caldeiras aquotubulares

26
Caldeiras Aquotubulares Generalidades: A obtenção de maiores produções de vapor, a pressões elevadas e altas temperaturas só foi possível com o advento das caldeiras aquotubulares; A circunstância dos tubos estarem situados fora do corpo da caldeira, para constituírem um feixe tubular de água permite a obtenção de superfícies de aquecimento praticamente ilimitadas; Possuem produção de vapor desde as menores unidades de apenas 100 kgv/h até enormes produções de 600 a 750 tv/h.

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Page 1: Caldeiras Aquotubulares

Cald

eiras

Aqu

otub

ular

esG

ener

alid

ades

:A

obte

nção

de

mai

ores

pro

duçõ

es d

eva

por,

a pr

essõ

es

elev

adas

e

alta

ste

mpe

ratu

ras

foi

poss

ível

co

m

oad

vent

o da

s ca

ldei

ras

aquo

tubu

lare

s;A

circ

unst

ânci

a do

s tu

bos

esta

rem

situ

ados

for

a do

cor

po d

a ca

ldei

ra,

para

cons

tituí

rem

um

fei

xe t

ubul

ar d

e ág

uape

rmite

a

obte

nção

de

su

perfí

cies

de

aque

cim

ento

pra

ticam

ente

ilim

itada

s;Po

ssue

m p

rodu

ção

de v

apor

des

de a

sm

enor

es u

nida

des

de a

pena

s 10

0 kg

v/h

até

enor

mes

pro

duçõ

es d

e 60

0 a

750

tv/h

.

Page 2: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os R

etos

:H

isto

ricam

ente

fora

m a

s qu

e se

seg

uira

mas

fla

mot

ubul

ares

, pr

eenc

hend

o um

aga

ma

de c

apac

idad

es d

e 3

a 30

tv/

h -

45kg

f/cm

2 m

áx;

Fáci

l sub

stitu

ição

e li

mpe

za d

os tu

bos;

Ampl

os e

spaç

os a

cess

ívei

s a

limpe

za d

osde

pósi

tos

fulig

inos

os p

or fo

ra d

os tu

bos;

Dis

pens

a no

rigo

r do

trata

men

to d

e ág

ua;

Poss

uem

apr

eciá

vel v

olum

e de

águ

a;D

ispe

nsam

ch

amin

és

elev

adas

ou

tirag

em fo

rçad

a po

r pr

ovoc

arem

peq

uena

perd

a de

car

ga n

o ci

rcui

to n

o ci

rcui

to d

ega

ses;

Vapo

rizaç

ão e

spec

ífica

é b

aixa

, da

orde

mde

20-

25 k

gv/m

2

Page 3: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os R

etos

:H

isto

ricam

ente

fora

m a

s qu

e se

seg

uira

mas

fla

mot

ubul

ares

, pr

eenc

hend

o um

aga

ma

de c

apac

idad

es d

e 3

a 30

tv/

h -

45kg

f/cm

2 m

áx;

Fáci

l sub

stitu

ição

e li

mpe

za d

os tu

bos;

Ampl

os e

spaç

os a

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ívei

s a

limpe

za d

osde

pósi

tos

fulig

inos

os p

or fo

ra d

os tu

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Dis

pens

a no

rigo

r do

trata

men

to d

e ág

ua;

Poss

uem

apr

eciá

vel v

olum

e de

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a;D

ispe

nsam

ch

amin

és

elev

adas

ou

tirag

em fo

rçad

a po

r pr

ovoc

arem

peq

uena

perd

a de

car

ga n

o ci

rcui

to n

o ci

rcui

to d

ega

ses;

Vapo

rizaç

ão e

spec

ífica

é b

aixa

, da

orde

mde

20-

25 k

gv/m

2

Page 4: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os R

etos

:

Des

vant

agem

: nú

mer

o de

abe

rtura

s em

frent

e de

cad

a tu

bo.

A ca

da a

bertu

raco

rresp

onde

um

a po

rtinh

ola

com

guar

niçã

o. M

á qu

alid

ade

de á

gua

e m

áop

eraç

ão

da

cald

eira

im

plic

a nu

ma

limpe

za e

rep

araç

ão t

raba

lhos

as d

evid

oa

rem

oção

des

tas

inúm

eras

por

tinho

las;

Page 5: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os C

urvo

s:

As

cald

eira

s de

tu

bos

curv

os

fora

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sum

indo

po

siçã

o in

subs

tituí

vel

noca

mpo

de

conc

epçõ

es c

onst

rutiv

as, p

ela

circ

unst

ânci

a de

não

ofe

rece

rem

lim

ites

quan

to a

cap

acid

ade

prod

utiv

a;

Apen

as p

ossu

em r

estri

ções

qua

ndo

aspr

essõ

es

supe

ram

o

valo

r de

16

0kg

f/cm

2 de

vido

a p

eque

na d

ifere

nça

depe

sos

espe

cífic

os

da

água

e

vapo

r,co

mpr

omet

edor

a so

b o

pont

o de

vis

ta d

aci

rcul

ação

nat

ural

Page 6: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os C

urvo

s:Sã

o co

nstit

uída

s em

ess

ênci

a po

r tu

bos

curv

os

unid

os

a tu

bulõ

es

(tam

bore

s),

elem

ento

s es

tes

que

se

disp

õe

dein

úmer

as fo

rmas

;O

s pr

imei

ros

tipos

de

aplic

ação

indu

stria

la

sere

m

conc

ebid

os,

deno

min

ados

Stirl

ing

em

hom

enag

em

ao

seu

idea

lizad

or,

tiver

am p

reoc

upaç

ão c

om o

gran

de

volu

me

de

água

a

pont

o de

poss

uíre

m 3

, 4 e

até

5 ta

mbo

res;

Após

ta

is

conc

epçõ

es,

o nú

mer

o de

tam

bore

s fo

ram

dim

inui

ndo

para

doi

s e

até

para

um

. A

cald

eira

co

m

dois

tam

bore

s é

uma

das

mai

s di

fund

idas

atua

lmen

te

Page 7: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os C

urvo

s:

Page 8: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os C

urvo

s:O

au

men

to

das

capa

cida

des,

o

aper

feiç

oam

ento

do

s pr

oces

sos

deco

mbu

stão

, o a

vanç

o no

s co

nhec

imen

tos

da t

écni

ca d

e ap

rove

itam

ento

de

calo

rra

dian

te,

dete

rmin

aram

a

inco

rpor

ação

de

câm

ara

de

com

bust

ão

tota

lmen

tere

vest

idas

de

tu

bos

de

água

,fa

vore

cend

o a

dim

inui

ção

das

suas

dim

ensõ

es e

xter

nas

e a

elim

inaç

ão d

ere

fratá

rios,

sem

pre

judi

car c

arac

terís

ticas

iner

ente

s ao

tipo

;C

onse

rvam

a

vant

agem

de

lim

peza

inte

rnas

dos

tub

os;

boa

aces

sibi

lidad

e a

toda

s as

par

tes

da u

nida

de

Page 9: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os C

urvo

s:Po

ssue

m

vapo

rizaç

ão

rápi

da

e um

ava

poriz

ação

esp

ecífi

ca m

édia

ent

re 3

0 e

45 k

gv/m

2.h

para

com

bust

ívei

s só

lidos

e50

a 8

0 pa

ra c

ombu

stív

eis

líqui

dos;

Com

o de

corrê

ncia

con

stru

tiva,

são

mui

toex

igen

tes

quan

to a

qua

lidad

e de

águ

a de

alim

enta

ção.

A

med

ida

em

que

aspr

essõ

es s

e el

evam

, as

pre

scriç

ões

daqu

alid

ade

da á

gua

são

mai

s se

vera

s;En

treta

nto,

est

a ex

igên

cia

cada

vez

mai

impo

rtant

e pa

ra

otim

izar

o

uso

deco

mbu

stív

eis,

af

im

de

gara

ntir

ore

ndim

ento

ade

quad

o da

uni

dade

, se

mfa

lar d

a vi

da ú

til d

o eq

uipa

men

to

Page 10: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s de

Tub

os C

urvo

s:

Page 11: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s C

ompa

ctas

:Po

ssue

m g

rand

e ac

eita

ção

no m

erca

do;

Prod

ução

de

va

por

até

100

tv/h

e

obte

nção

de

efic

iênc

ia e

leva

das

(91%

);Sã

o fo

rnec

idas

pa

ra

pron

tofu

ncio

nam

ento

, di

spen

sand

o a

mon

tage

m n

o ca

mpo

;As

cap

acid

ades

das

cal

deira

s co

mpa

ctas

estã

o lim

itada

s pe

lo p

eso

perm

itido

nas

vias

rodo

viár

ias;

Exig

ênci

a de

gar

antia

da

quei

ma

tota

l do

com

bust

ível

, de

term

inan

do a

exe

cuçã

oda

mar

a de

co

mbu

stão

sufic

ient

emen

te a

mpl

a;

Page 12: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s C

ompa

ctas

:A

cald

eira

é

desp

acha

da

do

fabr

ican

teco

mpl

eta

e re

vest

ida,

enq

uant

o a

forn

alha

segu

e em

sep

arad

o pa

ra s

er a

nexa

da n

olo

cal d

a in

stal

ação

;U

nida

des

não

trans

portá

veis

nu

m

únic

opa

cote

, sã

o fo

rnec

idos

em

bl

ocos

se

mi-

com

pact

os

ou

em

com

pone

ntes

un

itário

sde

smon

tado

s;C

oinc

ide

com

o

adve

nto

da

cald

eira

com

pact

a,

a co

nstru

ção

de

câm

aras

de

com

bust

ão

inte

gral

men

te

irrad

iada

s,de

nom

inaç

ão

que

iden

tific

a as

fo

rnal

has

cuja

s as

pa

rede

s qu

e as

en

volv

e sã

oco

nstit

uída

s de

tub

os,

disp

osto

s de

for

ma

aco

brir

todo

o v

olum

e qu

e fo

rma

a pr

ópria

câm

ara

Page 13: Caldeiras Aquotubulares

Clas

sifica

ção

Cal

deira

s C

ompa

ctas

:

Page 14: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Os

aços

na

co

nstru

ção

de

cald

eira

s,ex

post

as a

os g

ases

que

ntes

pre

cisa

mse

r co

ntin

uam

ente

res

friad

os p

or á

gua

ou

mis

tura

ág

ua

vapo

r pa

raco

nser

vare

m

suas

qu

alid

ades

de

resi

stên

cia;

Até

uma

tem

pera

tura

lim

ite,

este

sm

ater

iais

con

serv

am s

uas

prop

rieda

des

mec

ânic

as.

Ultr

apas

sand

o a

tem

pera

tura

lim

ite,

as

prop

rieda

des

com

eçam

a s

ofre

r pre

cipi

tada

que

da

Tem

pera

tura

s Li

mite

s:Aç

os C

omun

s ---

-> 4

50ºC

Aços

mar

tens

ítico

s ---

--> 5

90ºC

Page 15: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Em d

eter

min

adas

reg

iões

das

cal

deira

s,os

pr

odut

ores

da

co

mbu

stão

at

inge

mte

mpe

ratu

ras

bem

sup

erio

res

aos

limite

sci

tado

s.O

re

sfria

men

to

da

supe

rfíci

e m

etál

ica

quan

do é

sub

met

ida

a ta

is te

mpe

ratu

ra é

vita

l par

a a

segu

ranç

a do

equ

ipam

ento

.

Page 16: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Cab

e a

água

est

e pa

pel,

seja

no

esta

dolíq

uido

, se

ja

vapo

r, m

edia

nte

uma

circ

ulaç

ão

perm

anen

te,

cont

rola

da

eor

ient

ada

a qu

e se

co

nven

cion

amch

amar

de

circ

ulaç

ão;

A ci

rcul

ação

é

cont

rola

da

pela

dist

ribui

ção

adeq

uada

de

tu

bula

ções

algu

mas

di

reta

men

te

expo

stas

a

tem

pera

tura

s al

tas,

ou

tras,

com

plet

amen

te i

sola

das

do c

ircui

to d

ega

ses

quen

tes

Page 17: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Isol

ado

do

circ

uito

de

ga

ses

(Dow

Com

ers)

- tu

bula

ções

de

alim

enta

ção

oude

des

cida

das

águ

as;

Exp

osta

s ao

cal

or m

ais

inte

nso-

são

deno

min

ados

va

poriz

ador

es

ou

desu

bida

(Ris

ers)

Num

a un

idad

e co

nven

cion

al,

aten

taap

enas

ao

dim

ensi

onam

ento

tér

mic

o, a

circ

ulaç

ão

se

proc

essa

liv

rem

ente

,gr

aças

a

tend

ênci

a na

tura

l pr

ovoc

ada

pela

di

fere

nça

de

peso

s es

pecí

ficos

exis

tent

es

entre

a

água

si

tuad

as

nas

parte

s m

ais

frias

da

cald

eira

e a

quel

aco

ntid

as

nas

zona

s de

al

tas

tem

pera

tura

s do

s ga

ses

Page 18: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Nas

áre

as d

e fo

rte t

roca

de

calo

r, al

émda

águ

a, c

ompa

rece

m b

olha

s de

vap

or,

amba

s flu

idos

fo

rman

do

uma

mis

tura

extre

mam

ente

fav

oráv

el à

int

ensi

ficaç

ãoda

ci

rcul

ação

, ta

nto

mai

or

quan

to

for

calo

r inc

iden

te s

obre

a s

uper

fície

tubu

lar

Free

lev

el:

quan

do h

á in

sufic

ient

e flu

xode

cai

xa,

prov

ocan

do u

ma

espé

cie

dees

tagn

ação

da

su

perfí

cie

quan

do

sese

para

a á

gua

do v

apor

ger

ador

Page 19: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Page 20: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

A ci

rcul

ação

por

efe

ito d

a ra

zão

entre

os

peso

s es

pecí

ficos

da

m

istu

ra

água

-va

por,

fica

mai

s co

mpr

omet

ido

à m

edid

aqu

ando

a p

ress

ão s

e el

eva:

35 k

gf/c

m2

----->

fc=D

a/D

--->

45

veze

s

140

kgf/c

m2

----->

fc =

7,4

210

kgf/c

m2

----->

fc =

2,5

Page 21: Caldeiras Aquotubulares

Circ

ulaç

ão n

as C

aldeir

as A

quot

ubul

ares

Daí

se

infe

re q

ue a

circ

ulaç

ão c

ontro

lada

por

mei

os fo

rçad

os é

um

impe

rativ

o na

sca

ldei

ras

de a

ltíss

imas

pre

ssõe

s

Qua

nto

ao l

imite

de

pres

são

entre

os

dois

pro

cess

os d

e ci

rcul

ação

nat

ural

ou

forç

ada,

esc

olas

def

ende

m 1

30 k

gf/c

m2

e ou

tras

de 1

60 a

té 1

85 k

gf/c

m2

Page 22: Caldeiras Aquotubulares

Cald

eiras

de C

ircul

ação

Pos

itiva

For

çada

Car

acte

rístic

as:

Espa

ços

bem

m

enor

es

para

as

su

asin

stal

açõe

s, d

a or

dem

de

um t

erço

dos

dem

ais

tipos

;M

enor

pes

o;Im

pede

m

a fo

rmaç

ão

de

incr

usta

ções

inte

rnas

;G

eram

vap

or in

stan

tane

amen

te;

Não

nec

essi

tam

de

tam

bore

s de

gra

ndes

dim

ensõ

es;

Forn

ecem

va

por

satu

rado

pr

atic

amen

tese

co, q

uand

o nã

o su

pera

quec

ido;

Ope

ram

co

m

elev

adas

ef

iciê

ncia

sté

rmic

as

Page 23: Caldeiras Aquotubulares

Cald

eiras

de C

ircul

ação

Pos

itiva

For

çada

Page 24: Caldeiras Aquotubulares

Cald

eiras

de C

ircul

ação

Pos

itiva

For

çada

Cal

deira

Ben

son

Cal

deira

Sul

zer

Page 25: Caldeiras Aquotubulares

Cald

eiras

de C

ircul

ação

Pos

itiva

Nat

ural

Car

acte

rístic

as:

Sem

pre

um ú

nico

tam

bor

com

plet

amen

tefo

ra d

e co

ntat

o co

m o

s ga

ses

quen

tes

daco

mbu

stão

(gar

ante

a c

ircul

ação

pos

itiva

);

Um

a es

trutu

ra

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Page 26: Caldeiras Aquotubulares

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