Metodologia de projeto de queimadores a jato para fornos de clínquer
Design methodology of jet burners for clinker kiln
FERNANDES, Renato. Metodologia de projeto de queimadores a jato para fornos de clínquer. 2011. 351 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=000805690&opt=1>. Acesso em: 31 mar. 2017.
http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264846
http://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/1333315
Orientador: Waldir Antônio Bizzo
Resumo: Os queimadores a jato são caracterizados pela elevada quantidade de movimento na direção axial e elevada potência, estes queimadores são muito empregados em fornos rotativos, principalmente na indústria do cimento e da calcinação. O projeto de queimadores a jato é realizado usualmente aproximando o escoamento de ar primário no queimador por um modelo de escoamento compressível isentrópico em um bocal, esta aproximação leva a elevada divergência entre o projeto e a performance do equipamento em operação. Nesta tese foram desenvolvidos e empregados modelos de escoamento compressível com atrito, troca de calor e variação de área de seção para o escoamento do ar primário no interior do queimador, esta modelagem permite integrar todo o projeto do queimador desde a especificação de motores, sopradores, simulação da rede de tubos que compõe queimador, incluindo o manifold, válvulas de controle, placas de orifício, mangotes etc, inclusive relacionando o escoamento do ar primário com o jato formado pelo queimador através do emprego e também do desenvolvimento de índices aerodinâmicos que representem o jato. Os pontos de inovação incluem além da modelagem proposta também o desenvolvimento de modelo para escoamento em swirlers, aplicação da lei de Crocco em escoamentos com mudança súbita de área de seção, aplicação de modelos de entrainment etc. A modelagem matemática proposta foi empregada no desenvolvimento de um sistema computacional na qual foi usado para simular diversos queimadores em escala industrial, e as simulações obtidas foram comparadas com as medições de campo realizadas nos queimadores. Os resultados das simulações foram muito representativos com divergências de no máximo 5,0 % entre as propriedades do escoamento simuladas com as propriedades mensuradas, por exemplo, pressão, temperatura, vazão etc