Caldeiras

Lisandra C. KaminskiPropriedades e Produtos Energéticos 

da Madeira

Definição

• Caldeiras de vapor são essencialmente recipientes pressurizados no qual a água é introduzida e pela aplicação continua de energia é evaporada. A água evaporada é chamada de vapor, consistindo um dos fluídos de trabalho mais empregados na industria.

Caldeiras

• Vapor:– Fisicamente é a água no estado gasoso.

Caldeiras

VAPOR:

• O vapor de água é usado como meio de geração, transporte e utilização de energia desde os primórdios do desenvolvimento industrial.

• Inúmeras razões colaboraram para a geração de energia através do vapor:– A água é o composto mais abundante do planeta e portanto de fácil 

obtenção e baixo custo. – Na forma de vapor tem alto conteúdo de energia por unidade de 

massa e volume.

Caldeiras

UTILIZAÇÃO DO VAPOR:

• Utilizada em grande parte da geração de energia elétrica, transformando a energia química de combustíveis fósseis, nucleares ou biomassa em energia mecânica.

Caldeiras

UTILIZAÇÃO DO VAPOR:

• Indústrias e diversos processos tem vapor como principal fonte de aquecimento:– reatores químicos,– trocadores de calor, – evaporadores, – secadores e– inúmeros processos e equipamentos térmicos. 

• Mesmo outros setores industriais, como metalúrgico, metalmecânico, eletrônica, etc., podem‐se utilizar de vapor como fonte de aquecimentos de diversos processos.

Geradores de vapor

• O vapor foi a primeira maneira eficiente de produzir energia independentemente da força muscular do homem e do animal, e da força do vento e das águas correntes. 

• Sua invenção e uso foi uma das bases tecnológicas da Revolução Industrial. Em sua forma mais simples, as máquinas a vapor usam o fato de que a água, quando convertida em vapor se expande e ocupa um volume de até 1.600 vezes maior do que o original, quando sob pressão atmosférica.

Caldeiras

Classificação:• Fonte de aquecimento:

– Elétricas;– Reatores nucleares;– Combustíveis;

• Sólidos (carvão, biomassa);• Líquidos (óleo combustível);• Gasosos (GN e GLP).

Caldeiras flamotubulares

Caldeiras flamotubulares

• São caldeiras de fácil construção e operação, mas tendem a apresentar:– Baixa produção de vapor – cerca de 10 ton/h e– Baixa pressão de operação – 15kgf/cm² a 20kgf/cm².

Caldeiras flamotubulares

Podem ser classificadas como:– Verticais,– Horizontais,

• Geradores de chama direta.• Geradoras de chama de retorno.

Caldeiras flamotubulares

• Verticais

Caldeiras flamotubulares

• Horizontais, geradores de chama direta

Caldeiras flamotubulares

• Horizontais, geradores de chama de retorno

Caldeiras flamotubulares

Caldeiras flamotubulares

Caldeiras aquatubulares

Caldeiras aquatubulares

Caldeiras aquatubulares

Caldeiras aquatubulares

Caldeiras aquatubulares

Questões

1. Quais as diferenças básicas das caldeiras flamotubulares para as aquatubulares?

2. Cite 3 vantagens e 3 desvantagens das caldeiras flamotubulares e das aquatubulares.

3. Como acontece a transferência de água do tubulão de água para o tubulão de vapor na caldeira aquatubular?

4. Qual a diferença entre o aquecimento por radiação e por convecção nas caldeiras aquatubulares?

5. Explique o que são: superaquecedores, economizadores e preaquecedores de ar.