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Por Diogo Santos, Engenheiro Top Componentes
Caso de Sucesso: Atuadores Elétricos Beck Otimizam Controle de Caldeira e Gasômetro em Siderúrgica
Em uma planta siderúrgica, onde a eficiência e a segurança são imprescindíveis, a modernização de dois sistemas críticos — controle de ar na caldeira e controle de gás no gasômetro — representava mais que um upgrade técnico. Era uma estratégia para reduzir paradas não programadas e aumentar a confiabilidade do processo.
Foi nesse contexto que os atuadores elétricos Beck, distribuídos com suporte técnico pela TOP Componentes, entraram em cena em siderúrgica localizada na região metropolitana de Fortaleza, Ceará.
Desafio: Instabilidade no controle e alto custo de manutenção
Antes da modernização, o sistema utilizava atuadores elétricos convencionais que apresentavam desgaste frequente e dificuldade de controle fino.
Devido a isso, ocorria perda de eficiência térmica, maior consumo energético e intervenções corretivas constantes, que geravam riscos operacionais e altos custos com manutenção.
A solução apresentada pela TOP Componentes, para a equipe de manutenção da Siderúrgica, foi a tecnologia dos atuadores elétricos Beck.
A equipe técnica da TOP, em consultoria, optou pela substituição dos atuadores comuns por atuadores elétricos Beck, projetados para aplicações de missão crítica.
Proposta aceita. Os atuadores foram instalados em:
- Controle de Ar da Caldeira – O controle de ar na caldeira passou a ser realizado por um atuador BECK modelo 22-809-142-115-02, instalado em um damper. Esse atuador é responsável pela modulação precisa da tiragem de ar, garantindo estabilidade operacional da combustão e eficiência térmica da caldeira com ajustes milimétricos de fluxo;
- Controle de Gás no Gasômetro – O controle do sistema de gás no gasômetro passou a ser realizado por um atuador elétrico rotativo BECK modelo 11-269, acoplado a uma válvula borboleta de 10 polegadas. Este conjunto é responsável pela modulação contínua do fluxo de gás, garantindo precisão absoluta no controle da vazão e estabilidade operacional do sistema.
A integração com o sistema SCADA existente foi simples, e todo o processo contou com suporte consultivo da TOP Componentes, desde o dimensionamento até o comissionamento.
O atuador modelo 11-269 possui características ideais para aplicações industriais que demandam posicionamento exato, alta repetibilidade e resposta rápida a sinais de controle.
Sua construção robusta, com acionamento sem folgas por engrenagens e motor de corrente alternada, assegura operação confiável mesmo em ambientes industriais severos, contribuindo diretamente para a segurança e eficiência do processo de recuperação e reaproveitamento do gás no sistema do gasômetro.
Resultados: Eficiência e segurança comprovadas
Após 3 meses de operação com os novos atuadores, a planta registrou:
- Redução de 47% nas manutenções corretivas;
- Estabilização completa da combustão da caldeira;
- Melhora no rendimento térmico e redução no consumo de gás;
- Integração digital e confiável com o sistema de controle da planta.
Além disso, a planta começou a exportar suas placas de aço no mesmo ano, marcando um dos ramp-ups mais rápidos do setor siderúrgico brasileiro, com apenas alguns meses entre a troca para os atuadores elétricos Beck e a primeira exportação.
Dessa forma, os atuadores elétricos Beck, com mais de 80 anos de tradição, oferecem:
- Precisão de posicionamento sem histerese;
- Robustez mecânica e mínima necessidade de manutenção;
- Alta confiabilidade em aplicações contínuas e exigentes.
Por que escolher os atuadores Beck?
Veja a tabela comparativa entre os atuadores elétricos Beck e os atuadores elétricos convencionais:
Componentes/Recursos | Atuador Elétrico Beck | Atuador elétrico comum |
Motor | Motor elétrico único de baixa rotação (aprox.100 rpm), baixa inércia e com núcleo magnético, atinge torque máximo em 25ms potência fração HP – motor que NUNCA SUPERAQUECE OU QUEIMA. A baixa rotação não provoca override, ou ultrapassagem dos pontos de controle. | Motor elétrico de indução, de alta rotação 1800/3600 RPM , maiores que 3HP, alta inércia, sujeito a queima por superaquecimento em controles de alta demanda. Alta rotação provoca ultrapassagem dos pontos de controle (override). |
Tensão | 120V/ 240V/ 380V/ 480V monofásicos e trifásicos | Trifásicos tensões diversas. |
Superaqueci- mento | Nunca superaquece, permite 72.000 atuações/hora, não tem limitações de atuações por ciclos de trabalho. | Aquecem em controles de maior demanda (acima de 20 autuações por minuto) provocando aquecimento do motor, acionando o limite térmico, desligando o motor e reduzindo disponibilidade de atuações. |
Consumo | 0,4 a 3,0 Amperes | 9.0 / 12 Amperes |
Modulação Atuações para precisão de controle | Até 1.200 atuações/minuto – 72.000 atuações/hora é única e somente disponível com atuadores Beck. Sem limites de atuações. | Máximo 25 atuações/minuto -1.500 atuações/hora. Ciclo máximo S4 classe C. |
Desempenho Loop-demanda | Altíssimo desempenho devido ao tipo de motor de baixa rotação e sistema de engrenagem de relação fixa, capacidade única de atender a solicitação do controle e repetibilidade exatamente no ponto da demanda. | Baixo desempenho por sua característica de motor de alta rotação e sistema de engrenagens coroa e pinhão, não tem capacidade de atender à solicitação exata, trabalhando com bandas mortas e introdução de atrasos para resposta. |
Faixa de ajuste | Ajuste praticamente contínuo devido a capacidade do número de atuações por minuto e precisão da resposta. | Controle tipo dente de serra devido a baixa precisão, e trabalhar a maior parte do tempo com banda morta. |
Velocidade e torque de atuação | Partidas e paradas em 25 e 50 milissegundos respectivamente. Torque máximo disponível imediatamente. | Partidas e paradas entre 4 a 32 segundos devido a bandas mortas e ao torque máximo disponível somente após a aceleração do motor. |
Engrenagens | Engrenagens de precisão de dentes retos, em Aço tratado. Lubrificação permanente com graxa de alta performance para vida útil sem desgaste por 50.000.000 (50 milhões) de ciclos. Permite instalação em qualquer posição, horizontal, vertical ou inclinado. | Sistema coroa e pinhão em bronze sujeitos a alto desgaste e alta manutenção, lubrificação banhada a óleo limitando posição de instalação. Vida útil 100 mil ciclos (500 vezes menor que o Beck) |
Componentes eletrônicos | Componentes de altíssima qualidade, categoria militar, made in USA. | Qualidade de componentes de mercado. |
Carcaça | Fundida em Alumínio de alta tecnologia com projeto exclusivo que proporciona compartimentos independentes, terminais de ligação, motor, eletrônicos e engrenagens em um corpo único possibilitando simples instalações. | Carcaça em ferro fundido com corpos distintos para motor e engrenagens, o que pode dificultar instalações. |
Categoria de proteção | Padrão IP68 proteção contra pó, contaminantes, umidade e intempéries. Possibilita imersão por 48 horas. | Padrão IP 65/67 |
Manutenção | Totalmente livre de manutenção. | Alta manutenção nos componentes mecânicos e elétricos. |
Garantia | 36 meses | 12 meses |
Parceria técnica que gera resultados
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