TIPOS DE VAPORES NA INDÚSTRIA: VANTAGENS E DESVANTAGENS

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As caldeiras podem ser classificadas de acordo com: classes de pressão; grau de automação; tipo de energia empregada; tipo de troca térmica.

Classes de pressão, as caldeiras foram classificadas segundo a NR-13 em: Categoria A: caldeira cuja pressão de operação é superior a 1960 kPa (19,98kgf/cm2); Categoria C: caldeiras com pressão de operação igual ou inferior a 588 kPa (5,99kgf/cm2) e volume interno igual ou inferior a 100 litros; Categoria B: caldeiras que não se enquadram nas categorias anteriores.

Pelo grau de automação, as caldeiras podem se classificar em: manuais, semi-automática e automática.

De acordo com o tipo de energia empregada elas podem ser do tipo: combustível

sólido, liquido, gasoso, caldeiras elétricas e caldeiras de recuperação.

Existem outras maneiras particulares de classificação, a saber: quanto ao tipo de montagem, circulação de água, sistema de tiragem e tipo de sustentação.

Tipos de caldeiras

A classificação mais usual de caldeiras de combustão refere-se à localização de água/gases e divide-as em: flamotubulares, aquatubulares e mistas.

Os gases quentes passam por dentro de tubos, ao redor dos quais está a água a ser aquecida e evaporada. Os tubos são montados à maneira dos feixes de permutadores de calor, com um ou mais passos dos gases quentes através do mesmo. As caldeiras flamotubulares são empregadas apenas para pequenas capacidades e quando se quer apenas vapor saturado de baixa pressão.

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Figura 1. Caldeira flamotubular de traseira molhada, com dois passes, para óleo e gás.

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Figura 2. Caldeira flamotubular de três passes.

Tipos de Caldeiras Flamotubulares

As caldeiras de tubos de fogo ou tubos de fumaça, fogotubulares, flamotubulares ou ainda gás-tubulares são aquelas em que os gases provenientes da combustão (gases quentes) circulam no interior dos tubos e a água a ser aquecida ou vaporizada circula pelo lado de fora.

Este tipo de caldeira é o de construção mais simples, e pode ser classificado quanto à distribuição dos tubos, que podem ser tubos verticais ou horizontais.

Caldeiras de Tubos Verticais

Nas caldeiras de tubos verticais, 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 dos tubos, aquecendo e vaporizando a água que está em volta deles.

As fornalhas externas são utilizadas principalmente no aproveitamento da queima de combustíveis de baixo poder calorífico, tais como: serragem, palha, casca de café e de amendoim e óleo combustível (1A, 2A ... etc.)

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Figura 3. caldeiraflamotubular vetical Figura 4. caldeira flamotubular vetical.

Vantagens e Desvantagens das Caldeiras Flamotubulares

- Vantagens

• custo de aquisição mais baixo;

• exigem pouca alvenaria;

• atendem bem a aumentos instantâneos de demanda de vapor.

- Desvantagens

• baixo rendimento térmico;

• partida lenta devido ao grande volume interno de água;

• limitação de pressão de operação (máx. 15 kgf/cm²);

• baixa taxa de vaporização (kg de vapor / m² hora);

• capacidade de produção limitada;

• dificuldades para instalação de economizador, superaquecedor e pré-aquecedor

Caldeiras aquotubulares

É tipo de caldeiras mais empregado, como o próprio nome indica, tem circulação de água por dentro dos tubos e os gases quentes envolvendo-os. São usados para instalações de maior porte e na obtenção de vapor superaquecido.

Sendo este tipo o mais importante, veremos com mais detalhes seus componentes.

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Figura 5. Caldeira aquotubular típica.

Tipos de caldeiras aquatubulares

As caldeiras aquatubulares são de tubos retos, com tubulão transversal ou longitudinal;de tubos curvos, com diversos tubulões transversais ou longitudinais utilizados na geração (máximo 5);de circulação positiva e compactas.

Caldeiras aquatubulares de tubos retos

As caldeiras aquatubulares de tubos retos consistem de um feixe tubular de transmissão de calor, com uma série de tubos retos e paralelos, interligados a uma câmara coletora. Essas câmaras comunicam-se com os tubulões de vapor superiores), formando um circuito fechado por onde circula a água.

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Figura 7: esquema de calceira aquatubular

Vantagens e desvantagens das caldeiras aquatubulares de tubos retos

Vantagens: facilidade de substituição dos tubos, na inspeção e limpeza e não necessitam