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GERADORES DE VAPOR: CALDEIRAS - Coggle Diagram
GERADORES DE VAPOR:
CALDEIRAS
funções gerais
movimentar máquinas
limpeza
esterilização
aquecimento
participação direta no processo produtivo
caldeiras
gerador de vapor industrial
mais importante
trocador de calor que trabalha com p > p(atm)
produz vapor a partir de
fonte de energia térmica
calor residual de
processo industrial
escapes de motores diesel
escapes de turbinas a gás
integração com
diversos equipamento
componentes clássicos
cinzeiro
depósito de cinzas e/ou restos de
combustível que não foi queimado
fornalha
local de início de processo de combustão
câmara de combustão
local onde todo o combustível deve ser consumido antes de penetrar no feixe de tubos
tubos evaporadores
vasos fechados sob alta pressão com água em seu interior (ao receber calor, a água evapora)
superaquecedor
equipamento que eleva a temperatura do vapor
saturado gerado na caldeira
economizador
equipamento que eleva a temperatura da água de alimentação (aproveitamento de calor sensível residual dos gases na chaminé)
pré-aquecedor de ar
equipamento aquecedor do ar de combustão para introdução na fornalha (aproveitamento de calor sensível residual dos gases na chaminé)
canais de gases
trechos intermediários/finais de circulação dos gases de combustão
material varia conforme a temperatura dos gases
chaminé
região de expulsão dos gases residuais da combustão com altura e velocidade adequadas ao ambiente
classificação
disposição da água
em relação aos gases
flamotubulares
gases quentes da combustão no interior dos tubos
água no exterior dos tubos
primeiro tipo de caldeira construída
saída de gases normal
carcaça construída de chapas
(espessura varia com o porte da caldeira)
tipos
compacta
pequeno porte
queima de gases na formalha
(hermeticamente fechada)
condução de gases até
tiragem (natural ou forçada)
transmissão de calor por
condução e convecção
na parede dos tubos
cobertura total da fornalha
e feixe de tubos pela água
vertical
tubos verticais dentro do cilindro
utilização em locais onde espaço é reduzido
não requer grande quantidade de calor, mas alta pressão
podem ter fornalha interna ou externa
aquotubulares
maior produção de vapor
com altas pressões e temperaturas
água no interior dos tubos (onde é vaporizada)
gases quentes da combustão no exterior dos tubos
arranjo de tubos
caldeiras aquotubulares
de tubos retos
caldeiras aquotubulares
de tubos curvos
flamotubulares vs
aquotubulares
grau de combustão e
vaporização específica
graus de combustão
superiores nas aquotubulares
fornalha não faz parte integral da caldeira,
podendo ser projetada para a queima
mais eficiente de combustíveis
maior vaporização específica
nas aquotubulares
peso e volume
para a mesma capacidade,
aquotubular tem volume menor
volume menor influencia
diminuição de peso
sem componentes de
grande diâmetro e espessura
pressão e grau de
superaquecimento de vapor
para altas pressões, ao diminuir o diâmetro do recipiente, a espessura necessária diminui proporcionalmente
aquotububulares: superaquecedor instalado em qualquer lugar do percurso dos gases
(alcance de maiores temperaturas)
maior aptidão para a produção
de vapor superaquecido
flamotubulares: superaquecedor instalado no interior dos tubos, reduzindo seção de passagem dos gases, dificultando a elevação da temperatura
menor aptidão para a produção
de vapor superaquecido
tempo para atingir a
pressão de operação
aquotubulares atingem
em menos tempo
mais superfície de contato
entre água e parade quente
qualidade da
água de alimentação
aquotubular: é necessário
tratamento de água
possibilidade de
entupimento dos tubos
flamotubular: não é
necessário tratamento de água
eficiência térmica
aquotubular permite maior eficiência
do que flamotubular correspondente
disposição mais racional
da superfície de aquecimento
eficiências maiores
quando integradas com
superaquecedores
economizadores
aquecedores de ar
condução e limpeza
vida útil
caldeiras de condensação
energia empregada
no aquecimento
combustíveis
sólidos
líquidos
gasosos
elétricas
jatos d'água
eletrodos submersos
resistores
caldeiras de
recuperação
gases de outros
processos
recuperação química
montagem
caldeiras pré-montadas
(compactas)
caldeiras montadas em campo
sustentação
caldeiras auto-sustentadas
caldeiras suspensas
sustentação mista
circulação de água
forçada
circulação provocada pela
diferença de peso específico da água
natural
circulação acontece por sistema de bombeamento
presença em caldeiras maiores, com tubos de maior comprimento e maior perda de carga
sistema de tiragem
natural
forçada
balanceada