[apostila] torres de resfriamento
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7/31/2019 [Apostila] Torres de Resfriamento
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GEA Sistema de Resfriamento LtdaAlameda Vnus, 573 Distrito Empresarial American Park
Indaiatuba - So Paulo Brasil - CEP: 13347-659Phone: +55 19 3936-7930
Fax: +55 19 3936-1171www.geasr.com.br
TREINAMENTO PARA OPERAO E MANUTENO
NAS TORRES DE RESFRIAMENTO DE GUA
ELAB.
CDVERIF.
FGOAPROV.
ABDATA DE ELABORAO:
13/07/11NMERO DOC.:
GMM0.000.002REVISO:
0
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Contedo
1. O que o equipamento - sua funo e finalidade.3
2.Tipos e concepes de Projetos3
2.1.Classificao..5
2.2 Componentes principais................................................ .......................8
3. Conceitos.23
3.1 Noes...23
3.2 Temperatura de bulbo mido..23
3.3 Relao entre tamanho e potncia de torres .24
3.4 Especificaes de Compra.24
4. Montagem....25
4.1 Montagem das torres comestrutura em PRFV...25
4.2 Instalao da torre de resfriamento na rede de tubulao externa
do sistema26
5. Cuidados antes da colocao da torre em funcionamento....28
5.1 Colocao da torre em funcionamento...28
6. Procedimento de operao..31
7.Segurana.31
8. Comissionamento..32
9.Manuteno....34
10. Preveno contra incendios..36
11.Servio de Atendimento ao Consumidor..37
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1. O QUE O EQUIPAMENTO - SUA FUNO E FINALIDADE
Na grande maioria dos processos industriais h a necessidade de resfriamento deequipamentos e maquinaria em geral que geram uma certa quantidade de calor durante sua
operao.O fluido geralmente utilizado para dissipar esse calor gerado a gua, devido s suas
caractersticas fsicas ( alto calor especifico, baixa viscosidade, alta condutibilidade trmica ealta densidade), alem da facilidade de obteno e a sua atoxidade.
Aps sua utilizao pode-se eliminar a gua do sistema, ou ento, resfri -la ereaproveit-la no sistema de resfriamento.
H tempos atrs era usual optar-se pela primeira alternativa, porem com a dificuldadecrescente em obter-se gua a custos reduzidos, e com maiores rigores nas leis que regem apoluio de mananciais, chegou-se concluso de que o uso de circuitos semi-fechados deresfriamento seria a melhor soluo.
Desta forma, dentre os vrios processos de resfriamento de gua existente, surgiu aTORRE DE RESFRIAMENTO DE GUA.
A torre de resfriamento um equipamento que se utiliza de processos de evapo raoe transferencia de calor para resfriar a gua.
2. TIPOS E CONCEPES DE PROJETOS
Efeito chamin
Natural
Tiragem de ar Outros Induzida Contra corrente
Mecnica Forada
Corrente cruzada
Sabemos que entre duas massas idnticas de gua quente expostas ao ambiente,resfria-se em menor tempo aquela que tiver mais superfcie de contato com o ar.
Por esse motivo um dos pontos mais importantes de uma Torre de Resfriamento asubdiviso da gua em goticulas, a fim de que se aumentem ao mximo as superfcies degua expostas ao ar. Isto e conseguido atravs de:
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Asperso de gua:
Bicos especiais que promovem a asperso da gua em goticulas.(fig 01)
Filme de gua sobre uma superfcie :
Obstculos na queda da gua, criando um filme.(fig 02)
Efeito de respingo sobre uma superfcie :
Maiores subdivises devido ao respingo. (fig 03)
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2.1. CLASSIFICAO
2.1.1.Tanques abertos com borrifamento (spray ponds)
2.1.2Resfriador indireto por meio de ar (AIR BLAST WATER COOLER)
Pelo fato do limite terico de resfriamento ser a temperatura do bulbo seco, estesresfriadores no conseguem resfriar a gua a temperaturas muito baixas. Seus custos deinvestimento operacional so relativamente altos. Um dos resfriadores deste tipo maisconhecidos so os radiadores dos automveis.(fig 05)
2.1.3. TORRE DE RESFRIAMENTO
2.1.3.1 Torre de resfriamento por borrifamento com ventilao natural
Composta basicamente por uma canalizao provida de bicos pulverizadores e uminvlucro dotado de venezianas que orientam e auxiliam a passagem do ar. O movimento doar depende das condies atmosfricas (vento) e do efeito de aspirao dos bicosborrifadores (fig 06).
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Torre em Corrente Cruzada (cross-flow)
A gua que cai atravs do enchimento o faz verticalmente, enquanto o ar usado parao resfriamento caminha na horizontal. (fig 11).
2.2. COMPONENTES PRINCIPAIS
O projeto de Torre de Resfriamento de gua exige o conhecimento de vriosprincpios bsicos de engenharia. Requer inclusive a aplicao prtica destes princpios,utilizando os melhores materiais e tcnicas existentes, a fim de obter os resultadosdesejados. Para isto, os componentes bsicos consistindo de estrutura, enchimento, sistemade distribuio de gua, venezianas, eliminadores de gotas, fechamento, plataformas ecilindro (ou difusor) do ventilador, precisam ser projetados para formarem uma unidadeintegral. O material estrutural, aplicado com as respectivas conexes, deve ser capaz deresistir severas condies de operao. Na maioria dos casos, os componentes acimamencionados so pr-fabricados para simplificar os servios de montagem.
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2.2.1. ESTRUTURA
A estrutura da Torre de Resfriamento de gua deve ser capaz de suportar, nosomente o peso dos componentes bsicos, como equipamento mecnico, enchimento,venezianas e fechamento, como tambm o peso de gua de circulao, cargas de vento eeventualmente cargas ssmicas. Alm destas caractersticas, dever ser projetada paralonga vida til em uma atmosfera operacional bastante severa.
A configurao da torre dever atender as necessidades do fluxo de gua e de ar. particularmente importante restringir-se ao mximo os obstculos corrente de ar. O projetotambm dever ser compatvel com a fabricao de peas pr-fabricadas, permitindo umamontagem simples e de baixo custo.
2.2.2. Enchimento
A funo do enchimento de uma torre de resfriamento de gua acelerar a
dissipao de calor na torre, aumentando o tempo de contato entre a gua e o ar. Estafuno se realiza devido o aumento da rea molhada exposio contnua da superfcie dagua ao ar e formao de gotas e filmes na torre.
O enchimento de uma torre deve ser de baixo custo e de fcil instalao, devendoainda promover uma quantidade adequada de transferncia de calor, apresentar baixaresistncia ao fluxo do ar e manter uma distribuio uniforme da gua e do ar durante a suaoperao.
Os enchimentos de torre so classificados em dois tipos a saber: o tipo respingo e otipo filme.
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O enchimento do tipo respingo usado quase que exclusivamente em torre industrial.O enchimento do tipo filme mais indicada para unidades compactas ou pequenas torrescomerciais.
a) Enchimento tipo respingoO enchimento tipo respingo consiste em vrios diferentes arranjos, dependendo do
projeto da torre e do fabricante. No entanto, a sua finalidade em qualquer instalao misturar a gua com ar movendo-se na direo horizontal (corrente cruzada), ou vertical(contra-corrente). A mxima exposio da superfcie da gua ao fluxo de ar portanto,obtida pela repetio da interrupo da queda da gua, respingando -se sobre tbuas derespingo individuais.
muito importante que o enchimento do tipo respingo seja suportadoadequadamente, caso contrrio a gua e o ar sero canalizados atravs do enchimento datorre e sua capacidade diminuir sensivelmente.
Isto ocorre com mais freqncia em enchimento muito denso ou de pequenoespaamento entre as folha do enhimento tipo filme. igualmente importante que as torresestejam bem niveladas, caso contrrio, a gua tender a escorrer para o lado mais baixodas enchimento de respingo, o que tambm ocasionar a canalizao da gua e do ar,diminuindo a capacidade da torre.
Existem vrios tipos de suporte para enchimento tipo respingo, desde grades de aogalvanizado, grades de poliester reforados com fibra de vidro, at grades executadas emao inoxidvel, existindo inclusive simples suportes apoandos com grande espaamento. Osprimeiros, asseguram o nivelamento das ripas de respingos durante toda a durao da torre,enquanto que o emprego do ltimo tipo, geralmente ocasiona a canalizao, econsequentemente perda de eficincia.
O PVC o material mais empregado em enchimento do tipo respingo pois o mai seconmico e facilmente reposto.
Outros materiais usados so: plsticos (PP), cimento, amianto, ao galvanizado,alumnio, ao inoxidvel. No entanto, devido ao alto custo, estes materiais tem o uso limitado aplicaes especiais.
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b) Enchimento tipo filme
Este tipo de enchimento esta sendo usado medida que novos materiais e novasconfiguraes so desenvolvidas, permanecendo, no entanto, mais custoso que oenchimento tipo respingo . A eficincia deste tipo de enchimento depende de suahabilidade de espalhar a gua em um fino filme, escorregando sobre reas grandes,ocasionando a mxima exposio da gua corrente de ar. Como ele mais sensvel irregularidade do fluxo de ar e da distribuio de gua do que o tipo respingo, o projeto datorre deve assegurar um fluxo uniforme, tanto do ar como da gua em todo o volume deenchimento tambm precisa ser adequadamente suportado e espaado uniformemente.
2.2.3. Cilindro do ventilador - difusor
A funo bsica do cilindro do ventilador formar um fechamento em volta deste, oque efetivamente melhorar sua performance. O cilindro tambm age como proteo doventilador, servindo inclusive para conduzir o ar de descarga para longe da torre.O cilindro
deve ser construdo em material apropriado para resistir atmosfera corrosiva onde estinstalado, devendo ser suficientemente robusto para resistir s vibraes induzidas pelapulsao do fluxo de ar.
A performance do ventilador muito sensvel s condies do fluxo de ar entra ndo edo espao livre entre o dimetro externo das ps e do dimetro interno do cilindro. funodo cilindro satisfazer a estas duas exigncias. O quanto mais suave for a entrada do fluxo dear no ventilador, tanto maior ser a sua eficincia. Um fluxo d e ar conseguido atravs deuma configurao adequada do cilindro do ventilador.
Teoricamente necessrio uma configurao na entrada do cilindro, no entanto, naprtica verificou-se que uma forma elptica representa uma soluo bastante satisfatria.Dever ser evitado a localizao de obstrues estruturais perto da entrada do cilindro do
ventilador, o que melhorar a performance do mesmo.O espao livre entre o externo das psdo ventilador e o interno do cilindro extremamente importante, pois quanto menor esteespao, tanto maior ser a eficincia, e tanto mais baixo ser o nvel de rudo. A maioria doscilindros esto sendo construdos em plstico reforado, mas existem alternativas comoconcreto e ao.
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2.2.4. Venezianas
As venezianas de entrada do ar so projetadas para evitar perda de gua atravs dassuperfcies de entrada do ar e para uma eficiente admisso deste ar na torre. O ar deve seruniformemente distribudo com uma perda mnima de presso. Para prevenir perda de gua,as venezianas devem ser projetadas com inclinao, largura e espaamento apropriado. Oprojeto da veneziana varia com o tipo de torre e de fabricante, mas em todos os casos deveser suficientemente resistente atmosfera corrosiva em que so instaladas. A distribuioda gua e sua reteno so diretamente relacionadas com a inclinao, a largura e oespaamento das venezianas.
Geralmente quanto mais livre a gua, tanto maior ser a eficincia da entrada do ar. Acapacidade de reteno de gua maior quando a incl inao e o espaamento dasvenezianas so mnimos. Como as caractersticas das venezianas afetam a distribuio dagua, e sua reteno, de maneira oposta, faz-se em geral, um compromisso no projeto, parase conseguir uma eficincia total mxima.
Os materiais mais usados para construo de venezianas so: cimento amianto,plstico reforado com fibra de vidro eou concreto.
Telas de proteo para as venezianas so raramente fornecidas como acessriosstandartizado, mas devem ser previstas em torres localizadas em ambientes muito sujos,onde grande pedaos de papel e materiais similar podem ser aspirados para o interior datorre.
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2.2.5 FechamentoA principal funo do fechamento manter a gua dentro dos limites da unidade e
evitar que o ar passe por outros caminhos que os previstos. O fechamento contribuiinclusive, para a aparncia da torre em geral, em certas tores o fechamento no considerado no projeto, com funo estrutural. Ao contrrio, em torres compactas,geralmente o fechamento faz parte do p rojeto estrutural. Como material de fechamento usa -se chapas de fibra cimento, plstico reforado com fibra de vidro, chapas de ao galvanizadoe outros.
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2.2.6 Eliminador de gotas
A funo do eliminador de gotas reter a gua carregada pelo ar aspirado peloventilador. O funcionamento dos eliminadores baseia-se em uma mudana da direo dofluxo de ar. A fora centrifuga resultante, separa as goticulas de gua do ar, depositando -asna superfcie do eliminador. Est gua acumulada escorre de volta bacia de coleta degua fria. Outra funo do eliminador a uniformizao do fluxo de ar atravs doenchimento da torre. A resistncia que o eliminador produz passagem do ar, ocasiona umapresso uniforme na espao entre o eliminador e o ventilador. Esta uniformizao da
presso produz um fluxo de ar igualmente uniforme atravs do enchimento da torre.Usualmente as perdas por arraste mais um incomodo do que um srio problema
operacional. Esta perda na realidade, diminui a sangria necessria pela m esma quantidade,que raramente excede a 0,02% da totalidade da gua em circulao em torres deresfriamento de gua de tiragem induzida. Estas goticulas de gua arrastadas, em rarascondies, causaram srios problemas ao meio ambiente ou em sistema de distribuio deeletricidade. Deve ser evitado, na medida do possvel, a localizao de torres adjacentes, eparticularmente, na direo do vento, linha de fora e subestaes.
Os eliminadores so normalmente classificados como de passo simples, de dois outrs passos, dependendo do nmero de mudanas de direo do fluxo de ar que eleocasiona. Geralmente, quanto maior o nmero de passos, tanto maior ser a perda de
presso, e maior sua eficincia. Antigamente a maioria dos eliminadores consistia de tbuascolocadas em quadros com a configurao desejada, atualmente usa -se eliminadoresfabricados com material plstico com diversas configuraes, para produzir o efeitodesejado. A configurao aerodinmica das passagens na colmeia, combinado com agrande rea de superfcie, resulta em um eliminador com a mnima perda de presso, e comalta eficincia.
O projeto de eliminadores varia com o requisitos da instalao e de acordo com osdiferentes fabricantes. No entanto, independente do projeto e dos requisitos da aplicao,um eliminador bem projetado deve diminuir a perda por arraste um nvel aceitvel, semaumentar a perda de presso significativamente, o que se refletiria em um aumento do
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consumo dos ventiladores. Inclusive, deve ter a habilidade de reter a gua e retorn-la aointerior da torre sem reentroduz-la no ar de descarga. Em torres maiores a direo dedescarga dos eliminadores pode afetar o consumo do ventiladores. Considerveis estudos e
testes so necessrios para se conseguir uma unidade eficiente, sem criar efeitossecundrios nocivos. Os eliminadores so instalados em atmosferas corrosivas e erosivas, edevemresistir estas condies.
Os materiais usados para esta aplicao inclui madeiras, ao galvanizados, alumnio,plsticos (PVC / PP), cimento amianto, PRFV, etc.
2.2.7 Ventiladores
Os ventiladores das torres de resfriamento necessitam movimentar grandes volumesde ar, de modo econmico, seu funcionamento deve ser isento de vibraes e pulsaes, asquais podem danificar os demais componentes mecnicos e toda a estrutura da torre.
Em torres usa-se dois tipos de ventiladores: o axial e o centrifugo.
Sendo o axial o tipo de ventilador que se usa na grande maioria das torres, abaixo
continuaremos a descrever somente este tipo.
Os axiais possuem a propriedade de movimentar grandes volumes de ar com baixaspresses estticas ( 20 mm CA). Os axiais so de custo relativamente baixo, podendo serusados em torres de qualquer tamanhos, bem como, em torres onde deve ser asseguradouma baixa perda de gua por arraste, Normalmente, os ventiladores axiais operam comeficincia de 0 %.
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Como condies de projeto, temos que para um mesmo fluxo de ar e mesm avelocidade perifrica, um ventilador com poucas ps requer ps mais largas do que umventilador com maior nmero de ps, resultando maior peso da p, o que produzir uma
maior pulsao com proporcional aumento de vibraes no cilindro e na torre. Isso, semdvida, reduz o tempo de vida til da torre e do ventilador.
Seis ps so normalmente consideradas, o mnimo necessrio para ventiladores detamanho mdio, sendo oito ps o mnimo para os de grande dimetro, Doze ps sopraticamente o mximo. O dimetro dos ventiladores determinada pela vazo de ar. Avelocidade do ar passando pelo ventilador varia entre 7 a 15 m/seg., considerando -se comonormal 10 m/seg.
Para uso em industria onde o rudo no fator importante, as velocidades perifricaspodem ir at 75 m/seg., em ventiladores com dimetro acima de 3 metros, podem raramenteultrapassam os 60 m/seg.
Para grandes dimetros, um projeto apropriado deve proporcionar uma distribuio de
velocidade uniforme do ar, desde o cubo at a ponta da p.Podemos ter ps fabricadas em lato, ao inox , ao galvanizado , aluminio extrudado,
aluminio fundido e ou PRFV.
2.2.8 REDUTORES DE VELOCIDADE
O principal requisito para os redutores de velocidade das torres de resfriamento degua sua longa durao, bem como sua mnima manuteno. Para atender a estasexigncias, o redutordever ser solidamente construdo para resistir ao servio continuo esevero ambiente em que dever trabalhar. Algumas firmas construtoras de torres deresfriamento projetavam e construiam seu redutores especificamente para tal servio.
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Hoje so adquiridos de firmas especializadas que com algumas modificaes nosseus modelos standard, podero servir para uso nas torres.
Os redutores de velocidade so usados em muitos projetos.
As engrenagens podem ser de vrios tipos: coroa de dentes retos, helicoidais, roscasem fim ou coaxiais.
Dependendo do tamanho e da reduo requerida, um redutor pode usar um tiposimples ou dupla reduo.
Geralmente as unidades de dupla reduo, so aconselhado para ventiladores commais de 6 metros de dimetro. Como os ventiladores trabalham em ambiente quente emido devem possuir um bom sistema de vedao impedindo a entrada de gua e em baixodevem possuir bolsas de condensado a fim de evitar emulso do leo dentro do redutor.
A vida til de um redutor est diretamente ligada durabilidade da superfcie dosdentes de uma engrenagem.
A AGMA ( Americam Gear Manufacturers Association) atravs de uma parte relativa afabricantes de redutores de velocidade para torres de resfriamento tem estabelecido fatoresde servio para est aplicao. Este fator a razo entre o HP calculado e HP aplicado.Isto varia com o tipo de acionamento e o servio - intermitente ou continuo.
O fator de servio de 2.0 para redutores com coroa de dentes retos eou helocoidaispara servio continuo so bastantes usados.
A vida de um redutor depende tambm da vida til do s mancais de rolamentosusado.
Os mancais so geralmente selecionados para uma vida compatvel com o tipo deservio. Mancais para redutores, considerando como servio continuo, so selecionados
pela qualidade, tendo como base 20.000 horas.Outro aspecto importante a lubrificao do redutor para se conseguir vida longa. Os
sistemas de lubrificao mais usados so: por meio de respingos ou bombas de oleointernas
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2.2.9. POLIA E CORREIA
No caso deste tipo de transmisso, o mesmo vem previamente montado de fbrica
com as caixas de proteo dos mesmos. Mais em casos em que o sistema for desmontado oseu correto acondicionamento das polias e correias um fator importante para obter -se ou
manter-se a mxima eficincia no trabalho a que se destinam.
As correias devem ser armazenadas abertas ou no mximo enroladas com 03 voltas,
devendo-se evitar a toro. No devem ser contaminadas com leos e graxas ou
acondicionadas prximas s janelas, pois do contrrio, so expostas irra diao solar,
umidade e calor excessivo, poeiras, etc.
No pendurar em cabides por longos perodos.
Evitar impactos mecnicos nas polias e buchas cnicas, pr incipalmente durante aoperao de montagem/ desmontagem. Em caso de dificuldade de acoplamento ao
eixo, dispositivos prprios ao servio devem ser utilizados.
Para as superfcies usinadas, a GSR recomenda a utilizao de resinaprotetorade
secagem rpida (Laca Antioxidante saBesto Wurth ou similar).
O acondicionamento em prateleiras o mais indicado.
2.2.10.Mancais
Os mancais devem ter as superfcies usinadas protegidas com leo ou graxa. Devem
ser armazenados na posio de trabalho (eixo na vertical).
Os mancais devem ser inspecionados trimestralmente e, para longos perodos de
armazenamento (acima de 12 meses), os mesmos devem ser abertos e lubrificados,
independentemente da situao.
Evitar choques mecnicos. Principalmente durante a operao de montagem/
desmontagem. Em caso de dificuldade de acoplamento ao eixo, dispositivos
prprios ao servio devem ser utilizados.
Mancais danificados devem ser substitudos.
Mancais com graxa ressecadas no devem ser utilizados antes da manuteno
prvia.
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A GSR recomenda a utilizao de graxasAVANIA R2 SHELL, MULTIFAK 2
TEXACO OU LUBRAX GMA-2 BR.
A GSR recomenda a instalao de suportes para o empilhamento dos mancais
2.2.11. EIXO DE TRANSMISSO
A funo do eixo de transmisso transmitir fora do motor para o redutor. O eixosuporta severas condies de vapor de gua, portanto ele dever ser apropriadamentecontrado. uma pea de velocidade, portanto no seu projeto deve ser previsto umbalanceamento fcil. Como a torre estruturalmente rgida, o eixo deve ter a possibilidadede operar com certo limite de desalinhamento.
O eixo de transmisso pode ser descrito como eixo oscilante equipado com luvasflexveis em ambas as extremidades.
Os eixos devem ser construidos com material resistente corroso por causa doambiente em que devem operar.
Usualmente, o eixo podem ser fabricado de ao carbono com galvanizao a fogo,em ao inoxidvel, ou fibra de carbono.
muito importante que o eixo seja adequadamente alinhado. O desalinhamento nosomente causa vibrao na torre, como provoca aumento de carga e desgaste excessivo noequipamento acoplado no eixo ( motor + redutor).
A maioria dos eixos de torres de resfriamento operam com velocidades por volta de1 00 rpm, a tal velocidade necessrio que o eixo seja dinamicamente balanceado parareduzir ao mnimo as vibraes.
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2.2.12. MOTORES ELTRICOS
Motores eltricos so usados para movimentar o ventilador na torre de resfriamento.
Eles devem operar sob condies adversas. A alta umidade produzida dentro datorre, bem como chuva, poeiras e fumaas geralmente presentes nestas reas se combinampara produzir um ambiente rigoroso de operao.
Existem dois tipos bsicos de fechamento de motor: Abertos e Totalmente Fechados.
Os motores abertos so classificados ainda em:
-A prova de respingos
-A prova de gotas
-Encapsulados e protegidos
Est distribuio se faz em funo de proteo entrada de gua
Os motores totalmente fechados so classificados como:
-Sem ventilao
-Com ventilao
-A prova de exploso
Os motores podem ser para servios contnuos ou para ficar inativos por longosperodos.
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2.2.13. DISTRIBUIO DE GUA
Nas torre em contra corrente podemos ter dois tipos de distribuio de gua
-Por presso
-Por gravidade
Nas torres em corrente cruzada a distribuio e sempre por gravidade,
2.2.13.1 POR PRESSO
O sistema de distribuio por presso e formada por um tubo principal e ramaisfabricados em PVC, ao carbono revestido ou polipropileno, as conexes utilizam roscaspadro BSP. A conexo com a rede hidrulica pode ser por flange ou mangote de borracha.
Os bicos espargidores de gua podem ser de polipropileno, PVC, naylon ou outromaterial.
A funo dos espargidores proporcionar uma prefeita distribuio da gua sobretoda a superfcie do enchimento, com uma presso que pode variar de 1.5 a 7 m CA,dependendo do tipo e vazo de gua
2.2.13.2 POR GRAVIDADE
Este sistema e composto por uma canaleta principal e canaletas secundarias, nointerior destas so fixados os bicos espargidores, que tem a mesma funo da anterior,neste caso a presso deve ficar por volta de , < ou = 2.0 m CA.
Este sistema e comumente utilizado quando na gua existem partculas emsuspenso.
Nas torres corrente cruzada, existem tanques na parte superior, providos de bicosespargidores, por onde a gua e conduzida ao interior da torre.
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2.2.14 DETETOR DE VIBRAO
Os detetores de vibrao so dispositivos, eletromecanicos ou eletrnicos, sensveis vibrao que protegem o equipamento contra danos extensivos resultantes de falhasmecnicas.
uando o nvel de vibrao do equipamento excede ao normal, sensor capta estvibrao, envia um sinal para um modulo de comando que pode disparar um alarme e / oudesativar todo o equipamento mecnico, antes que ocorra um dano irreparvel ou umacidente de grandes propores.
Os detetor de vibrao so instalados no equipamento por ser o local onde podeocorrer a vibrao.
Os nveis de vibrao para este tipo de equipamento podem estar dentro dosseguintes limite.
- timo de 0.11 mm/s 2.7 mm/s
- Admissvel de 2. mm/s 6. mm/s- Ainda admissvel de 7 mm/s 17, mm/s
- Inadmissvel acima de 1 mm/s
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3. Conceitos
3.1 Noes
essencial termos em mente as limitaes de uma torre
A mnima temperatura de gua resfriada que podemos conseguir com o equipamento funo direta das condies climticas / ambiente. A mais importante varivel atemperatura do bulbo mido, pois esta influi diretamente no tamanho da torre a serselecionada.
A temperatura do bulbo mido nos d a grosso modo, uma idia de quanto calor o arpode retirar de uma certa massa de gua a ele exposta.
Imaginemos um termmetro convencional de mercrio com seu bulbo envolto poralgodo embebido em gua. Se fizermos o ar passar Atravs desse bulbo, notaremos umabaixamento da temperatura marcada, pois h uma perda de energia no bulbo, equivalenteao calor latente de evaporao de uma parcela da gua que envolve o bulbo do termmetro.
Se a umidade relativa ambiente de 100%, a temperatura do bulbo mido igual temperatura do bulbo seco (ambiente), pois neste caso no h evaporao de gua.
Para umidade relativas mais baixas temos consequentemente bulbos midos maisbaixos. Por esse motivo que conseguimos guas re sfriadas abaixo das temperaturasambientes.
O limite terico de temperatura de gua fria a temperatura do bulbo mido, pormna prtica, recomenda-se uma folga de 3C, ou seja, se uma determinada regio temperatura de bulbo mido de23C, a mnima temperatura de gua fria dever situar -seem torno de 26C.
3.2. Temperatura de bulbo mido
A temperatura de bulbo mido afeta diretamente o tamanho da torre a serselecionada. Esta deve ser escolhida de acordo com sua incidncia na localidade dainstalao durante os meses de vero. Observaes de inmeras torres em funcionamentotem revelado satisfatrio o desempenho na maiorias das aplicaes em torres selecionadascom temperaturas de projeto de bulbo mido, tais que somente so ultrapassadas durante5% das horas dos quatro meses mais quentes do ano.
Estas horas em que o bulbo mido ultrapassado, no necessariamente soconsecutivas, e podero ocorrer em vrios perodos de curta durao. O efeito prejudicial
dos picos de altas temperaturas de bulbo mido pode ser amortecido por um maior montantede gua no sistema. Na figura 13 v-se um curva tpica de variao de temperatura de bulbomido.(fig 13).
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Na figura 14 v-se uma curva tpica de variao anual de temperatura de bulbomido.(fig 14).
Na figura 15 v-se uma curva tpica de durao em horas, na qual a temperatura debulbo mido (TBU) ambiente menor que determinada TBU durante o decorrer do ano.(fig15
Para fixar bem a relao entre o tamanho da torre e sua temperatura de bulbo mido,
devemos definir o conceito de approach , ou seja, a aproximao da temperatura de guafria at a temperatura de bulbo mido.(fig 16).
Dado a grande falta de dados estatsticos no Brasil, as temperaturas de bulbo midonecessrias para a seleo de uma torre, muitas vezes tm de ser assumidas baseando-seem levantamentos meteorolgicos existentes para localidades vizinhas.
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3.3. Relao entre tamanho e potncia de torres
As torres selecionadas para efetuar um determinado servio trmico dentro seespecificaes idnticas podero ser de vrios tamanhos e apresentarem consumosdiferentes, dependendo de um grande nmero de variveis, por exemplo:
1- Aumentando-se o volume de resfriamento e mantendo-se o mesmo tipo deenchimento, aumenta-se as dimenses externas da torre. Com isto, necessita-se uma menorvazo de ar, resultando portanto, em menor consumo do ventilador;
2- Mantendo-se a mesma rea molhada do enchimento e alterando-se o tipo deenchimento, as dimenses de torre podem diminuir ou aumentar. Caso as dimensesaumentem, isto significa que o enchimento mais aberto passagem doar, resistncia passagem do ar menor, diminui o consumo do ventilador.
3- Aumentando-se a vazo de ar, pode-se diminuir o volume de resfriamento da torre.
Neste caso, normalmente, o consumo do ventilador aumentar.
4. MONTAGEM DE TORRES DE RESFRIAMENTO
Em torres de grande porte, no passado era usual a madeira, hoje utiliza-se oconcreto, algumas vezes torres com estrutura metlicas, ou pultrudado com fechamento emPRFV.
Vamos abordar as torres com estrutura em PRFV.
4.1. Montagem das torres com estrutura em PRFV
Demonstraremos a seguir aos tpicos a serem considerados para uma perfeitamontagem .
As torres, quando fornecidas com bacia de gua fria, devero estar sobre uma baseperfeitamente nivelada.
uando a bacia for bipartida dever ser parafusada entre si por intermdio dosparafusos em inox. Aps parafusada, posicionar a cantoneira elaminar com manta e resina.
Fixar os painis inferiores na bacia de gua fria e entre si, utilizando os parafusos eminox. NO ES UECER DA VEDAO de PU ENTRE AO PAINEIS
Montar os suportes do enchimento,acima das entradas de ar, tomando o cuidado noespaamento entre eles, pois o enchimento,tipo filme, ser apoiado neste suporte.
Montagem dos blocos do enchimento, tomando-se o cuidado de que cada camadaseja posicionada a 90 em relao a anterior.
Colocar o tubo principal, da distribuio de gua nos apoios existentes nos painis.
Montar os ramais, no tubo principal e fixa-lo na outra extremidade pelo caps, nosuporte em ao.
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Rosquear os bicos pulverizadores, nos ramais, tomando o cuidado para que todosestejam na mesma posio e altura.
Fixar os perfis, suporte do eliminador de gotas na parte superiro dos ramais.
Montar os blocos do eliminador, sobre os perfis.
importante que no hajam frestas em toda a sua rea, para que o eliminador tenhatoda a sua eficincia.
4.2 Instalao da torre de resfriamento na rede de tubulao externa do sistema.
No devem ser fixados no equipamento suportes de tubulao, suportes de facilidades
(linhas de proteo contra incndio, ar comprimido, etc.). Deve -se consultar a GSR
antes de qualquer ao.
.
Para a conexo da tubulao nos bocais da torre de resfriamento, deve -se seguir o seguinte
procedimento:
1. Remover as protees dos bocais da tubulao externa e limpar suas faces, em
ambas as flanges, inclusive do equipamento;
2. Alinhar e posicionar as flanges;
3. Inserir os parafusos, arruelas e porcas
4. Posicionar e aparafusar os flanges da tubulao nos bocais do equipamento epromover o aperto dos parafusos. Seguir a sequncia alternada para garantir aperto
por igual conforme ilustrao ab aixo:
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5. Usando um torqumetro devidamente aferido deve -se aplicar inicialmente torques de
35Nm conforme sequncia ilustrada. Aps aplicar em todos os pontos, repitir o
procedimento elevando o torque para 70Nm . NO EXECEDER OS TOR UES PARA
NO COMPROMETER A INTEGRIDADE FISICA DAS FLANGES. SE ISTO
OCORRER PODER OCASIONAR DANOS PERMANENTES NOS MESMOS.
6. Conferir se os parafusos esto com o torque final de 70Nm. Caso no estejam repita o
procedimento no ponto.
Recomendamos a colocao de elemento de vedao en tre as flanges (gaxeta de #3mm ou
papelo hidrulico). Ateno quanto a temperatura de operao do equipamento para se determinar
a vedao a utilizar.
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5. Cuidados antes da colocao da torre em funcionamento
Limpeza geral:
Proceda uma limpeza na torre, especialmente no sistema de distribuio de gua, nabacia de gua fria e nos filtros de suco das bombas.
Circulao de gua na torre:
Antes de colocar todo o sistema em operao, faa circular gua apenas atravs datorre. Isto permitir a limpeza do enchimento e remoo dos detritos, Em seguida, drene osistema e limpe a bacia de gua fria.
Proceder uma inspeo :
Verifique o aperto dos parafusos do equipamento mecnico.
Verifique o aperto dos parafusos da estrutura
Especial ateno:
- parafusos do motor, redutor, mancai e polias
- os que prendem as pas do ventilados
- tenso das correias
- lubrificao
5.1 Colocao da torre em funcionamento
Para start-up do equipamento seguir as seguintes diretrizes:
5.1.1 Partida do acionamento mecnico
y Ligar o motor por alguns segundos (entre 5 e 10) para verificao do sentido de
rotao e se no h qualquer interferncia; verificando o sentido d rotao:
Insuflamento vista de frente anti horario
Induzida vista por cima - horario
y Aps operao contnua, verificar a amperagem consumida pelo motor e
comparar com a amperagem de placa. O valor de operao dever estar
abaixo da nominal. Caso contrrio, a torre dever operar com gua quente
para que se tenha uma avaliao final sobre a questo. (Com gua que nte h
variao na densidade do ar e na presso esttica que atua na hlice);
y Verificar o motor quanto ao aquecimento;
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y Verificar o redutor de velocidade quanto ao aquecimento. H modelos de
redutores que podem operar com at 120C. A maioria dos redutores opera
abaixo dos 90C.y Verificar o redutor de velocidade, o mancal da hlice e o motor eltrico quanto
ao rudo, no sentido de se detectar possveis falhas nos rolamentos;
y Verificar o conjunto quanto vibrao. Realizar as medies tanto no mancal
da hlice (transmisso por polias e correias) quanto no motor eltrico. As
medies devero ser feitas no sentido radial ao eixo (a 90 graus) e no sentido
vertical. Os valores admissveis so conforme ISO 2372:
abaixo de 1,0 mm/s = timo;de 1,0 at 3,0 mm/s = suave;
de 3,0 at 4,5 mm/s = admissvel
acima de 4,5 mm/s = perigoso, sendo necessria interveno imediata.
5.1.2 Partida do sistema de distribuio de gua:
y Encher o sistema com gua limpa, aps ter procedido limpeza da bacia de
gua fria e poo de suco das bombas se houver, assim como limpeza das
linhas de alimentao do sistema de retorna para a torre;
y Ligar as bombas de alimentao;
y Verificar a presso de operao do sistema, instalando um manmetro na
conexo apropriada. O ponto existente no bocal de entrada do equipamento
com conexo de 1/2 rosca BSP. Para isso, o manmetro dever ser de
escala 0 a 1 Kgf.cm2. A presso de operao est indicada na placa de
identificao do equipamento, em mCA. A regulagem dever ser feita por meio
das vlvulas que com certeza existem na linha. No caso de torres
multicelulares cada uma delas dever operar com a mesma presso. Ressalta -
se que como o sistema equipado com bicos pulverizadores calibrados, para
cada presso h uma nica vazo correspondente, assim, a vazo de
circulao de projeto indicada na placa de identificao somente ser igual
de operao quando a presso estiver regulada conforme acima. Nas torres
onde o sistema de distribuio do tipo gravidade por meio de canaletas
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abertas, a regulagem da vazo de gua dever ser feita atravs do nvel de
gua nas mesmas. Este valor dever ser informado pela engenharia da
GEASR para cada caso.y Verificar atravs das portas de inspeo existentes nas paredes da torre a
distribuio de gua e o funcionamento dos bicos ou bocais de escoamento,
observando se no h qualquer entupimento e se o leque de asperso est
cobrindo toda a rea do enchimento. Verificar tambm se no h muita gua
sendo lanada nas paredes da torre .
y Aps 24 h de operao contnua, proceder nova verificao no sistema de
distribuio visando detectar possveis entupimentos ocorridos devido ao
arraste de quaisquer impurezas por ventura existentes nas linhas, carreadaspara os bicos ou bocais. No caso de ter ocorrido entupimentos, proceder a
limpeza dos mesmos. Se for o caso, dever ser feita a troca de toda a gua de
circulao.
y Verificar a asperso de gua abaixo do enchimento, observando se suave e
homognea. Se houver pontos de concentrao de forma anormal isto pode
ser uma evidncia de algum problema no sistema de distribuio.
5.1.3 Verificaes complementares:
y Aps operao contnua da torre, com gua, fazer nova medio da corrente de
operao do motor eltrico de acionamento, como anteriormente mencionado;
y Proceder ao ajuste do ngulo de ataque das ps no caso de a corrente estar
acima do valor de placa indicado no motor;
y Proceder ao reaperto dos parafusos de fixao da hlice, de acordo com o manual
do fabricante.
y Verificar todas as juntas da carcaa da torre quanto a possveis vazamentos de
gua e proceder ao reaperto caso ocorram.
y Verificar se est ocorrendo arraste de gua atravs da hlice. Se houver, verificar
o conjunto eliminador de gotas quanto existncia de possveis frestas entre os
painis, corrigindo onde for o caso. Arraste excessivo pelo ventilador tambm
pode ser decorrente de anormalidades no sistema de distribuio. Verificar se elas
existem atravs das portas de inspeo e corrigir onde necessrio.
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y Verificar as entradas de ar quanto a possveis obstrues e quanto a
posicionamento correto das venezianas (se houver).
y
Verificar se h respingamento excessivo pelas aberturas de entrada de ar. Casoafirmativo, determinar a razo do mesmo para correo do problema.
6 Procedimento de operaoNa operao do equipamento, so necessrios alguns cuidados:
y Verificar as interfaces dos bocais com a tubulao quanto a possveis
vazamentos;
y Verificar as condies de operao (temperatura e presso). Ver a
documentao tcnica;
y Verificar se h vibraes excessivas;
y Verificar se h rudos excessivos;
y Verificar se a corrente dos motores est conforme a especificao tcnica.
Caso seja constatado qualquer desvio, o mesmo deve ser corrigido imediatamente.
6.1 Procedimento de paradaSo necessrios alguns cuidados tambm na parada do equipamento. Seguem
algumas recomendaes necessrias:
y Desligar os motores eltricos. Deve-se tomar todos os procedimentos de
segurana, bloqueando o acionamento ou retirando o fusvel;
y Desligar as bombas do sistema ou fechar todas as vlvulas gradativamente;
7. Segurana
7.1. Leses fsicasLeses fsicas podem ser causadas por:
y
ueimaduras por toque nos motores eltricos, tubulaes ou por outrocomponente quente do equipamento;
y Choques devido o contato com componentes eltricos;
y Perda de membros devido o contato com o ventilador em operao;
y Arremesso de componentes (devido quebra);
y Incndio e exploso causados pelo motor (atmosfera explosiva);
y Incndio causado no equipamento por fatores externos (solda, eltrica etc).
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7.
2.
Avarias no equipamentoAvarias nas torres de resfriamento podem ser causadas por:
y Foras externas, eroso e fadiga;
y Corroso qumica ou outras;
y Presso/ temperatura muito elevadas;
y Carga de impacto;
y Transporte (sinistro ou manuseio inadequado na operao de descarga);
y Desbalanceamento dos ventiladores (vibrao);
y Erros de instalao do conjunto motor-ventilador;
y Sobreaquecimento dos motores eltricos (devido sobrecarga de
performance);
y Fluido (gua) com contaminao, sujeiras que podem proporcionar
entupimento no sistema de distribuio ou enchimento de contato.
7.3. Equipamento de Proteo Individual ( EPI s)
Utilizar os Equipamentos de Proteo Individuais adquadas para cada tipo de rea, osmais utilizados:
y Capacete com jugular;
y Oculos de proteo;
y Protetor auricular de concha ou plug;
y Bota de segurana;
y Cinto de segurana com dois talabartes;
8. Comissionamento
A seguir estaremos incluindo um formulrio que devera ser utilizado para como chek -
list no comissiomento.
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i t , t .
P i / EA Si t f i t t
COMISSIONAMENTO
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9.0Manuteno
A manuteno deve ser executada por pessoal qualificado.
Antes de qualquer trabalho de manuteno, observar a legislao especfica de
segurana no trabalho.
A GSR recomenda a limpeza interna e externa (externa opcional) dos equipamentos
numa periodicidade anual, no mnimo.
A manuteno do equipamento bastante simples devido seu tipo construtivo. Normalmente
(pois neste caso opcional a aquisio) , nas instalaes h plataformas de acesso ao conjunto
acionamento (motores, ventiladores, polias e correias, mancais, etc.) que facilitam o acesso aosdiversos componentes.
bastante comum, tambm, a ocorrncia de incrustaes interna no sistema de distribuio,
seja por presso ou tipo gravidade . A periodicidade da limpeza para remoo destas incrustaes
deve ser determinada pelo usurio pois depende do tipo de fluido de processo e tratamento contido
no mesmo, local da instalao, condies operacionais, entre outras informaes , cujo controle no
faz parte do escopo GSR.
9.1 Conjuntos de acionamento
Os componentes sujeitos desgaste esto no conjunto de acionamento.O Manual do
fabricante de cada componente de ve ser sempre consultado. Adicionalmente, seguem algumas
recomendaes bsicas:
y As ps e os cubos dos ventiladores devem ser inspecionados e, caso apresentem
qualquer irregularidade (trincas, amassamentos, corroso, etc.), os mesmos
devem ser substitudos;
y As correias do acionamento devem ser substitudas em todas as paradas de
manuteno. As mesmas devem ser tensionadas conforme a especificao
tcnica;
A GSR recomenda repetir o procedimento de tensionamento das correias em at 45
(quarenta e cinco) dias aps a substituio. Aps este perodo deve -se seguir
conforme tabela de manuteno;
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y Substituir os rolamentos dos motores, caso seja constatada a necessidade (ver a
documentao tcnica);
A GSR recomenda a assistncia tcnica do f abricante do motor para proceder a
substituio dos rolamentos.
y Os mancais dos ventiladores devem ser substitudos, caso seja constatad a a
necessidade.
Em caso de reposio devem ser adquiridos os mancais especificados na documentao tcnica.
9.2Lubrificao
O perodo de lubrificao recomendado depende das cargas envolvidas, rotaes de trabalho
e temperaturas de operao. Os equipamentos so fornecidos com a lubrificao inicial necessria
(exceo motores com lubrificao tipo oil mist ).
No caso de acionamentos por polias e correias, a GSR recomenda a utilizao de
graxas a base de sabo de ltio e leos minerais (Avania R2 Shell, Multifak 2 Texaco
ou Lubrax GMA-2 BR em seus mancais srie 1 ou 2.
9.3.Plano de manuteno
Ateno: O responsvel pela manuteno dever providenciar o bloqueio de energia antes decomear qualquer trabalho de manuteno ou reparo.
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10.Preveno contra incndios
A exemplo da maioria dos plsticos, os materiais que compe o equipamento so altamente
inflamveis.
Existem opes de equipamentos que podem ser adiquiridos na condio de auto-
extinguveis, cujos quais devem ser escolhidos pelo usurio na aplicao em locais que exijam
cuidados especiais contra incndio. A opo de competncia do aquisidor, j que este pode e deve
avaliar as condies locais e julgar os riscos.
No se deve permitir (em hiptese alguma) qualquer tipo de chama
prximo ao equipamento.
No executar trabalhos do tipo:
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Treinamento, operao e manuteno.
y Corte;
y Oxicorte
y Solda (de qualquer tipo);
Caso estes trabalhos sejam inevitveis, proceda com a mxima cautela e tenha em mos um extintor
contra incndios.
A execuo de consertos em componentes em PRFV devem ser feitas somente por pessoalespecializado.
11.Servio de Atendimento ao Consumidor
Em casos que necessitar, dispomos de um servio permanente de Assistncia Tcnica aos
usurios fim de preservar um canal de comunicao com seus Clientes.
Para a solicitao de peas sobressalentes, faz -se necessrio o usurio fornecer as seguintes
informaes:
y Nmero do projeto GSR (Job Profile ou Ordem interna) ;
y Ano de fabricao;
y Descrio completa do componente.
uaisquer reclamaes, crticas ou sugestes, solicitamos a gen tileza de entrar em contato
direto:
GEA Heat Exchangers
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Phone: +55 (19) 3936-7930
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