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Geradores de Vapor Caldeiras
M. Sc. Fabrício Bagli Siqueira
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Geradores de Vapor Aparelho térmico que produz vapor a partir do aquecimento de um fluido vaporizante O principal gerador de vapor é a Caldeira
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Caldeiras
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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.
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Componentes Clássicos de uma Caldeira
CINZEIRO FORNALHA CÂMARA DE COMBUSTÃO TUBOS EVAPORADORES SUPERAQUECEDOR ECONOMIZADOR PRÉ-AQUECEDOR DE AR CANAIS DE GASES CHAMINÉ
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Classificação de Caldeiras
Quanto à disposição da água em relação aos gases Flamotubulares Aquatubulares
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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
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Classificação de Caldeiras
Quanto à montagem Compactas Montadas no Campo Gases ÁGUA
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Classificação de Caldeiras
Quanto à sustentação Caldeiras auto-sustentadas Caldeiras suspensas Caldeiras com sustentação mista
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Classificação de Caldeiras
Quanto à posição dos tubos Horizontal Vertical Inclinado
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Caldeiras Flamotubulares
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Caldeiras Flamotubulares
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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.
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Caldeiras Aquatubulares
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Circulação de Água no Interior dos Tubos
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Fluxo dos Gases
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Tiragem Forçada
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Tiragem Induzida
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Tiragem Mista ou Balanceada
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Caldeira Aquatubular Vantagens e desvantagens das caldeiras aquatubulares As principais vantagens das caldeiras deste tipo são: grandes pressões 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
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Pré-aquecedor de Ar
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Economizador
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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
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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)
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