Estudo de um dispositivo controlador e direcionador de fluxo de fluídos para ser instalado em usina termelétrica

• Main Author: Santos, Anderson Rodrigo Marinho dos
• Other Authors: Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Florianópolis, SC 2013
• Subjects: Engenharia quimica; Carvão mineral; Energia termeletrica
• Online Access: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/106601

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. === Made available in DSpace on 2013-12-05T21:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244262.pdf: 1411437 bytes, checksum: 39a9017f2c010032fe1d1222c8dbe080 (MD5) Previous issue date: 2007 === A geração de energia termelétrica a partir da utilização de carvão mineral como combustível ainda consiste num ramo importante no cenário mundial de matrizes energéticas, apesar de políticas atuais de redução do consumo de combustíveis derivados de fontes de energia não renováveis. Em Usinas Termelétricas de grande porte, o carvão mineral é pulverizado e alimentado em caldeiras através de bicos queimadores. Nesse contexto, alguns problemas operacionais podem acontecer em decorrência da natureza abrasiva deste mineral e da desigual distribuição de fluxo de combustível nas tubulações que alimentam os queimadores. Entre eles, destacam-se o desgaste excessivo de bicos dispersores de combustível e o superaquecimento localizado em determinadas regiões da caldeira, problemas causados principalmente pela distribuição desigual de carvão mineral pulverizado nos dutos que alimentam as caldeiras. Sendo assim, o presente trabalho propõe o estudo de um dispositivo regulador e direcionador de fluxo de fluidos, projetado para ser instalado numa Usina Termelétrica com o objetivo de uma equalização de velocidades da mistura de ar e combustível, visando à redução de problemas operacionais que induzam a indústria a paradas forçadas. Para isso, foi desenvolvida uma unidade piloto para ensaios com protótipos do dispositivo, com a utilização de ar frio como fluido de escoamento. Esta Unidade permitiu a realização de ensaios experimentais com um protótipo, e com dois ou três protótipos trabalhando com fluxos de ar em paralelo. Os resultados obtidos a partir destes ensaios permitiram a avaliação da perda de carga singular em função da regulagem do mesmo, sendo que um comportamento exponencial foi verificado. Além disso, foi possível a determinação do comprimento equivalente adimensional do protótipo. Por fim, a instalação do dispositivo no meio industrial foi executada, e testes adicionais visando à comparação dos resultados obtidos a partir da unidade piloto foram realizados. Sendo assim, este estudo possibilitou o conhecimento das características do dispositivo projetado, bem como permitiu uma estimativa de sua influência na dissipação de energia em escoamentos internos, incompressíveis e em regime turbulento. Foi demonstrado e comprovado também que o protótipo é útil na avaliação das características gerais do dispositivo, porém para a quantificação da dissipação de energia do sistema operando com carvão mineral, estudos complementares necessitam ser realizados.