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SOFTWARE SBC - STEAM BOILER CALCULATIONS

 

O programa Steam Boiler Calculations (SBC) permite a realização dos cálculos térmico e aerodinâmico de caldeiras de circulação natural com uma capacidade entre 20 e 900 ton/h que utilizam combustível sólido. Com a ajuda do programa é possível:

• Projetar novas caldeiras;

• Otimizar o esquema térmico e aerodinâmico da caldeira;

• Pesquisar os regimes de operação da caldeira em cargas parciais;

• Selecionar o soprador e o exaustor;

• Elaborar dados de testes de desempenho.

Como fundamento do programa temos as normas para o cálculo térmico /1/ e aerodinâmico /2/, /3/ para o cálculo de caldeiras, re-elaboradas e complementadas pelos autores do programa:

1) Foram introduzidos componentes adicionais na equação do cálculo térmico do pré-aquecedor de ar, que permitem calcular dutos de ar conectados em paralelo com sopradores individuais;

2) Foi elaborado um algoritmo estável para o cálculo térmico de superfícies convectivas de aquecimento, que permite de forma correta tratar a situação quando a diferença mínima de temperaturas entre o gás e o fluido em aquecimento tende a ser zero (na fórmula para o cálculo da diferença logarítmica de temperaturas);

3) O cálculo aerodinâmico dos dutos de gases é realizado sem a simplificação de considerar que temos ar em lugar de gases;

4) Como conseqüência de que o programa está destinado a ser utilizado no Brasil no mesmo foram adicionados novos valores dos coeficientes para o cálculo das caldeiras que queimam bagaço de cana, obtidos pelos autores como resultado de testes em caldeiras industriais.

Uma interface gráfica amigável e um subprograma de análise do fluxo dos dados de entrada permitem introduzir de forma rápida os dados para o cálculo da caldeira. O programa possui todos os elementos para a montagem do esquema térmico da caldeira, tais como:

• Fornalha;

• Trocadores de calor convectivos de todos os tipos;

• Pré-aquecedor de ar;

• Trocador de calor para a regulação da temperatura do vapor por injeção direta;

• Junção em T ‘+’ e ‘-‘;

• Tubulão.

O programa permite realizar o cálculo para todos os tipos de trocadores de calor: de fluxo direto, a contrafluxo e de fluxo cruzado.

Os tubos no trocador de calor podem ter uma disposição quadrada ou triangular, sendo que o escoamento do gás pela parte externa dos tubos pode ser longitudinal ou transversal.

Para o cálculo da resistência aerodinâmica dos dutos de ar (até 3 dutos conectados em paralelo) e gases estão previstos os seguintes elementos:

• Caixas;

• Cotovelos;

• Reduções de secção;

• Ventiladores;

• Filtros;

• Chaminé.

Além disso, para o cálculo das resistências aerodinâmicas não padronizadas dispõe-se de um elemento universal, que permite ao usuário introduzir os seus coeficientes de resistência.

Os elementos necessários para a montagem do esquema são escolhidos pelo usuário em uma tabela especial e colocados no campo para o desenho do esquema com uma simples operação de click e arraste (ver figura 1 e figura 2).

Logo, o usuário conecta os elementos por meio de linhas (ver figura 3). Um subprograma especial controla a correta realização destas conexões e em caso de necessidade emite caixas de aviso.

Após a montagem do esquema da caldeira, preenche-se as características de cada um dos elementos do esquema (ver figura 4, figura 5 e figura 6). A fim de melhorar a visualização da entrada de dados para cada elemento, na tela aparece um desenho esclarecedor. Os possíveis erros na entrada de dados são detectados por um subprograma especial, e no caso que haja erros o elemento aparece destacado por um quadro vermelho.

Para a análise operativa dos resultados do cálculo, dispõe-se de um acesso rápido a todos os dados dos elementos que estão sendo calculados. O parâmetro requerido é escolhido com a ajuda do botão correspondente. Numa janela aparece o nome do parâmetro selecionado. Além disso, todos os resultados do cálculo (todas as variáveis) são conservadas em forma de arquivos de textos que permitem realizar uma pesquisa detalhada dos resultados obtidos (ver figura 7 e figura 8).

Referências:

1) Cálculo térmico de caldeiras (método normativo). Redação de Kuznetsov, N.V. Moscou, energia 1973, 295 páginas.

2) Cálculo aerodinâmico de caldeiras (método normativo). Instituto de Pesquisas e Projeto de Caldeiras e Turbinas, Polzunov I. I. . Redação de Mochan, S. I. , 3ed Leningrado, Energia 1977, 255 páginas.

3) Idelchit I. E., Manual de resistências hidráulicas, Moscou Energia 1975, 559 páginas.

4) Silva, E.L., Beaton, P.S., Lazo, G., “Determinación de los coeficientes característicos del bagazo para el cálculo térmico de calderas”. "Ingeniería Energética" 1992, Vol. 13, No. 3, p. 39-45.


Para aquisição do software, contate:


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Tel: (35) 3629-1321
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