Quando falamos em sistemas de combustão, estamos falando de um conjunto de peças e equipamentos projetados para bem controlar o fogo, ou seja, regular a chama gerada pela queima de um combustível com a relação ideal de comburente.
Neste artigo, vamos observar e entender a necessidade dos principais componentes, sua importância dentro de um sistema de combustão, suas características e como identificar eventuais problemas.
O eletrodo de ignição é um acessório semelhante a uma vela de carro, que gera a centelha para acendimento do queimador. É um componente normalmente formado por um isolante cerâmico e uma liga metálica especial (geralmente Khantal).
Esse centelhamento ocorre concomitantemente com a passagem do combustível e, devido à elevada temperatura da centelha, ocorre a ignição do gás ou óleo.
Com o passar do tempo, o eletrodo de ignição pode apresentar falhas em função do acúmulo de fuligens ou carepas em sua superfície, diminuindo o poder de centelhamento, ocasionando falhas no processo de acendimento do queimador.
Outro problema comum é a fuga de corrente elétrica que ocorre quando este eletrodo é disposicionado ou tem o isolamento cerâmico quebrado ou trincado.
Uma análise, limpeza e lixamento periódico do eletrodo de ignição pode prevenir falhas futuras no sistema de combustão.
O transformador de ignição é o equipamento necessário para gerar a alta tensão no eletrodo de ignição e por consequência o centelhamento para acender o queimador.
Existem modelos eletrônicos e modelos por indução. Na hora de determinar qual o melhor modelo, leve em consideração o processo a ser instalado, o combustível utilizado, distância do transformador até o queimador e a frequência de centelhamento necessária.
As principais falhas deste tipo de equipamento estão relacionadas a curto circuitos na rede elétrica e afrouxamento das conexões elétricas.
O eletrodo de ionização e a fotocélula UV são chamados supervisores de chama, haja visto que sua principal função é monitorar a presença de chama no sistema de combustão.
O eletrodo executa essa tarefa percebendo o calor da chama e gerando uma micro corrente elétrica, que alimenta um microprocessador responsável pelo controle de sistema de combustão.
A fotocélula UV (ultravioleta) consegue perceber a chama através do espectro de luz ultravioleta. Um sinal também é enviado ao microprocessado informando que existe chama no processo.
A limpeza do eletrodo de ionização frequente previne acumulo de fuligem e carepas em sua superfície, melhorando ao sinal enviado ao programador de chama. Da mesma forma, a fotocélula deve ser limpa contra excesso de sujidades em sua lâmpada, visando sempre a geração de um sinal confiável para o programador de chama.
O programador de chama ou controlador de chama, como também é chamado, é o responsável pelo controle total do sistema de combustão. Sua programação não pode ser alterada e já possui todos os intertravamentos necessários para uma partida, controle e encerramento da chama dentro dos padrões seguros e normativos.
Existem diversos modelos e devem ser escolhidos conforme necessidade do processo, controle dos sistemas de combustão, tipo de queimador e potência térmica gerada.
Os principais problemas observados nos programadores de chama estão relacionados a distúrbios na rede elétrica e curtos circuitos.
É importante verificar periodicamente se todas as funções do programador de chama estão funcionando adequadamente. Isso pode ser feito através da simulação de falhas e mapeamento dos sinais gerados.
O servo atuador (ou também servo motor) é um equipamento que atua diretamente na demanda de ar ou gás para o queimador. É ele o responsável pela abertura da passagem de ar ou gás, ou seja, aumenta ou diminui a potência térmica do queimador.
Os queimadores podem ter um ou mais servo atuadores, dependendo de sua aplicação e tecnologia.
Os servos atuadores são controlados através de uma característica do processo, tais como temperatura, pressão, etc. Estes ainda podem ser pneumáticos, hidráulicos e elétricos.
Como são equipamentos dinâmicos, que se movimentam, a manutenção e lubrificação podem prover aos servos atuadores uma vida útil mais longa.
Os filtros são elementos responsáveis pela retenção de partículas provenientes do gás ou óleo que podem gerar falhas nos componentes de segurança em um sistema de combustão. Estas partículas podem ser compósitas dos próprios combustíveis ou podem ser originárias da instalação ou manutenção da rede de distribuição do combustível.
Os elementos filtrantes, quando sujos, devem ser substituídos, pois podem gerar restrição na passagem do combustível e consequentemente falhas mais graves no processo de combustão.
O grau de filtração deve ser adequado ao combustível utilizado. No caso de uso com Gás Natural ou GLP, deve ser de no mínimo 20 micras.
O regulador de pressão é o equipamento responsável pela redução e estabilização da pressão do combustível para uso no queimador.
Cada sistema de combustão possui suas características de funcionamento e o regulador deve estar adequado para a operação desejada. Além disso, deve promover uma possiblidade de ajuste para atender as variações naturais do processo.
Dependendo da aplicação, o regulador pode ter incorporado uma válvula de fechamento por aumento de pressão ou baixa da pressão. Estes dispositivos são chamados de UPSO (Under Pressure Shut Off) ou OPSO (Over Pressure Shut Off).
O regulador de pressão deve ser verificado constantemente com relação à estabilização da pressão, presença de vazamentos e, caso equipado, se os componentes shutoff estão funcionando corretamente.
As válvulas de alívio, como o próprio nome já diz, efetuam o alívio imediato da pressão da rede de combustível caso ela se eleve. Este é um procedimento preventivo que visa mitigar qualquer possibilidade de acidente grave.
Estas válvulas são ajustáveis e devem ser incluídas, com coerência, nos sistemas de combustão.
As principais falhas deste tipo de componentes estão relacionadas a falhas na membrana e passagem direta de fluido.
A manutenção periódica deve atestar que o alívio ocorra quando houver elevação da pressão, conforme ajuste determinado.
As válvulas de bloqueio automático, também conhecidas com válvulas solenoides, possuem a importante função de efetuar o bloqueio da passagem do combustível.
Esse bloqueio ocorre de forma automática sempre que houver qualquer sinal de falha advindo do programador de chama, o “cérebro” da combustão.
Os programadores de chama, como já explicado acima, são os responsáveis pelo controle total do sistema de combustão e, assim, sempre estão monitorando todos os aspectos desse processo. No menor sinal de falha, eles enviam uma ordem para as válvulas de bloqueio fecharem.
Estas válvulas possuem pressão máxima de fechamento, e esta característica deve ser bem observada durante o projeto de sistema de combustão.
A avaliação periódica de funcionamento destes componentes é de suma importância para a segurança do sistema de combustão e de todos os envolvidos no processo.
Os pressostatos são componentes que verificam a pressão do combustível e do ar de combustão. Eles determinam se o sistema de combustão possui pressão suficiente para poder ser iniciado.
A falta de combustível e de ar de combustão deve ser constantemente monitorada para que o sistema trabalhe com segurança.
Geralmente, os pressostato são dispositivos mecânicos e podem apresentar falhas sempre que houver entupimento dos vasos comunicantes. Os testes de funcionamento devem ser feitos com frequência para garantir a segurança operacional do sistema de combustão.
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