Geradores de Vapor Caldeiras M. Sc. Fabrício Bagli Siqueira

Geradores de Vapor Aparelho térmico que produz vapor a partir do aquecimento de um fluido vaporizante O principal gerador de vapor é a Caldeira

Caldeiras

Caldeira É basicamente um trocador de calor que trabalha com pressão superior, e ou inferior à pressão atmosférica, produzindo vapor a partir da energia térmica fornecida por uma fonte qualquer. É constituida por diversos equipamentos integrados para permitir a obtenção do maior rendimento térmico possível e maior segurança.

Componentes Clássicos de uma Caldeira CINZEIRO FORNALHA CÂMARA DE COMBUSTÃO TUBOS EVAPORADORES SUPERAQUECEDOR ECONOMIZADOR PRÉ-AQUECEDOR DE AR CANAIS DE GASES CHAMINÉ

Classificação de Caldeiras Quanto à disposição da água em relação aos gases Flamotubulares Aquatubulares

Classificação de Caldeiras Quanto à energia empregada no aquecimento Combustíveis: sólidos, líquidos e gasosos Elétricas: jatos de água, eletrodos submersos, resistores Recuperação: gases de outros processos, recuperação química

Classificação de Caldeiras Quanto à montagem Compactas Montadas no Campo Gases ÁGUA

Classificação de Caldeiras Quanto à sustentação Caldeiras auto-sustentadas Caldeiras suspensas Caldeiras com sustentação mista

Classificação de Caldeiras Quanto à posição dos tubos Horizontal Vertical Inclinado

Caldeiras Flamotubulares

Caldeiras Flamotubulares

Caldeira Flamotubular Vantagens e desvantagens das caldeiras flamotubulares As principais vantagens das caldeiras deste tipo são: • custo de aquisição mais baixo; • exigem pouca alvenaria; • atendem bem a aumentos instantâneos de demanda de   vapor. As principais desvantagens das caldeiras deste tipo são: • baixo rendimento térmico; • partida lenta devido ao grande volume interno de água; • limitação de pressão de operação (máx. 15 kgf/cm²); • capacidade de produção limitada; • dificuldades para instalação de economizador,   superaquecedor e pré-aquecedor.

Caldeiras Aquatubulares

Circulação de Água no Interior dos Tubos

Fluxo dos Gases

Tiragem Forçada

Tiragem Induzida

Tiragem Mista ou Balanceada

Caldeira Aquatubular Vantagens e desvantagens das caldeiras aquatubulares As principais vantagens das caldeiras deste tipo são: grandes pressões - 50 -165 bar grandes produções rapidez de arranque fácil adaptação a diferentes tipos de combustível As principais desvantagens das caldeiras deste tipo são: grandes dimensões sensíveis às variações bruscas de carga grandes exigências na qualidade da água de alimentação devido à elevada pressão de funcionamento elevado custo grande complexidade de montagem

Pré-aquecedor de Ar

Economizador

Seleção e especificação de caldeiras Avaliar a pressão do vapor necessário ao processo e qual deve ser a pressão de produção de vapor Definir se será vapor saturado ou superaquecido e o tipo de água de caldeira Calcular a capacidade de geração de vapor da caldeira (balanço de massa e energia) Definir tipo de caldeira Definir combustível

Seleção e especificação de caldeiras Calcular o consumo de combustível (considerar o PCI do combustível e a eficiência de queima) Avaliar a recuperação de condensado e estimar as perdas Calcular a purga e make-up de água Definir a estratégia de controle e segurança do processo (sistema fortemente normatizado)