Suprimento de Combustível
Suprimento de Combustível Diesel
Os grupos geradores acionados por
motores diesel geralmente são projetados para funcionar com combustível diesel
ASTM D975 No. 2. Para operação em curtos períodos, outros combustíveis podem
ser adequados desde que satisfaçam às características físicas e de qualidade descritas
na Tabela 6-6. Consulte o fabricante do motor sobre o uso de outros
combustíveis.
Deve-se tomar cuidado na
aquisição do combustível e no abastecimento dos tanques para evitar a entrada
de sujeira e umidade no sistema do combustível diesel. A sujeira entupirá os
injetores e provocará um desgaste acelerado em componentes usinados do sistema
de combustível. A umidade pode causar corrosão e falhas prematuras desses componentes.
Dependendo de sua classificação
standby, os grupos geradores a diesel consomem cerca de 0,26 litros/hr por kW
nominal (0,07 gal/hr por kW nominal) de combustível sob carga plena. Por
exemplo, um grupo gerador standby de 1000 kW consome cerca de 260 litros/hr (70
gal/hr) de combustível. O tanque principal de combustível de um grupo gerador
diesel pode ser um tanque sob a base (montado sob o skid do grupo gerador), ou
um tanque de combustível remoto. Se o tanque principal de combustível estiver
em local distante do grupo gerador, pode ser necessário um tanque intermediário
(diário) para alimentar o grupo gerador.
Existem diferenças consideráveis
de capacidade de motor entre fornecedores, de modo que o projeto do sistema de combustível
deve ser revisto para o grupo gerador específico instalado em um local.
A principal vantagem dos tanques
de combustível sob a base é que o sistema pode ser projetado e montado na fábrica
para minimizar o trabalho no local. Entretanto, os mesmos podem não ser uma
escolha prática (ou possível) com base nos requisitos de capacidade do tanque
principal de combustível e nas restrições das normas, bem como na facilidade de
acesso para o reabastecimento do tanque.
Ao escolher um tanque de
combustível sob a base, leve em conta que o sistema de controle do grupo
gerador e outros pontos de manutenção podem ser elevados a uma altura que não
seja prática. Isto poderá exigir outras estruturas na instalação para permitir
serviços convenientes ou para atender aos requisitos de operação.
Devido às limitações das bombas
mecânicas de combustível na maioria dos motores, muitas instalações que
requerem tanques de combustível remotos (principais) também requerem de tanques
intermediários (diários). O tanque principal pode estar acima ou abaixo do
grupo gerador e tais instalações precisarão de projetos de tanques intermediários
e sistemas de controle de combustível ligeiramente diferentes. As Figuras 6-29
e 6-30 ilustram sistemas típicos de suprimento de combustível diesel.
Deve-se considerar os seguintes
aspectos no projeto e instalação de qualquer sistema de suprimento de
combustível diesel:
• A capacidade, construção,
localização, instalação, ventilação, tubulação, testes e inspeção do tanque de suprimento
de combustível devem atender todas as normas aplicáveis e suas interpretações
locais, (NOTA SOBRE O CÓDIGO AMERICANO: Na América do Norte, os padrões Nº 30 e
Nº 37 da NFPA, são típicos).
As normas locais sobre o meio
ambiente geralmente exigem um depósito secundário (chamado de “tanque de
ruptura”, “dique” ou “represa”) para evitar que um vazamento de combustível
penetre no solo ou no sistema de esgotos. A área de contenção do depósito
secundário normalmente inclui recursos para detectar e soar um alarme em caso
de vazamento no tanque principal.
• A escolha do local deverá levar
em conta a facilidade de acesso para reabastecimento e se as linhas de suprimento
deverão ser aquecidas (em climas frios).
• O tanque de suprimento de
combustível deve armazenar combustível suficiente para operar o grupo gerador durante
o número previsto de horas, (NOTA SOBRE O CÓDIGO AMERICANO: A NFPA110 define o
número de horas de funcionamento exigidas como a Classe de uma instalação. Os
requisitos típicos são de 2 horas para as saídas de emergência do edifício, e
de 8 horas de duração para a maioria das quedas de energia), sem reabastecimento.
Os cálculos de dimensionamento do tanque poderão basear-se nas taxas de consumo
horário de combustível, mais com o fato de que a operação de grupos geradores
sob carga plena é raro. Outras considerações sobre o dimensionamento do tanque incluem
a duração esperada das quedas de energia em relação à disponibilidade de
entrega de combustível e a vida útil do combustível armazenado, que varia de
1-1/2 a 2 anos, quando corretamente armazenado.
• Os tanques de suprimento de
combustível devem ser adequadamente ventilados para evitar a pressurização. Os
requisitos de ventilação em um tanque, tanto em aplicações prime quanto de
emergência, dependem das normas locais e de suas interpretações. Os tanques também
devem ter recursos para a drenagem manual ou a remoção de água e sedimentos e
um espaço para dilatação do combustível aquecido de pelo menos 5% para evitar
transbordamento.
• A bomba de elevação de
combustível, a bomba de transferência do tanque diário ou a sede da bóia devem estar
protegidos contra detritos do tanque de suprimento por um pré-filtro ou uma
cuba de sedimentação com elemento de trama de 100 a 120.
• Para os sistemas de energia de
emergência, as normas podem não permitir que o suprimento de combustível seja
usado para qualquer outra finalidade, ou podem especificar um nível mínimo para
outros equipamentos que garanta o suprimento de combustível para uso da energia
de emergência.
• A classificação Nº 2 de Cetanos
para o aquecimento do óleo não é alta o suficiente para a partida de motores diesel
em climas frios. Conseqüentemente, podem ser exigidos tanques de suprimento
independentes para sistemas de energia de emergência e de aquecimento de
edifícios.
• Devem ser fornecidas linhas
separadas de retorno do combustível para o tanque diário ou para o tanque de suprimento
para cada grupo gerador em uma instalação de múltiplos grupos para evitar a
pressurização das linhas de retorno dos grupos em marcha lenta. Além disso, uma
linha de retorno do combustível não deve incluir um dispositivo de corte. Podem
ocorrer danos ao motor se o motor funcionar com a linha cortada.
• Um tanque diário é necessário
sempre que a fricção do tubo e/ou a elevação do tanque de suprimento, abaixo da
entrada da bomba de combustível ou acima dos injetores de combustível, possam
causar uma entrada excessiva de combustível ou uma restrição excessiva ao
retorno do combustível. Existem alguns modelos de grupos geradores com um
tanque diário integrado ou um tanque diário sob a base e montado no chassi.
NOTA: Quando grupos geradores são
conectados em paralelo ou devem satisfazer requisitos de partida rápida para aplicações
de emergência, é necessário que o tanque de combustível, ou reservatório,
esteja localizado de modo que o menor nível possível do combustível não fique a
menos de 150 mm (6 pol) acima da entrada da bomba de combustível.
Isto evitará o acumulo de ar na
linha de combustível enquanto o grupo não estiver funcionando, eliminando o
período durante a partida quando o ar terá que ser purgado. Em alguns modelos existem
opções para eliminar esta necessidade.
• Os limites de temperatura do
combustível no tanque diário podem ser excedidos em algumas aplicações quando o
combustível aquecido do motor retorna ao tanque diário. À medida que a
temperatura do combustível aumenta, a densidade e a lubricidade do combustível
diminuem, reduzindo a saída de potência máxima e a lubrificação das peças em
contato com o combustível, como bombas e injetores. Uma solução é a instalação
de um tubo para o retorno do combustível diretamente para o tanque de
suprimento em vez do retorno para o tanque diário. Outros projetos podem exigir
um arrefecedor do combustível para reduzir a temperatura do combustível de
retorno a um nível seguro para o retorno ao tanque diário. Consulte o
fabricante do motor para mais informações sobre o motor utilizado e as exigências
de retorno do combustível, (Em geral, os motores Cummins podem ser instalados
com o combustível de retorno conectado no tanque diário. A localização da linha
de retorno varia com o motor fornecido).
• A capacidade da bomba de
transferência de combustível do tanque diário e a tubulação de suprimento devem
ser dimensionadas com base no fluxo máximo de combustível indicado na Folha de Especificações
do grupo gerador recomendado.
• Use a Tabela 6-6 como
referência para a escolha do combustível diesel e obter o melhor desempenho.
• Todos os sistemas de
combustível devem possuir provisões para a contenção do combustível em caso de
vazamento de um tanque e também para situações em que o mesmo for abastecido em
excesso.
• Considere os meios para
abastecer manualmente os tanques para o caso de o sistema de abastecimento automático
do tanque falhar.
• A bomba de alimentação a partir
do tanque principal pode ser do tipo duplex para melhorar a confiabilidade do
sistema.
• As normas de combate a incêndio
podem incluir requisitos específicos para o grupo gerador, como um meio de
impedir o fluxo do combustível para a sala do grupo gerador em caso de incêndio
e os meios para retornar o combustível ao tanque principal se ocorrer um
incêndio na sala do grupo gerador.
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