ESTUDO DAS PERDAS
TÉRMICAS DE UM FORNO
TÚNEL BRASILEIRO
Jordana Mariot Inocente
Vitor De Souza Nandi
INTRODUÇÃO

Um dos equipamentos mais importantes no processo
de uma cerâmica vermelha é o forno.
 Falta de inovação, (alto consumo e baixo rendimento);
 Século XXI, Inovação tecnológica;
 Eficiência energética.
INTRODUÇÃO

Um salto em qualidade e quantidade na produção
industrial foi o aparecimento do primeiro forno continuo
tipo túnel.

Racionalizou a produção;

Reduziu drasticamente o consumo térmico;

Queima de melhor qualidade;

Controle e regulagem da alimentação de combustível;

Aproveitamento dos gases de combustão;
 Controle correto das etapas (aquecimento e resfriamento).
OBJETIVO
 Estudar o comportamento energético de um forno túnel de
cerâmica vermelha:
 Mensurar todas as perdas térmicas;
 Descobrir onde estava o maior desperdício energético;
 Descobrir a quantidade de energia perdida neste locais;
 Apresentar novas alternativas para melhor isolamento térmico e
aumento da eficiência energética.
Características Gerais Do Forno Estudado
 Produção: 3500 toneladas/mês;
 Produtos: blocos estruturais e de vedação;
 Combustível utilizado: serragem (pó de serra);
 Temperatura de queima: 890 ºC;
 Forno: 106 m x 3,87 m.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Estudo do comportamento energético
(levantamento de dados)
Coleta das temperaturas
˃ Coleta de dados dimensionais ( forno: comprimento, largura,
altura, área boca do forno, tamanho de cada módulo, dimensão
maquinas de queima;
˃ Capacidade caixão alimentador de serragem (área);
˃ Consumo de serragem mensal;
˃ Produção mensal;
˃ Temperatura externa e interna de cada módulo;
˃ Temperatura externa e interna das Fornalhas;
˃ Temperatura do ar de combustão.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Estudo do comportamento energético
(levantamento de dados)
Coleta das temperaturas
Cálculos matemáticos
Resultados
˃ Coleta de dados dimensionais ( forno: comprimento, largura,
altura, área boca do forno, tamanho de cada módulo, dimensão
maquinas de queima;
˃ Capacidade caixão alimentador de serragem (área);
˃ Consumo de serragem mensal;
˃ Produção mensal;
˃ Temperatura externa e interna de cada módulo;
˃ Temperatura externa e interna das Fornalhas;
˃ Temperatura do ar de combustão.
˃ Cálculo da área dos módulos e máquinas de queima;
˃ Cálculo consumo de serragem diária;
˃ Eficiência energética mensal;
˃ Medida térmica de cada módulo.
˃ Apresentar os resultados das perdas térmicas;
˃ Buscar alternativas de melhorias.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 Os dados dimensionais obtidos durante as medições estão
apresentados conforme Tabela 2.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 O volume do caixão alimentador de serragem é de 82,95 m³, a Figura 4
apresenta o valor total de serragem consumida.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 A produção mensal pode ser vista na Figura 5.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 Para se obter uma ótima combustão, é ideal que se tenha uma
estequiometria de combustível e ar.
 Fuligem excessiva representa má combustão e perda de energia.
 A alimentação contínua reduz as flutuações na combustão e
garante um melhor aproveitamento do calor produzido na queima.
 A maior temperatura do ar de combustão foi 62ºC.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 O consumo especifico (Kcal/Kg) apresentado na Figura 6 mostra
o consumo em função da produção mensal.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 Através do balanço global de energia é possível:
 Identificar todos os mecanismos de perda do processo;
 Quantificar a
mecanismos.
parcela
consumida
por
cada
um
destes
 Toda energia fornecida é destinada às perdas ou ao cozimento da
cerâmica;
 A Tabela 3 a seguir apresenta as perdas térmicas:
 Tabela 3: Perdas térmicas
do forno cerâmico
(Kcal).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 A média do consumo de serragem é de aproximadamente 102
m³/dia.
 Com os cálculos energéticos realizados o total de serragem gasto
para as perdas térmicas foi:
 De 31,12 m³/dia (Tabela 3);
 As perdas equivalem a mais de 30% do consumo total de
combustível.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 O custo por m³ de serragem é de R$ 24,00, resultando em uma
economia média de R$ 760,00 dia, R$ 22.800,00 mensal e R$
273.600,00 anual.
 Seria possível investir em isolamento térmico e na construção de
novas fornalhas, já que na soma das perdas térmicas as
fornalhas e portas de visibilidade consomem mais de 65% do total
das perdas.
 Toda a estrutura poderia ser revestida com mantas térmicas de
fibras cerâmicas.
CONCLUSÃO
 O forno em questão apresentou mais de 30% de perdas térmicas;
 A quantia acumulada anualmente chega há R$ 273.600,00 ano.
 No decorrer dos anos o valor das perdas pode chegar ao valor de
um equipamento novo.
CONCLUSÃO

É economicamente viável o investimento na construção de novas
fornalhas e portas de visibilidade, bem como o isolamento térmico
da zona de queima (módulos 13 a 22).
 É importante ressaltar que este trabalho deve ser realizado
individualmente para cada empresa cerâmica.