O que é um compressor de gás de bloqueio de carvão?
O compressor de gás da fechadura de carvão é um equipamento essencial de compressão de gases de processo na unidade de gaseificação do carvão, utilizado principalmente para o transporte e a pressurização do gás de baixa pressão gerado de forma intermitente pelo sistema de fechadura de carvão (denominado gás da fechadura de carvão). Esse gás geralmente contém partículas sólidas, água, pequenas quantidades de alcatrão, bem como componentes inflamáveis como H₂, CO e CH₄, o que impõe exigências específicas quanto à estanqueidade, à resistência à corrosão e à estabilidade operacional do compressor.
A posição no processo de gaseificação do carvão
Nos processos de gaseificação em leito fixo ou em leito móvel, o gás da trava de carvão é gerado durante a etapa de alimentação do carvão — quando este, proveniente do silo de carvão à pressão atmosférica, é introduzido no gaseificador através da trava de carvão, sendo necessário liberar parte do gás interno do reator para equalizar as pressões. Esse gás, após passar por sistemas de remoção de partículas e resfriamento, segue para a etapa de compressão e, em seguida, é encaminhado ao sistema de utilização do gás ou à rede de distribuição de gás combustível. O compressor ocupa uma posição de interface, fazendo a ligação entre a purificação do gás da trava de carvão e sua utilização a jusante.
Princípio de funcionamento do compressor alternativo
Os compressores de gás de carvão convencionais adotam uma estrutura alternativa, utilizando um mecanismo biela-manivela para impulsionar o pistão em movimento alternativo dentro do cilindro, realizando a sucção, a compressão e a descarga do gás:
- Processo de inalação: O pistão desce, o volume da câmara aumenta, a válvula de admissão abre‑se e o gás de bloqueio de carvão, após passar pelo filtro, entra na câmara;
- Processo de compressão: O pistão sobe, as válvulas de admissão e escape fecham‑se, o gás é comprimido segundo um processo adiabático ou politrópico, e a pressão aumenta;
- Processo de exaustãoQuando a pressão no interior do cilindro é superior à contrapressão de descarga, a válvula de escape abre‑se e o gás comprimido é liberado para a rede de tubulação subsequente;
- Expansão de folga: Após o pistão atingir o ponto morto superior, o gás de alta pressão remanescente no volume de folga se expande, preparando as condições para a próxima fase de admissão.
Pontos-chave de adaptação do processo
Tendo em vista as características do gás de bloqueio de carvão, como forte pulsação e grande flutuação no teor de sólidos, na prática costuma‑se instalar um tanque tampão para atenuar as oscilações do fluxo gasoso; adota‑se um projeto de lubrificação sem óleo ou com injeção forçada de óleo, a fim de garantir a confiabilidade da vedação; a seleção das válvulas gasosas deve equilibrar a resistência à obstrução com a rapidez de resposta; já o sistema de refrigeração precisa estar adequado às variações intermitentes da carga, prevenindo a condensação e o acúmulo de líquido.