Conteúdo: Combustível e combustão.
1- INTRODUÇÃO
A combustão é o processo de reações químicas que se produzem durante a
oxidação completa ou parcial do carbono, do hidrogênio e do enxofre contidos em um combustível. A análise destas reações é feita através de Balanço de Massas e de Balanço Térmico.
No Balanço de Massas está em consideração a quantidade de ar empregada para a combustão, sendo a referência a quantidade mínima exata para reagir completamente o combustível, chamada estequiométrica.
No Balanço Térmico são analisadas as quantidades de calor liberadas, a
temperatura da combustão e a quantidade de calor perdido na exaustão.
São características importantes da combustão a composição do combustível e sua temperatura, a pressão em que ocorre, seu estado e o formato da câmara de combustão. Estes determinam a forma com que ocorrerá o processo, se por detonação ou por deflagração.
2- COMBUSTÃO
- Definição
É a reação química do oxigênio com materiais combustíveis em cujo processo se apresentam luz e rápida produção de calor. A diferença entre a reação química de oxidação clássica (ferrugem, zinabre, alumina, etc.) e a de combustão é a velocidade com que esta última ocorre, independentemente da quantidade de calor liberado.
2.2- Combustão Estequiométrica
É a reação de oxidação teórica que determina a quantidade exata de moléculas de oxigênio necessárias para efetuar a completa oxidação de um combustível;
2.3- Combustão Completa
É a reação de combustão em que todos os elementos oxidáveis constituintes do
combustível se combinam com o oxigênio, particularmente o carbono e o
hidrogênio(H), que se convertem integralmente em dióxido de carbono (CO2) e
água (H2O) independentemente da existência de excesso de oxigênio(O2) para a reação;
2.4- Combustão Incompleta ou Parcial
Nesta reação aparecem produtos intermediários da combustão, especialmente o monóxido de carbono (CO) e o hidrogênio(H2), resultado da oxidação incompleta dos elementos do combustível. Ela pode ser induzida pela limitação na quantidade de oxigênio oferecido para a reação, pelo resfriamento ou sopragem da chama;
2.5- Relação Ar/Combustível
É uma relação entre a quantidade de ar e a quantidade de combustível utilizadas na reação de combustão. Para combustíveis sólidos e líquidos a relação é entre as massas, para combustíveis gasosos a relação é calculada entre os volumes
envolvidos;
2.6- Ar Teórico
As reações de combustão são normalmente realizadas com o oxigênio(O2) contido no ar atmosférico. A composição do ar atmosférico é, aproximadamente, 21 % de oxigênio(O2) e 79 % de nitrogênio(N2). O ar teórico é a quantidade de ar atmosférico que fornece a quantidade exata de moléculas de oxigênio necessárias para efetuar a combustão estequiométrica;
2.7- Combustão Perfeita
É a combustão que, realizada com a quantidade de ar teórico ou de oxigênio(O2)
estequiométrico, resulta numa combustão completa. Por diversos motivos, entre
eles as características reais das reações químicas entre os elementos ou as
condições técnicas dos equipamentos, esta reação nunca se realiza na prática;
2.8- Excesso de Ar
Para reduzir ao mínimo a presença dos produtos intermediários em uma combustão, tais como monóxido de carbono (CO) e hidrogênio(H2), aplica-se uma quantidade de ar superior ao ar teórico, chamada ar real (AR), para que a
abundância de oxigênio(O2) proporcione uma reação próxima da Combustão
Perfeita. A diferença entre o ar teórico e o ar real é chamada de Excesso de Ar e é apresentada como uma relação percentual;
2.9- Combustão Real
É a reação que ocorre na prática nos equipamentos combustores com maior ou
menor excesso de ar e com a presença de alguma quantidade mínima de produtos intermediários da combustão;
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