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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/54996| Type: | TCC |
| Title: | Análise de propriedades térmicas de material refratário usado Como revestimento interno de caldeiras |
| Title in English: | Analysis of thermal properties of refractory material used As internal boiler lining |
| Authors: | D'Amico, Marco Cavalcante |
| Advisor: | Barcellos, William Magalhães |
| Keywords: | Lodo de águas residuais;Material refratário;Caldeira de leito fluidizado |
| Issue Date: | 2017 |
| Citation: | D'AMICO, Marco Cavalcante. Análise de propriedades térmicas de material refratário usado como revestimento interno de caldeiras. 2017. 55 f. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | Um dos grandes problemas na manutenção de fornos e caldeiras concentra-se no material, aplicado no isolamento térmico interno que constitui a câmara de combustão. As interrupções rotineiras realizadas para reparos em grandes instalações térmicas de vapor, onde a caldeira é o equipamento de maior custo e preocupação, podem representar avarias irreversíveis na instalação, como um todo, com custos que podem inviabilizar a sua reparação. O principal motivo é exatamente o material refratário que reveste a caldeira internamente, porque não suporta processos de dilatação e contração térmica sucessivos, ficando sujeitos ao aparecimento de trincas e deterioração do material refratário. Neste contexto, este projeto teve o propósito de implementar um procedimento de teste do material refratário a ser utilizado na caldeira, de forma a permitir a análise dos seus parâmetros térmicos e mecânicos mais importantes, para assim selecionar o revestimento adequado. Objetivamente, este trabalho de conclusão de curso visa atender à caldeira de leito fluidizado em desenvolvimento no Laboratório de Combustão em Energias Renováveis (LACER), através da parceria com a Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE), com suporte financeiro do BNDES e contrapartida da própria empresa parceira. Essa caldeira deverá operar utilizando o lodo seco, proveniente de descargas periódicas de reator biológico anaeróbio, o qual degrada a biomassa das águas residuais. Para manter similaridade com as características técnicas do protótipo da caldeira em desenvolvimento, foi concebido um protótipo com formato e dimensões próximas a da câmara de combustão da caldeira, revestindo-o internamente com o material refratário selecionado para o estudo. O protótipo foi preenchido com esferas cerâmicas de alumina e aquecido com resistência elétrica, de forma a garantir uma temperatura dentro do meio poroso semelhante à de operação da caldeira. Assim, foram realizados ensaios que visavam a caracterização da condutividade térmica do material. Para tal, foram utilizados termopares para monitorar as temperaturas e identificar a condutividade térmica do refratário. Por meio desse estudo experimental, foi possível observar a influência dos parâmetros de operação e projeto, permitindo antecipar a percepção quanto a alguns problemas operacionais da caldeira, como surgimento de trincas, o que pode minimizar os riscos à segurança e os custos de operação e manutenção. |
| Abstract: | One of the major problems in furnace and boiler maintenance is the material applied to the internal thermal insulation that constitutes the combustion chamber. Routine interruptions to repairs large thermal steam installations, where the boiler is the most costly and worrisome equipment, can represent irreversible damage to the installation, with costs that can render repairs infeasible. The main reason is exactly the refractory material that protects the boiler internally, because it does not support successive processes of thermal expansion and contraction, being subject to the appearance of cracks and deterioration of the refractory material. In this context, this project has the purpose of implementing a test procedure of the refractory material to be used in the boiler, in order to allow the analysis of its most important thermal parameters, in order to select the appropriate coating. Objectively, this paper aims to attend to the fluidized bed boiler in development at the Laboratory of Combustion in Renewable Energies (LACER), through a partnership with the Water and Sewage Company of Ceará (CAGECE), with financial support from BNDES. This boiler should operate using dry sludge from periodic discharges of an anaerobic biological reactor, which degrades the biomass of wastewater. To maintain similarity to the technical characteristics of the boiler prototype in development, a test specimen was designed with dimensions close to the combustion chamber of the boiler, coating it internally with the refractory material selected for the study. The prototype was filled with ceramic alumina beads and heated with electrical resistance, in order to guarantee a temperature inside the porous medium similar to that of boiler operation. Thus, tests were carried out to characterize the thermal and mechanical properties of the material. For this, thermocouples were used to monitor the temperatures and to identify the thermal conductivity of the refractory. Through this experimental study, it was possible to observe the influence of the operation and design parameters, allowing to anticipate the perception about some operational problems of the boiler, which can minimize the risks to safety and the costs of operation and maintenance |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/54996 |
| Appears in Collections: | ENGENHARIA MECÂNICA - Monografias |
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