Especificações Técnicas de Instrumentação aplicada a caldeiras. Material elaborado pelos estudantes Victor Said e Jason Levy, do curso técnico de automação e Controle Industrial, do Instituto Federal da Bahia. O material encontra-se sem revisão e/ou correções.
Especificações técnicas de uma malha de controle de uma caldeira
1. JASON LEVY REIS DE SOUZA
VICTOR SAID DOS SANTOS SOUSA
MALHA DE CONTROLE E MEDIÇÃO DE CALDEIRAS AQUATUBULAR E FLAMOTUBULAR
Salvador
2012
2. JASON LEVY REIS DE SOUZA
VICTOR SAID DOS SANTOS SOUSA
MALHA DE CONTROLE E MEDIÇÃO DE CALDEIRAS AQUATUBULAR E FLAMOTUBULAR
Malha de controle e medição industrial solicitada como objeto de avaliação parcial da
III Unidade pelo professor Cláudio Reynaldo B. Souza da Disciplina de Equipamentos
Industriais no Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia da Bahia,
Coordenação de Automação e Controle Industrial.
Professor Orientador: Cláudio Reynaldo B. Souza
Salvador
2012
3. CALDEIRAS AQUOTUBULARES
Dados Técnicos
Vazão Temperatura Pressão Nível
Set Point: 400°C Set Point: 80 kgf/cm² Set Point: 70%
Vazão de Vapor: até 200 T/h Temperatura Máxima: 520°C Pressão Máxima: até 120 Nível de Operação Mínimo: 30%
Temperatura Mínima: 173°C kgf/cm² Nível de Operação Máximo: 100%
Malha 101 – Controle de Vazão de Ar
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Simples instalação, manutenção e custo.
Através de uma queda brusca da pressão é
Ocupa um espaço pequeno e é altamente
Elemento gerada uma diferença e partir desta é
Placa de eficiente, apesar da perda de carga. Por ser
FE Primário de medida a vazão.Variedade de materiais,
Orifício um instrumento de medição simples e possuir
Vazão resistente a altas temperaturas e pressões,
um preço agradável além de ser eficiente em
assim como corrosão e erosão
sua categoria.
Para aplicações severas e temperatura e
Rotâmetro Por ser um instrumento de medição simples e
Indicador fluidos agressivos.
FI para altas possuir um preço agradável além de ser
de Vazão Bitolas: 1/2” a 3” processos. Maior
pressões eficiente em sua categoria.
resistência a pressões.
FT Transmisso Pressão Pressão média de 150 bar; realiza medição O presente instrumento consegue suportar
r de Vazão Diferencial de nível, vazão, etc.; pode ser usado para uma pressão elevada favorecendo o o
4. equipamento e a precisão do processo, sendo
gases e vapor;
assim este consegue suprir esta necessidade.
Facilidade de remoção das partes internas,
pela ausência de roscas o que facilita
bastante a operação na própria instalação;
capacidade vazão da ordem de 20 a Facilidade de instalação, operação e
30% maior que a globo convencional; manutenção. Possui fácil retirada dos internos,
Válvula de
Válvula menor peso das partes internas, além de ser aplicada para altas pressões e
FVC Controle de
Gaiola resultando assim um menor vibração temperaturas. Possui alta estabilidade de
Vazão
horizontal consequentemente menor ruído operação, assim como baixo custo, é uma
de origem mecânica do que as válvulas válvula barata.
globo duplamente guiadas; não possuindo
flange inferior a válvula é algo mais leve que
as globo convencionais.
Malha 102 – Controle da Vazão de Combustível
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Através de uma queda brusca da
pressão é gerada uma diferença Simples instalação, manutenção e custo. Ocupa um
Elemento e partir desta é medida a espaço pequeno e é altamente eficiente, apesar da
Placa de
FE Primário de vazão.Variedade de materiais, perda de carga. Por ser um instrumento de medição
Orifício
Vazão resistente a altas temperaturas e simples e possuir um preço agradável além de ser
pressões, assim como corrosão e eficiente em sua categoria.
erosão
Para aplicações severas e
Rotâmetro Por ser um instrumento de medição simples e
Indicador de temperatura e fluidos agressivos.
FI para altas possuir um preço agradável além de ser eficiente
Vazão Bitolas: 1/2” a 3” processos.
pressões em sua categoria.
Maior resistência a pressões.
FT Transmissor Pressão Pressão média de 150 bar; Foi escolhido este instrumento pelo simples fato do
de Vazão diferencial realiza medição de nível, vazão, mesmo atender as grandes pressões de uma
etc.; pode ser usado para gases e caldeira.
vapor;
5. Por usar aparelhos que se comunicam através do
Conversor de sinal pneumático e tendo que conectar estes
Transdutor Converte de P/I, além de fucionar
FY pneumático mesmo a um controlador elétrico, acaba por haver a
de sinal como extrator de raiz.
para eletrico necessidade de um transdutor, para possibitar esta
comunicação.
Por permitir o controle de vazão parcial Permite o
controle parcial do fluxo
Abertura e fechamento mais rápido que da válvula
de gaveta.
Válvula de Aço Inox/, classe de pressão de:
Globo sede As características construtivas da sede-obturador
FVC controle de 150-600 PSI. Fabricado em
simples permitem estanqueidade total
vazão tamanhos de 1/2” até 12”.
Manutenção favorecida pelo fácil acesso aos
componentes internos, sem remover a válvula da
linha
Aplicável em ampla faixa de pressão/temperatura
Malha 103 – Controle da Pressão da Caldeira
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Para se obter uma boa qualidade do produto
com o mínimo possível de perda de carga foi
Tubo de Pressão utilizado este instrumento, por questões de
PE Não encontrada.
Venturi diferencial eficiência e o custo-benefício comparado aos
outros materiais, apesar deste ser um medidor
caro
Trabalha com uma pressão de até:
1000 kgf/cm². Essa resistência de
Este foi escolhido por ser um instrumento de
Tubo de trabalho irá depender de seu material,
Indicador de medição bem conhecido e ser de fácil instalação
PI Burdon tipo o mais indicado para Caldeira é a de
Pressão e possuir preços não elevados e ainda ser muito
“C” Aço Inox com a composição: Ni 10 ~
eficiente para pressões altas.
14, Cr 16 ~ 18 e Fe, pode chegar a
aproximadamente 700 kgf/cm²
PT Transmissor Por Utilizado para líquidos, gases ou Sendo um dos poucos transmissores de
6. pressão que resiste às altas temperaturas,
pressões e condições críticas do processo, é
vapor. Geralmente é construído por
Pressão um dos transmissores mais utilizados. Seu
de pressão Aço Inox. Pressões Estáticas até 160
Diferencial custo-benefício é relevante, tendo uma
bar.
instalação relativamente fácil e manutenção
também.
Malha 104 – Controle do Nível do Tubulão Superior
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Utiliza um vidro com rachaduras
prismáticas. Seu funcionamento é
LG baseado na lei de reflexão total. Onde
Visor de nível Plano Este instrumento é ideal para a visualização de
houver fluido não haverá reflexo do
Sol sobre o mesmo.
È um dos instrumentos ideais para a transmissão
Transmissor Pressão
LT Não encontrado. de nível, principalmente pelo custo-benefício
de Nível diferencial
deste e sua eficiência no processo.
Por trabalhar com altas temperaturas
e pressões, este tipo de chave torna-
Devido ao desenho sem partes móveis e sem
se apropriada ao processo. Ora
Chave de nível pêndulo, essa chave é ideal para o controle de
LSH Eletrodos líquido condutivo em contato com os
alto processos com condições difíceis. Esta chave de
dois eletrodos varia a corrente dos
nível é baseada no princípio condutivo.
mesmos, fazendo com que o contato
seja então acionado.
Chave de
LSL Eletrodos Idem. Idem.
Nível Baixa
LSLL Chave de Eletrodos Idem. Idem.
Nível Baixa
7. Por permitir o controle de vazão parcial Permite o
controle parcial do fluxo
Abertura e fechamento mais rápido que da
válvula de gaveta
Válvula de Globo Aço Inox/, classe de pressão de: 150-
As características construtivas da sede-obturador
LCV controle de sede 600 PSI. Fabricado em tamanhos de
permitem estanqueidade total
vazão simples 1/2” até 12”.
Manutenção favorecida pelo fácil acesso aos
componentes internos, sem remover a válvula da
linha
Aplicável em ampla faixa de pressão/temperatura
8. CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
Dados Técnicos
Vazão Temperatura Pressão Nível
Set Point: 150°C Set Point: 7 kgf/cm² Set Point: 70%
Vazão de Vapor: até 10 ton/h Temperatura Máxima: 183°C Pressão Máxima: até 10 Nível de Operação Mínimo: 30%
Temperatura Mínima: 121°C kgf/cm² Nível de Operação Máximo: 100%
Malha 101 – Controle da Vazão de Combustível
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Através de uma queda brusca da
pressão é gerada uma diferença Simples instalação, manutenção e custo. Ocupa um
Elemento e partir desta é medida a espaço pequeno e é altamente eficiente, apesar da
Placa de
FE Primário de vazão.Variedade de materiais, perda de carga. Por ser um instrumento de medição
Orifício
Vazão resistente a altas temperaturas e simples e possuir um preço agradável além de ser
pressões, assim como corrosão e eficiente em sua categoria.
erosão
Para aplicações severas e
Rotâmetro Por ser um instrumento de medição simples e
Indicador de temperatura e fluidos agressivos.
FI para altas possuir um preço agradável além de ser eficiente
Vazão Bitolas: 1/2” a 3” processos.
pressões em sua categoria.
Maior resistência a pressões.
FT Transmissor Pressão Pressão média de 150 bar; Foi escolhido este instrumento pelo simples fato do
9. realiza medição de nível, vazão,
mesmo atender as grandes pressões de uma
de Vazão diferencial etc.; pode ser usado para gases e
caldeira.
vapor;
Por usar aparelhos que se comunicam através do
Conversor de sinal pneumático e tendo que conectar estes
Transdutor Converte de P/I, além de fucionar
FY pneumático mesmo a um controlador elétrico, acaba por haver a
de sinal como extrator de raiz.
para eletrico necessidade de um transdutor, para possibitar esta
comunicação.
Por permitir o controle de vazão parcial Permite o
controle parcial do fluxo
Abertura e fechamento mais rápido que da válvula
de gaveta
Válvula de Aço Inox/, classe de pressão de:
Globo sede As características construtivas da sede-obturador
FVC controle de 150-600 PSI. Fabricado em
simples permitem estanqueidade total
vazão tamanhos de 1/2” até 12”.
Manutenção favorecida pelo fácil acesso aos
componentes internos, sem remover a válvula da
linha
Aplicável em ampla faixa de pressão/temperatura
Malha 102 – Controle da Pressão da Caldeira
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Para se obter uma boa qualidade do produto
com o mínimo possível de perda de carga foi
Tubo de Pressão utilizado este instrumento, por questões de
PE Não encontrada.
Venturi diferencial eficiência e o custo-benefício comparado aos
outros materiais, apesar deste ser um medidor
caro
Fole Pressões de até 10kgf/cm²; Este foi escolhido por ser um instrumento de
Indicador de temperaturas de 200°C. Construído medição bem conhecido e ser de fácil instalação
PI
Pressão em aço inox e possuir preços relativamente baixos e ainda
ser muito eficiente para pressões altas.
PT Transmissor Por Utilizado para líquidos, gases ou Sendo um dos poucos transmissores de
10. pressão que resiste às altas temperaturas,
pressões e condições críticas do processo, é
vapor. Geralmente é construído por
Pressão um dos transmissores mais utilizados. Seu
de pressão Aço Inox. Pressões Estáticas até 160
Diferencial custo-benefício é relevante, tendo uma
bar.
instalação relativamente fácil e manutenção
também.
Malha 103 – Controle do Nível do Tubulão Superior
Instrumento Nome Tipo Especificação Justificativa
Utiliza um vidro com rachaduras
prismáticas. Seu funcionamento é
LG baseado na lei de reflexão total. Onde
Visor de nível Plano Este instrumento é ideal para a visualização de
houver fluido não haverá reflexo do
Sol sobre o mesmo.
“A bomba entrará em funcionamento
quando a água atingir a ponta de
eletrodo central e deverá parar
quando a água atingir o eletrodo de È um dos instrumentos ideais para a transmissão
Transmissor nível máximo (o menor eletrodo). Se o de nível em altas pressões, principalmente pelo
LT Eletrodo
de Nível nível da água atingir a ponta do custo-benefício deste e sua eficiência no
eletrodo maior, o relé, em alguns processo.
sistemas, poderá fazer funcionar um
alarme, que dará ao operador a
indicação do defeito”
LSH Chave de nível Eletrodos Por trabalhar com altas temperaturas Devido ao desenho sem partes móveis e sem
alto e pressões, este tipo de chave torna- pêndulo, essa chave é ideal para o controle de
se apropriada ao processo. Ora processos com condições difíceis. Esta chave de
líquido condutivo em contato com os nível é baseada no princípio condutivo.
11. dois eletrodos varia a corrente dos
mesmos, fazendo com que o contato
seja então acionado.
Chave de
LSL Eletrodos Idem. Idem.
Nível Baixa
Por permitir o controle de vazão parcial Permite o
controle parcial do fluxo
Abertura e fechamento mais rápido que da
válvula de gaveta
Válvula de Globo Aço Inox/, classe de pressão de: 150-
As características construtivas da sede-obturador
LCV controle de sede 600 PSI. Fabricado em tamanhos de
permitem estanqueidade total
vazão simples 1/2” até 12”.
Manutenção favorecida pelo fácil acesso aos
componentes internos, sem remover a válvula da
linha
Aplicável em ampla faixa de pressão/temperatura