Title

DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE ISOLANTES PARA ALTAS TEMPERATURAS EM CONDIÇÕES INDUSTRIAIS

DESIGNING AND EVALUATING HIGH-TEMPERATURE INSULATORS UNDER INDUSTRIAL CONDITIONS

Authorship

SALVINI, VÂNIA REGINA; BORGES, OTÁVIO HENRIQUE; FALSETTI, LUIS OTÁVIO ZAPAROLI; SANTOS, MATHEUS FELIPE DOS; RODRIGUES, JOSÉ DE ANCHIETA; PANDOLFELLI, VICTOR CARLOS

SALVINI, VÂNIA REGINA

I am this author

BORGES, OTÁVIO HENRIQUE

I am this author

FALSETTI, LUIS OTÁVIO ZAPAROLI

I am this author

SANTOS, MATHEUS FELIPE DOS

I am this author

RODRIGUES, JOSÉ DE ANCHIETA

I am this author

PANDOLFELLI, VICTOR CARLOS

I am this author

DOI

10.5151/2594-3626-42964

Downloads

Abstract

Quando os equipamentos que operam em processos de alta temperatura são avaliados, a principal motivação para o desenvolvimento de isolantes térmicos está relacionada a questões ambientais, como o consumo de energia e os riscos associados ao descarte e a instalação desses materiais. No que diz respeito ao consumo energético, a radiação infravermelha (0,7 μm < λ < 100 μm) é a principal fonte de perda de energia em sistemas que operam entre 1000 °C e 1700 °C, de acordo com as leis de Stefan-Boltzmann e Wien. Consequentemente, a eficiência do isolamento térmico também depende da capacidade de reduzir perdas energéticas por radiação dentro da faixa de temperatura de uso. No entanto, dois aspectos fundamentais devem ser considerados na seleção de cerâmicas isolantes térmicas de alto desempenho: (i) a análise dos perfis térmicos e das condutividades dentro da faixa de temperatura de operação; e (ii) a estimativa do consumo energético da cerâmica em condições industriais. Dessa forma, este trabalho apresenta diretrizes para a produção de isolantes térmicos mais eficientes e propõe um sistema para estimar a economia de energia ao selecionar o material mais adequado com base na aplicação.

WHEN IT COMES TO VESSELS WORKING ON HIGH-TEMPERATURE PROCESSES, THE DRIVING FORCE BEHIND THE DEVELOPMENT OF THEIR THERMAL INSULATORS COMES WITH ENVIRONMENTAL CONCERNS, SUCH AS ENERGY CONSUMPTION AND DISPOSAL RISKS. ON THE FORMER ASPECT, INFRARED RADIATION (0.7μM < λ < 100μM) BECOMES THE MAIN SOURCE OF ENERGY LOSS IN SYSTEMS OPERATING BETWEEN 1000ºC AND 1700ºC, ACCORDING TO STEFAN-BOLTZMANN’S AND WIEN'S LAWS. CONSEQUENTLY, THE INSULATING EFFICIENCY RELIES ALSO ON REDUCING THE ENERGY LOSSES DUE TO RADIATION WITHIN THE IN-USE TEMPERATURE RANGE. HOWEVER, ONE MUST HAVE TWO KEY ASPECTS IN MIND WHEN SELECTING HIGH-PERFORMANCE THERMAL INSULATOR CERAMICS: (I) ANALYZING THERMAL PROFILES AND CONDUCTIVITIES AT THE OPERATING TEMPERATURE RANGE, AND (II) ESTIMATING THE CERAMIC’S ENERGY CONSUMPTION UNDER INDUSTRIAL CONDITIONS. THEREFORE, THIS WORK PROVIDES INSIGHTS INTO THE PRODUCTION OF EFFICIENT THERMAL INSULATORS AND INTRODUCES A SYSTEM FOR ESTIMATING ENERGY SAVINGS WHILE SELECTING THE MOST SUITABLE MATERIAL BASED ON THE APPLICATION

Keywords

Isolantes térmicos, eficiência energética, radiação, perfil térmico

Thermal insulating, energy efficiency, radiation, thermal profile