetros de orifício), que podem ser trocados de acordo com a vazão do combustível que depende principalmente da carga da caldeira.
A pressão de combustível necessária para o queimador de jato de pressão pode variar de 7 bar a 15 bar, dependendo do projeto do queimador e da carga da caldeira. A viscosidade máxima exigida na entrada do queimador é normalmente de 15 cst e tanto o diesel quanto o óleo pesado podem ser usados como combustível.
Vantagens do queimador de jato de pressão:
- Simples na construção
- Econômico na manutenção
- Variedade de tamanhos para diferentes cargas de caldeiras
- Pode ser acomodado em todo o tipo de fornalha
- Produz variedade de chama: curta e gorda, longa e fina
Desvantagens:
- Relação de abertura limitada para alguns tamanhos de bico – 2:1
- Orifício do bico propenso a entupimento frequente
- Este queimador requer o mais alto tratamento pré-térmico de óleo
- A limpeza do bocal deve ser feita com cuidado, pois pode ser danificada facilmente
- Requer manutenção frequente
- Ineficiente em caldeiras de alta carga
ATOMIZADOR DE JATO DE AR OU VAPOR:
Este tipo de queimador é semelhante ao funcionamento com o jato de pressão, com uma adição de arranjo de fornecimento de vapor de alta pressão incorporado a ele. O óleo é assim pulverizado no caminho deste ar de alta pressão ou vapor que auxilia o combustível para a atomização. Normalmente, o ar é usado durante a partida inicial do queimador e, em seguida, o vapor assume a operação. Um bico convergente é usado para converter a energia de pressão em energia cinética, resultando em um jato de vapor de alta velocidade que permite a atomização do óleo que é pulverizado em seu caminho.
O lado do vapor possui bico tangencial que fornece movimento rotatório ao combustível para garantir uma combustão eficiente.
A pressão de combustível necessária para o queimador de jato de pressão pode variar de 10 bar a 21 bar, dependendo do projeto do queimador e da carga da caldeira. A viscosidade máxima exigida na entrada do queimador é normalmente de 15 cst e tanto o diesel quanto o óleo pesado podem ser usados como combustível
Vantagens:
- construção robusta
- Alta taxa de Controle de Fluxo – de 4:1
- Combustão eficiente em todo o espaço de trabalho
- A taxa de combustível do ar pode ser ajustada para alcançar a eficiência
- Boa combustão de óleo combustível pesado
Desvantagens:
- a combustão depende do fornecimento de vapor/ar
- Manutenção adicional de conexões e tubulações de ar e vapor
QUEIMADOR DE COPO ROTATIVO
Como o nome sugere, este queimador é composto por um bocal de queimador que é coberto por um cone de rotação rápida. O óleo combustível é transportado para um bocal localizado centralmente dentro do cone rotativo. À medida que o óleo combustível se move ao longo do copo devido à ausência de força centrípeta, o filme de óleo torna-se mais fino em seu curso à medida que a circunferência do copo aumenta. Por fim, o combustível é descarregado da ponta do cone rotativo na forma de spray atomizado fino.
A atomização alcançada no queimador de copo rotativo tem uma taxa de redução muito alta em comparação com o queimador de jato de pressão porque a atomização é produzida pelo copo rotativo em vez de pressurizar o suprimento de combustível para o bocal.
Vantagens:
- Boa taxa de abertura melhor que 4:1.
- Boa atomização de óleos combustíveis pesados.
- Menor temperatura de pré-aquecimento do óleo necessária para atomização.
- Sem combustível de alta pressão na linha
Desvantagens:
- Construção Complexa
- Caro na manutenção
- Consumo elétrico e conexões necessárias para o acionamento do copo.
Piloto ou queimador de ignição:
Em algumas caldeiras marítimas com queima do queimador principal em óleo combustível pesado, é muito difícil iniciar a caldeira com o queimador principal. Para a partida da caldeira, é fornecido um piloto separado ou queimador de ignição que utiliza óleo diesel como combustível. Isso permite que o queimador piloto acenda mesmo nas condições mais frias que o navio enfrenta no mar.
O queimador piloto possui uma bomba e tubulação de óleo diesel separadas. A fonte de calor é fornecida por dois eletrodos que acendem a chama piloto, que são acoplados a um transformador de ignição de alta tensão. O queimador piloto é dotado de um período limitado de acendimento durante o qual atua como fonte de calor para o queimador principal e, uma vez decorrido o tempo, a chama piloto se apaga.
Um queimador piloto consiste em um bocal destacável com orifícios finos para atomizar o combustível diesel para ignição instantânea. O bocal deve ser limpo em intervalos regulares e a operação do queimador piloto verificada quanto à atomização.
