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ARTIGOS
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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