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TIPOS DE CALDEIRAS
        

Caldeira é um recipiente metálico cuja principal função é a produção de vapor através do aquecimento da  água. As caldeiras em geral são empregadas para alimentar máquinas térmicas, autoclaves para esterilização de materiais diversos, cozimento de alimentos através do vapor, ou calefação ambiental.


Tipos de caldeiras
:

Caldeira flamotubular
As caldeiras de tubos de fogo ou tubos de fumaça, flamotubulares ou ainda gases-tubulares são aquelas em que os gases provenientes da combustão "fumos" (gases quentes e/ou gases de exaustão) atravessam a caldeira no interior de tubos que se encontram circundados por água, cedendo calor à mesma.

Caldeira vertical
Os tubos são colocados verticalmente num corpo cilíndrico, fechado nas extremidades por placas chamadas espelhos. A fornalha interna fica no corpo cilíndrico, logo abaixo do espelho inferior.
Os gases de combustão sobem através de tubos, aquecendo e vaporizando a água que se encontra
externamente aos mesmos. As fornalhas externas são utilizadas principalmente para combustíveis de baixo teor calorífico. Podem ser de fornalha interna ou externa.

Caldeira horizontal
Esse tipo de caldeira abrange várias modalidades, desde as caldeiras cornuália e lancashire, de grande volume de água, até as modernas unidades compactas.
As
principais caldeiras horizontais apresentam tubulações internas, por onde passam os gases quentes.
Podem ter de 1 a 4 tubos de fornalha. As de 3 e 4 são usadas na marinha.

Caldeira cornuália
Fundamentalmente consiste de 2 cilindros horizontais unidos por placas planas. Seu funcionamento é bastante simples, apresentando porém, baixo rendimento. Para uma superfície de aquecimento de 100m² já apresenta grandes dimensões, o que provoca limitação quanto a pressão; via de regra, a pressão não deve ir além de 10kg/cm².

Caldeira Lancashire
É constituída por duas (às vezes 3 ou 4) tubulações internas, alcançando superfície de aquecimento de
120 a
140 metros quadrados. Atingem até 18 kg de vapor por metro quadrado de superfície de aquecimento.
Este tipo de caldeira está sendo substituída gradativamente pelas mais atualizadas.

Caldeira multitubular de fornalha interna
Como o próprio nome indica possui vários tubos de fumaça. Podem ser de três tipos:

Tubos de fogo diretos: os gases percorrem o corpo da caldeira uma única vez.
Tubos de fogo de retorno: os gases provenientes da combustão na tubulação da fornalha circulam pelos tubos de retorno.
Tubos de fogo diretos e de retorno: os gases quentes circulam pelos tubos diretos e voltam pelos de retorno.

Caldeira a vapor
A água passa por um recipiente (caldeira) que é esquentado, transformando-se em vapor.
Foi projetada em 1708
(sec XVIII), por Thomas Newcomen, a fim de retirar a água depositada no interior das minas de carvão, permitindo a mineração do carvão. Foi projetada no período da Revolução Industrial.

Caldeira multitubular de fornalha externa
Em algumas caldeiras deste tipo a fornalha é constituída pela própria alvenaria, situada abaixo do corpo cilíndrico. Os gases quentes provenientes da combustão entram inicialmente em contato com a base inferior do cilindro, retornando pelos tubos de fogo.

Caldeira escocesa
Esse tipo de caldeira foi concebido para uso marítimo, por ser bastante compacta. São concepções que utilizam tubulação e tubos de menor diâmetro. Os gases quentes, oriundos da combustão verificada na fornalha interna, podem circular em 2,3 e até 4 passes.
Todos os equipamentos indispensáveis ao seu funcionamento são incorporados a uma única peça, constituindo-se, assim num todo trans portável e pronto para operar de imediato.
Essas caldeiras operam exclusivamente com óleo ou gás, e a circulação dos gases é feita por ventiladores.
   
Conseguem rendimentos de até 83%.

Caldeira locomotiva e locomóvel
Como o próprio nome já diz, nas caldeiras Locomotivas o vapor gerado serve para movimentar a própria caldeira (e os vagões). Praticamente fora de uso hoje em dia, por usar carvão ou lenha como combustível. A caldeira locomóvel é tipo multitubular, apresentando uma dupla parede metálica, por onde circula a água do próprio corpo. São de largo emprego pela facilidade de transferência de local e por proporcionarem  acionamento mecânico em lugares desprovidos de energia elétrica. São construídas para pressão de até 21kg/cm2 e vapor superaquecido.

Vantagens das caldeiras de tubo de fogo

Pelo grande volume de água que encerram, atendem também as cargas flutuantes, ou seja, aos aumentos instantâneos na demanda de vapor.
Construção fácil e de custo relativamente baixo.
São bastante robustas.
Não exigem tratamento de água muito apurado.
Exigem pouca alvenaria real

Desvantagens das caldeiras de tubo de fogo

Pressão limitada: até 15 atmosferas (hoje em dia existem caldeiras com pressão superior a 15 atm). Isto se deve ao fato de que a espessura das chapas dos corpos cilíndricos aumenta com o diâmetro.
Pequena vaporização(kg de vapor /hora).
Oferecem dificuldades para a instalação de superaquecido, economizado (no caso do economizado é aconselhado instalar apenas quando utilizam combustíveis que não contém enxofre, mas não isso não quer dizer que seja uma dificuldade de instalação) e preaquecedor de ar.

Regulamentação
No Brasil, após a publicação da NR-13 (Norma Regulamentadora do Ministério do Trabalho e Emprego), estabeleceram-se critérios mais rigorosos para o projeto, inspeção, manutenção e operação de caldeiras, tendo como objetivo principal a diminuição de acidentes envolvendo estes equipamentos.


APLICAÇÃO DO VAPOR EM PROCESSOS PRODUTIVOS

Muitas indústrias dependem da geração de vapor em seus processos produtivos. A seguir, destacamos
as principais:

Indústria de alimentos
Utiliza o vapor no estado saturado e de forma indireta, à média pressão, para cozimento de alimentos.
Nas indústrias onde o vapor atua diretamente no processo, os cuidados devem ser redobrados para não
comprometer a qualidade do produto final.

Indústria têxtil
Utiliza o vapor no estado saturado à média pressão em grande quantidade, para viabilizar o aquecimento dos tanques de tingimento, alvejamento e secagem.

Indústria de papel e celulose
Utiliza vapor no estado saturado, à baixa e à média pressão, sendo a maior parte empregada nos tanques de branqueamento, nos cilindros de lavagem, nas calandras e secadores de papel.

APLICAÇÃO CONFORME O PORTE DA CALDEIRA

Caldeira Muito Pequena: capacidade de até 1,5 t vapor/h e pressão máxima de 14 kg/cm2.
Para serviço doméstico, comercial e indústrias de pequeno porte. Geralmente apta a queimar qualquer
combustível.

Caldeira Pequena: capacidade de até 25 t vapor/h e pressão máxima de 14 kg/cm2.
Para empresas de médio porte.

Caldeira Média: capacidade de 25 t vapor/h e pressão máxima de 30 kg/cm2 até 50 t vapor/h e pressão máxima de 42 kg/cm2.
Para grandes indústrias e navios.

Caldeira Grande: capacidade até 200 t vapor/h e pressão máxima de 50 a 60 kg/cm2.
Para termoelétricas.

Fonte: wikipedia

 

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