SÍNTESE

Informação para a construção de chaminés em instalações de trabalho em metal.

UTILIZAÇÃO

A tampa é uma peça que termina a extremidade de um tubo ou chaminé para condução de gás. Está sempre localizado no exterior, no telhado da instalação industrial e pode ter diferentes funções, entre outras:

– Facilitar o acesso do ar exterior.

– Para permitir a fuga de gases gerados no processo industrial para o exterior.

– Impedir a entrada de chuva, granizo ou outros agentes atmosféricos na instalação industrial.

– Evitar a introdução de elementos estranhos na conduta que protegem, tais como folhas, plástico, papel, aves, etc., que possam obstruir a condução.

Recebe este nome devido à sua semelhança com um pequeno chapéu, que cobre a cabeça ou a extremidade de um tubo de gás vertical.

A sua forma e desenho interno está relacionado com a sua função na instalação. No caso da indústria metalúrgica a sua utilização é frequente e está quase sempre associada a pontos onde a combustão ou aplicação de calor é gerada com a libertação de voláteis. Especificamente, é usado em:

– Fornos de polimerização em linhas de revestimento de chapas.

– Fornos de secagem de tinta em linhas litográficas alimentadas por folhas.

– Fornos para polimerização de gaxetas de borracha em cápsulas e fundos.

– Fornos de polimerização para vernizes de protecção lateral para soldadura.

– Linhas de fabricação de recipientes de duas peças para bebidas.

– Etc.

A construção destes chapéus é confiada a casas especializadas em gasodutos, mas nem sempre se justifica a sua encomenda, quer porque não existem empresas deste tipo nas proximidades, quer devido ao baixo volume de trabalho ou à simples economia. Portanto, às vezes é a mesma empresa metalúrgica que pode funcionar com o projeto e construção do mesmo. Por esta razão, apresentamos neste trabalho como definir, de acordo com o seu uso, as características de uma capota para esta indústria.

CAPO DE SUCÇÃO

É utilizado para a entrada de ar do exterior. Um caso típico deste uso é na parte final de fornos tipo túnel, utilizados nas linhas de revestimento e impressão de feixes de laminados planos.

Nesta área é necessário aplicar uma grande quantidade de ar fresco do exterior, para resfriar as chapas antes de serem empilhadas, uma vez terminada a fase de polimerização e secagem dos vernizes e tintas. Este ar é tirado da atmosfera por meio de poderosos ventiladores. São fornecidos com ar do exterior através de condutas que começam no telhado da sala litográfica. Estes tubos devem ser protegidos por tampas que permitam esta entrada, chamada tipo “sucção”. O desenho nº 1 mostra uma secção em elevação de um sobrerote destas características.

Figura nº 1 : Excesso de sucção

Sua finalidade é cobrir a boca da chaminé, permitindo a passagem do ar atmosférico através de um orifício, em forma de coroa circular e posicionado em sua base.

É composto por uma caixa 1, uma extensão da chaminé, uma tampa 3, que cobre o todo e uma saia ou escudo 2, que protege os lados. Tudo isso estruturado em uma moldura.

Os exaustores são feitos de chapa galvanizada e chapas ou perfis de aço. A tabela 2 lista cada uma das partes da capota de aspiração na figura 1, indicando a quantidade, designação, material ou observações necessárias para cada componente.

Tabela 2: Materiais para a tampa de sucção.

As dimensões de uma capota são determinadas pelo diâmetro do tubo que protege. No caso dos fornos litográficos, o diâmetro destes tubos é geralmente sempre superior a 500 mm. Como um exemplo prático de dimensionamento para diferentes diâmetros de chaminés, incluímos a tabela nº 3 onde vários estão agrupados.

Tabela 3: Dimensões da capota de aspiração em função do diâmetro da chaminé

As capotas são montadas por meio de flanges aparafusadas na extremidade da conduta.

TAMPA DE EXPULSÃO

Às vezes é necessário retornar à atmosfera os fluidos gerados durante o processo que não prejudicam o meio ambiente. Pode ser ar quente, vapor de água, etc. Um exemplo normal em uma fábrica de embalagens é o ar quente produzido no resfriamento das chapas laminadas planas na saída dos fornos da seção litográfica.

O ar frio trazido do exterior, uma vez passado através das lâminas na secção final do forno, aqueceu e deve ser retirado do edifício para não sobreaquecer. São usados extratores que elevam a chaminé para o exterior. Em zonas frias ou no Inverno, este ar pode ser utilizado como elemento de aquecimento no edifício.

As capotas no topo das condutas de saída de ar devem permitir a evacuação deste ar, ao mesmo tempo que protegem a chaminé da inclemência das intempéries e dos elementos estranhos. A figura 4 mostra uma secção de elevação de um tipo de capô de expulsão. Sua forma é a de dois troncos cônicos em posição oposta um ao outro, unidos por um cilindro.

Figura nº 4: Sobrecarga da saída de ar de exaustão

No seu centro está localizado um funil coletor de chuva com saída lateral. Este funil, assim como os troncos do cone externo, são montados num cilindro inferior que se liga à chaminé de saída. Este funil tem um diâmetro maior que a boca da chaminé e está acoplado a uma certa altura do mesmo, facilitando assim o fluxo de gases para o exterior, uma vez que apresenta uma saída do mesmo numa inclinação suave e anular.

Para a eliminação da chuva que não é recolhida pelo funil, é mantida uma separação entre o tronco inferior do cone e o cilindro de união com a chaminé, através de espaçadores (nº 6 no desenho), através dos quais a água que corre ao longo das paredes internas da chaminé drena.

Tal como as exaustores, este tipo também é normalmente feito de chapa galvanizada, mas se os fluidos em circulação contiverem muito vapor de água, como no caso dos fornos de secagem de tinta à base de água, é aconselhável fazê-los em aço inoxidável. A tabela 5 mostra a quantidade, designação e material dos componentes desta tampa, embora a chapa, que deve ter uma espessura de 1 mm, não esteja incluída.

Tabela 5: Materiais para a tampa de ejecção.

Também como no primeiro caso, incluímos uma tabela com as dimensões deste tipo de tampa de chaminé para diferentes diâmetros de chaminé. Devido à sua diversidade de utilizações, os seus diâmetros podem variar muito, embora na indústria metalúrgica raramente ultrapassem o valor de 1000 mm. Ver tabela nº 6.

Tabela 6: Dimensões da tampa do exaustor de gases de escape dependendo do diâmetro da chaminé

Também é montado na chaminé por meio de flanges. Ver detalhe K do desenho nº 4.

INSTALAÇÃO

Para uma instalação adequada das chaminés, equipadas com diferentes tipos de tampas de chaminés, devem ser tidas em conta as seguintes recomendações

– Se houver obstáculos a serem superados ao longo do percurso da tubulação, tais como asnas ou clarabóias na estrutura do telhado do edifício, devem ser usadas curvas suaves que não impeçam o fluxo de fluidos.

– As chaminés devem ser levantadas o mais alto possível acima do telhado, tanto quanto a sua segurança de ancoragem o permita, para melhorar o calado de evacuação.

– Se, devido às exigências do equipamento, uma entrada de ar exterior e uma saída de gás estiverem muito próximas uma da outra, devem ser separadas por uma certa distância através de cotovelos instalados ao longo das chaminés. Isto reduz a possibilidade de que os fluidos deslocados pela tampa de descarga retornem ao vaso através da tampa de sucção.

– A propósito, em caso de proximidade de saídas e entradas, a saída de ar quente deve estar sempre a um nível mais elevado do que a entrada de ar frio. Desta forma, os gases quentes, que tenderão a subir, afastar-se-ão da entrada de ar frio, que está a um nível inferior, reduzindo a probabilidade de recirculação.

Um exemplo prático de uma instalação em que todas estas sugestões foram tidas em conta é apresentado no desenho nº 7.

Figura nº 7: Instalação das caixas de chapéus.

No conjunto mostrado neste desenho, é possível regular a entrada e saída de ar, retirando-o parcialmente do interior do edifício, por meio de um “T” com uma válvula inserida na chaminé.

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