geradores de vapor (caldeiras) geradores de vapor – equipamentos destinados a produzir e acumular...

GERADORES DE VAPOR(CALDEIRAS)

Geradores de Vapor

– Equipamentos destinados a produzir e acumular

vapor sobre pressão superior a atmosférica,

utilizando qualquer fonte de energia.

Gerador de Vapor

Histórico

Classificação

De maneira geral podem ser classificadas em dois

grandes grupos:

– Caldeiras flamotubulares

– Caldeiras aquotubulares.

Caldeira Flamotubular

Vantagens– Atendem a aumentos instantâneos na demanda de vapor, pois

possuem grande volume de água;

– Possui relativamente menor custo;

– Construção fácil, sendo totalmente pré-fabricada. Existem

diversos fabricantes;

– Fácil de operar;

– Não exige tratamento de água muito apurado;

– Normalmente necessitam de pouca ou nenhuma alvenaria;

– Fácil limpeza da fuligem;

– Fácil substituição de tubos.


Desvantagens

– Partida lenta devido ao grande volume de água;

– Limitada quanto à capacidade de pressão;

– Ocupam muito espaço com relação à área de aquecimento;

– Circulação de água deficiente;

– Grande peso por metro quadrado de superfície de

aquecimento;

– Dificuldade de adaptação de equipamentos, tais como

superaquecedor, economizador de ar e preaquecedor.


Caldeira Aquotubular

Caldeira de Recuperação


Caldeira de Recuperação - Tubos Aletados


Caldeira de Recuperação - Tubulões


Caldeira de Recuperação - Tubulão


Vantagens– Trabalha a altas pressões;

– Elevada capacidade de geração de vapor;

– Partida rápida devido ao pequeno volume de água relativo à

superfície de aquecimento

– Ocupam pouco espaço com relação à capacidade de produção

obtida;

– Apresentam facilidades de adaptação de equipamentos, tais

como superaquecedor, economizador de ar e pre-aquecedor

– Apresentam a possibilidade de colocação de tubos de água

nas paredes da fornalha, que, além de protegerem o refratário,

auxiliam na produção de vapor;

– Possuem grande flexibilidade de operação.


Desvantagens– Exigem pessoal altamente qualificado para sua operação;

– Exigem tratamento de água adequado e rigoroso;

– Tem pouca capacidade no que diz respeito à demanda, devido

ao, relativamente, pequeno volume de água;

– São de construção mais complexa que as flamotubulares;

– São de preço elevado.


Outras Classificações

Quanto à força motriz de circulação do fluido de

trabalho

– Circulação natural;

– Circulação forçada;

– De passe único.


Quanto à força motriz de circulação do fluido de

trabalho

Água

Bomba

Vapor Saturado

Calor


Quanto ao nível de Pressão

– Baixa e média pressão....... < 100bar

– Alta pressão......................... 100 a 170bar

– Pressão super alta ............ >170 a 221bar

– Pressão super crítica.......... >221bar

– Pressão deslizante.............. Pressão variável


Quanto ao tipo de combustível ou fonte de calor

– Combustíveis sólidos como carvão mineral,

biomassa e resíduos sólidos urbanos;

– Combustíveis líquidos como óleo combustível e

óleo diesel;

– Combustíveis gasosos como gás natural, gás de

processo e calor residual.


Quanto ao tecnologia da combustão

– De grelha fixa e ou grelha rotativa, para queima de biomassa

ou resíduos agro-industriais em caldeiras de pequeno porte;

– De queima em suspensão, para queima de combustível sólido

pulverizado, óleo combustível e gás natural;

– Leito fluidizado (borbulhante ou circulante), para queima de

combustíveis sólidos em geral. No Brasil esta tecnologia é

utilizada para a queima de resíduos de cortiça de árvores na

indústria de papel e celulose.


Quanto ao tecnologia da combustão


Quanto ao processo de tiragem do ar e gases de

combustão

– Tiragem natural, criada por efeito exclusivo da chaminé;

– Tiragem forçada, exercida por sopradores na entrada da

fornalha;

– Tiragem induzida, garantida por ventiladores de exaustão que

geram uma pressão ligeiramente negativa no interior da

fornalha;

– Tiragem balanceada, como resultado da combinação de

tiragem forçada com tiragem induzida.


Quanto ao processo de tiragem do ar e gases de

combustão


Quanto à disposição da fornalha e superfície de

aquecimento

Principais Componentes

• Fornalha

Local destinado à queima do combustível, onde o

calor é gerado através de reações de combustão. O

combustível pode ser sólido, líquido ou gasoso.

Fornalha

Fornalha

Fornalha

Tubulão


Fornalha



• Tambor de Vapor (Tubulão)

Vaso fechado sob pressão contendo água que será

trasformada em vapor

Tubulão

Tambor de Vapor - Tubulão


Suspensão do Tubulão Portas de visita

Tambor de Vapor



• Superaquecedor

Consiste de um ou mais feixes tubulares inseridos na

fornalha da caldeira, destinados a obtenção de vapor

superaquecido a partir de vapor saturado.

Radiante

Superaquecedor



• Economizador

Trocador de calor constituído por feixe de tubos que

aquece a água de alimentação utilizando o calor

residual dos gases de combustão

Economizador



• Pré-aquecedor de ar

Trocador de calor cuja finalidade é aquecer o ar que

será utilizado na queima do combustível, aproveitando

o calor restante dos gases de combustão.

• Chaminé

Componente que tem a função de retirar os gases da

instalação lançando-os na atmosfera, realizando

assim a “tiragem” dos gases.


Pré-aquecedor de ar

Chaminé

Pré-aquecedor de Ar


• Grelhas

Componentes utilizados para amparar o material

dentro da fornalha.

• Cinzeiro

Local de deposição das cinzas e restos de

combustível que caem da fornalha.

Grelha


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