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Caldeiras

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O que é Caldeiras?

 

 

Equipamento no qual se dá uma troca de calor gerado a partir de fontes de energia térmica (combustíveis, eletricidade, etc.) para um fluido (água nas caldeiras de vapor de água ou óleo térmico nas caldeiras de termofluido). A caldeira, ou gerador de vapor, é o componente de uma usina termoelétrica onde é produzido o vapor superaquecido e sob alta pressão, através da combustão realizada pela mistura do ar (pré-aquecido no pré-aquecedor) com o combustível (carvão, óleo combustível, gás natural ou outro material combustível). Este vapor entra na turbina e realiza trabalho para impelir o gerador elétrico, produzindo assim a energia elétrica.
 
Conforme Bazzo em 1995, nas indústrias do início do século XVIII muitos eram os inconvenientes gerados pela combustão local de carvão para geração de calor. As primeiras máquinas destinadas a geração de vapor surgiram para sanar este problema, uma vez que a energia era captada em uma unidade central e distribuída para os diversos setores da empresa, através do vapor.
 
As caldeiras começaram a ser utilizadas na indústria no início do século 18, época em que se ainda utilizava o carvão para geração de calor. As primeiras caldeiras surgiram para resolver esse problema, já que a energia era captada em uma única unidade, central, e podia ser distribuída para os locais necessários, através do vapor.

 

Lista dos 10 melhores Caldeiras

 

  • Caldeiras a vapor 

  • Vasos de Pressão 

  • Tubulações 

  • Fluidos inflamáveis 

  • Fluidos combustíveis com temperatura superior ou igual a 200 ºC (duzentos graus Celsius) 

  • Fluidos tóxicos com limite de tolerância igual ou inferior a 20 (vinte) partes por milhão (ppm) 

  • Hidrogênio 

  • Acetileno 

  • Vapor de água, gases asfixiantes simples ou ar comprimido



Como funciona o Caldeiras

 

Saber como funciona uma caldeira é muito importante pois ela é um equipamento de larga utilização na industria.A caldeira é um equipamento para geração de vapor, são instrumentos térmicos que possuem a finalidade de transformar água em vapor de água, utilizando para isso a queima de qualquer tipo de combustível. São utilizadas em empresas de processos industriais que precisam de altas temperaturas, em indústrias químicas e petroquímicas e em outros diversos segmentos industriais.

 O vapor é gerado através da caldeira e segue, em alta pressão, pelos tubos. Para a caldeira, o trabalho é aquecer a água e gerar esse vapor, utilizando para isso dois métodos mais comuns: o tubo de fogo e o tubo de água.

 



Para que serve o Equipamentos para Armazenamento: Caldeiras



Como toda tecnologia, com o tempo houve uma grande diversificação na construção de caldeiras, havendo atualmente pelo menos diversos tipos diferentes de caldeiras:

 

 Caldeiras flamotubulares

 

 A caldeira do tipo flamotubular pode gerar de 100 a 30 mil kg/h, com pressão de até 30 kgf/cm2. Nesse modelo de caldeira, os gases quentes provenientes de queima de combustível passam através de tubos imersos em água. Os tubos, por sua vez, aquecem a água, criando o vapor. Trata-se de um tipo de caldeira com construção mais simplificada em relação à distribuição de tubos, podendo classificá-los em verticais e horizontais.

 

 Caldeiras horizontais

 

 A caldeira do tipo horizontal pode ser classificada em diversas modalidades, como a caldeira cornuália e a lancashire, de grande volume de água, até caldeiras mais modernas, com unidades compactas. Esse tipo de caldeira apresenta tubulação interna, por onde os gases quentes são conduzidos, podendo ter de 1 a 4 tubos de fornalha. As caldeiras de 3 e de 4 tubos são muito utilizadas na marinha. 

 

Caldeira lancashire

 

 No tipo lancashire pode haver 2, 3 ou 4 tubulações internas, fazendo com que alcance uma superfície de aquecimento de 120 a 140 metros quadrados. A caldeira lancashire por atingir até 18 kg de vapor por metro quadrado de superfície de aquecimento. Nos últimos anos, esse modelo de caldeira vem sendo substituído por outros tipos, mais eficientes.

 

Caldeiras multitubulares de fornalha interna

 

 Este modelo de caldeira possui vários tubos de fumaça, como o nome já diz, podendo ser de 3 tipos:

Tubos de fogo direto, com a passagem de fogo dentro do cano e a água por fora, fazendo com que os gases percorram o corpo da caldeira apenas uma vez;

Tubos de fogo de retorno, com os gases provenientes da combustão na fornalha circulando pelos tubos de retorno;

Tubos de fogo direitos e de retorno, com os gases quentes circulando pelos tubos diretos e voltando pelos de retorno.

 Caldeiras multitubulares de fornalha externa

 

 Nesse modelo de caldeira, a fornalha é constituída pela alvenaria abaixo do corpo cilíndrico. Os gases entram em contato com a base inferior do cilindro, retornando pelos tubos de fogo.

 

 Caldeiras escocesas

 

 A caldeira escocesa foi concebida para uso marítimo, por ser muito compacta, utilizando tubulação e tubos de menor diâmetro. Nela, os gases quentes, provindos da combustão na fornalha interna, podem circular em 2, 3 ou 4 passes. O modelo compacto favorece seu transporte e locomoção e sua operação é feita com óleo ou gás, com a circulação através de ventiladores.

 

 Caldeiras locomotivas e locomóveis

 

 São caldeiras locomotivas as que geram vapor para movimentar a própria máquina onde está instalada, tendo sido usadas para os comboios ferroviários. Praticamente estão fora de uso na atualidade.

 

 Caldeiras cornuália

 

 A caldeira tipo cornuália, em princípio, é constituída de 2 cilindros horizontais, unidos por placas planas. Com um funcionamento bastante simples, a caldeira cornulária não apresenta alto rendimento, provocando limitação quanto à pressão, que não pode ir além de 10 kgf/cm2.

 

Benefícios de Equipamentos para Armazenamento: Caldeiras



Pelo grande volume de água que carregam, podem atender também a cargas flutuantes, ou seja, atender aumentos na demanda de vapor, de maneira praticamente instantânea. Além disso, são de fácil construção, com custo relativamente baixo, e robustas o suficiente para suportar o trabalho, não exigindo tratamento de água, podendo ser feita com pouca alvenaria e fornecendo pressão elevada.

 

 Entre as desvantagens na utilização, podemos citar a pouca pressão manométrica, limitada a 22 atmosferas, ou 2,2 MPa, e isso em virtude da utilização de vasos de pressão cilíndricos, o que torna sua eficiência limitada, não podendo ser utilizada em instalações mais exigentes. Também oferecem dificuldades para a instalação de superaquecedor e preaquecedor de ar.





No início da Revolução Industrial, quando as caldeiras se tornaram mais comuns, a caldeira com tubo de fogo era a mais utilizada, sendo montada com um tanque de água atravessado por canos. Os gases quentes do fogo, feito com carvão ou madeira, atravessavam os canos para esquentar a água no tanque, gerando o vapor para utilização nos processos industriais.



Fonte: 
 
http://rwengenharia.eng.br/
http://blog.inbep.com.br/classificacao-das-caldeiras-vasos-de-pressao-tubulacoes/

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