Partindo da definição clássica da NR13, caldeiras são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor, sob pressão superior a pressão atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia.
Pela NR13, são classificadas em 03 categorias:
- Categoria A: Operam com pressão igual ou superior a 1.960 kPa (19,98 kgf/cm²), com volume superior a 100 L.
- Categoria B: Operam com pressão superior a 60 kPa (0,61 kgf/cm²) e inferior a 1.960 kPa (19,98 kgf/cm²), volume interno superior a 100 L e o produto entre a pressão de operação em kPa e o volume interno em m³ seja superior a 6.
Em linhas gerais (que podem variar, dependendo da aplicação) caldeiras categoria “A” são utilizadas para sistemas de geração de energia e cogeração, no qual o vapor é utilizado por turbinas para geração de eletricidade e/ou força eletromecânica, caldeiras categoria B são utilizadas para os processos industriais gerais, como o de aquecimento, esterilização, lavagem e outros.
A fonte de energia para a geração de vapor é das mais diversas. A necessidade de energia é térmica e essa pode ser provida pela queima de gás (gás natural, GLP, biogás), óleo (BPF, Diesel), biomassa (bagaço de cana, palha, cavaco, lenha), eletricidade, entre outros. O tipo de combustível influencia no tipo de queimador utilizado e nos impactos ambientais causados, mas sobre queimadores e emissões falaremos em outro momento.
Outra classificação das caldeiras se refere a sua forma construtiva. Basicamente há 03 tipos:
Caldeiras Flamotubulares:
São caldeiras nas quais a chama e os gases quentes passam por dentro de tubos envoltos pela água a ser evaporada. Constituem basicamente de um vaso de pressão cilíndrico com 02 tampos planos onde são fixados, normalmente por soldagem ou mandrilamento, o feixe de tubos e a fornalha.
O feixe de tubos é composto por tubos que transferem o calor dos gases de combustão para a água. Esses gases passam pela fornalha, pela(s) câmara(s) de reversão (ou espelhos) e pelos tubos, antes de sair pela chaminé. Os equipamentos mais modernos são constituídos de 03 passos.
Caldeiras Aquatubulares:
São caldeiras nas quais a água a ser evaporada passa por dentro dos tubos que interligam 02 ou mais reservatórios cilíndricos (tubulão superior e tubulão inferior). Os tubos podem ser retos ou curvos, dependendo do projeto do equipamento.
Esse tipo de caldeira permite o trabalho em altas pressões, por isso normalmente são utilizadas para aplicação de geração de energia e cogeração, porém há modelos menores e compactos para aplicações de processos industriais.
E caldeiras Mistas:
São caldeiras híbridas que possuem tanto a parte aquatubular quanto a flamotubular. Basicamente são caldeiras flamotubulares, de combustível sólido, com uma antecâmara de combustão com paredes revestidas de tubos de água.
Os principais componentes de uma caldeiras são:
- Queimador
- Alimentador (em caso de combustível sólido)
- Fornalha
- Superaquecedores
- Ventilador
- Economizador
- Pré aquecedor de ar
- Exaustor
- Chaminé
Para mais informações sobre caldeiras, confira nossos posts aqui.
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A ideia desse posto foi passar uma visão geral de caldeiras e seus componentes. Dúvidas, acréscimos, correções, deixe um comentário abaixo ou entre em contato.
Obs.:fonte da imagem de destaque: site Alfa Laval Aalborg; fonte das imagens do post: internet.
