Diferenças entre edições de "Caldeiras Aquatubulares"
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[[Ficheiro:Funcionamento_de_uma_caldeira_aquatubular.png|210px|thumb|left|Figura 1. Esquema geral do funcionamento de uma caldeira aquatubular <ref>[http://www.electrical4u.com/water-tube-boiler-operation-and-types-of-water-tube-boiler/~/ ''Electrical4u'', Water Tube Boiler | Operation and Types of Water Tube Boiler.]</ref> |
[[Ficheiro:Funcionamento_de_uma_caldeira_aquatubular.png|210px|thumb|left|Figura 1. Esquema geral do funcionamento de uma caldeira aquatubular. <ref name=link1>[http://www.electrical4u.com/water-tube-boiler-operation-and-types-of-water-tube-boiler/~/ ''Electrical4u'', Water Tube Boiler | Operation and Types of Water Tube Boiler.]</ref>]] |
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De um modo geral, as caldeiras aquatubulares consistem numa fornalha que é trespassada por uma rede de tubos, onde a água é aquecida até, pelo menos, evaporar (Figura 1). |
De um modo geral, as caldeiras aquatubulares consistem numa fornalha que é trespassada por uma rede de tubos, onde a água é aquecida até, pelo menos, evaporar (Figura 1). |
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Adotando uma análise mais detalhada, é preciso ter em conta os tambores que compõem estas unidades. Estes são recipientes utilizados para o armazenamento de água e vapor, como ilustra a Figura 2. Nesta imagem, está representada uma caldeira com configuração “horizontal de tubos retos” (''horizontal straight tube''), composta por apenas um tambor e um sistema de tubos. Os tubos encontram-se na zona inferior do equipamento, e atravessam a zona da fornalha em contra-corrente com os gases de combustão. Este escoamento assegura que o aquecimento se dá inicialmente numa zona mais “fria”, sendo a água exposta a temperaturas cada vez mais elevadas ao longo do seu trajeto. Os tubos encontram-se dispostos segundo uma inclinação, que varia entre 5º a 15º[2], e a ascensão do fluido é provocada pela diminuição contínua da densidade da água. À saída da rede de tubos, a água é levada para um tambor na zona superior da caldeira, onde a água coexiste em ambos os estados: gasoso e líquido. O vapor é separado naturalmente da água e sai no topo do tambor. A alimentação da água dá-se na zona inferior do tambor, onde, por diferença de densidades, já se encontra a água com temperatura mais baixa. A água “fria” entra novamente no sistema de tubos no interior da fornalha, dando início a um novo ciclo. |
Adotando uma análise mais detalhada, é preciso ter em conta os tambores que compõem estas unidades. Estes são recipientes utilizados para o armazenamento de água e vapor, como ilustra a Figura 2. Nesta imagem, está representada uma caldeira com configuração “horizontal de tubos retos” (''horizontal straight tube''), composta por apenas um tambor e um sistema de tubos. Os tubos encontram-se na zona inferior do equipamento, e atravessam a zona da fornalha em contra-corrente com os gases de combustão. Este escoamento assegura que o aquecimento se dá inicialmente numa zona mais “fria”, sendo a água exposta a temperaturas cada vez mais elevadas ao longo do seu trajeto. Os tubos encontram-se dispostos segundo uma inclinação, que varia entre 5º a 15º[2], e a ascensão do fluido é provocada pela diminuição contínua da densidade da água. À saída da rede de tubos, a água é levada para um tambor na zona superior da caldeira, onde a água coexiste em ambos os estados: gasoso e líquido. O vapor é separado naturalmente da água e sai no topo do tambor. A alimentação da água dá-se na zona inferior do tambor, onde, por diferença de densidades, já se encontra a água com temperatura mais baixa. A água “fria” entra novamente no sistema de tubos no interior da fornalha, dando início a um novo ciclo. |
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[[Ficheiro:Caldeira aquatubular de tubos retos.png|340px|thumb|right|Figura 2. Esquema do funcionamento de uma caldeira aquatubular horizontal de tubos retos [ |
[[Ficheiro:Caldeira aquatubular de tubos retos.png|340px|thumb|right|Figura 2. Esquema do funcionamento de uma caldeira aquatubular horizontal de tubos retos. <ref name=link1>[http://www.electrical4u.com/water-tube-boiler-operation-and-types-of-water-tube-boiler/~/ ''Electrical4u'', Water Tube Boiler | Operation and Types of Water Tube Boiler.]</ref>]] |
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=== Vantagens === |
=== Vantagens === |
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* Elevada capacidade de produção de vapor (superior a 7 ton vapor/h[ |
* Elevada capacidade de produção de vapor (superior a 7 ton vapor/h <ref name=link3>[http://inovenergy.inovcluster.pt/media/28452/Estado_da_arte_do_setor_do_frio_por_fileira.pdf/''INOVENERGY'', Eficiência Energética.]</ref> ); |
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* Maior taxa de produção de vapor por unidade de área de transferência de calor; |
* Maior taxa de produção de vapor por unidade de área de transferência de calor; |
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* Possibilidade de utilização de temperaturas superiores a 450 ºC[ |
* Possibilidade de utilização de temperaturas superiores a 450 ºC <ref name=link4>[http://www.world-grain.com/Departments/Feed-Operations/2016/12/Steam-system-and-efficiencies.aspx?cck=1/''WORLD-GRAIN'', Feed Operations: Steam system and efficiencies.] e pressões acima de 150 psi <ref name=link3>[http://inovenergy.inovcluster.pt/media/28452/Estado_da_arte_do_setor_do_frio_por_fileira.pdf/''INOVENERGY'', Eficiência Energética.]</ref>; |
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* Limpeza fácil. |
* Limpeza fácil. |
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=== Combustível[5][6] === |
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Existe uma grande variedade de combustíveis que podem ser utilizados pelas caldeiras aquatubulares, como é o caso do gás, carvão, óleo e madeira. Todavia, é de destacar o gás natural como o mais comum, devido a ter bastante disponibilidade, ser barato e oferecer uma "queima limpa". O propano e alguns tipos de óleos são também industrialmente muito usados. É usual uma caldeira utilizar mais do que um tipo de combustível, o que permite que haja produção de vapor mesmo quando existe interrupção de um dos combustíveis, ou em períodos em que seja mais económico a utilização de um combustível secundário. O tipo de combustível influencia o design do equipamento. |
Existe uma grande variedade de combustíveis que podem ser utilizados pelas caldeiras aquatubulares, como é o caso do gás, carvão, óleo e madeira. Todavia, é de destacar o gás natural como o mais comum, devido a ter bastante disponibilidade, ser barato e oferecer uma "queima limpa". O propano e alguns tipos de óleos são também industrialmente muito usados. É usual uma caldeira utilizar mais do que um tipo de combustível, o que permite que haja produção de vapor mesmo quando existe interrupção de um dos combustíveis, ou em períodos em que seja mais económico a utilização de um combustível secundário. O tipo de combustível influencia o design do equipamento. |
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=== Custos === |
=== Custos === |
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Uma caldeira aquatubular pode custar até 50%[ |
Uma caldeira aquatubular pode custar até 50% <ref name=link4>[http://www.world-grain.com/Departments/Feed-Operations/2016/12/Steam-system-and-efficiencies.aspx?cck=1/''WORLD-GRAIN'', Feed Operations: Steam system and efficiencies.] mais que uma caldeira flamotubular de capacidade equivalente. O seu preço ronda as dezenas de milhares de dólares <ref name=link7>[http://www.thermodyneboilers.com/combitherm-three-pass-smoke-cum-water-tube-type-boiler//''THERMODYNE'', Combitherm - Three Pass Smoke Cum Water Tube Type Boiler.].</ref>. |
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[[Ficheiro:Caldeira aquatubular.png|500px|thumb|center|Figura 3. Caldeira aquatubular da THERMODYNE <ref name=link7>[http://www.thermodyneboilers.com/combitherm-three-pass-smoke-cum-water-tube-type-boiler//''THERMODYNE'', Combitherm - Three Pass Smoke Cum Water Tube Type Boiler.].</ref>]] |
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SHIELDS, Carl D. Boilers: types, characteristics and functions. |
SHIELDS, Carl D. Boilers: types, characteristics and functions. |
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[http://www.world-grain.com/Departments/Feed-Operations/2016/12/Steam-system-and-efficiencies.aspx?cck=1/''WORLD-GRAIN'', Feed Operations: Steam system and efficiencies.] |
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[http://www.betterbricks.com/articles/boilers/Boilers./''BETTERBRICKS'', Boilers] |
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Revisão das 20h26min de 10 de junho de 2017
Caldeiras Aquatubulares
As caldeiras aquatubulares são equipamentos destinados à produção de vapor, através do aquecimento de água. Em paralelismo com as caldeiras flamotubulares, a energia fornecida para o aquecimento provém de um processo de combustão, contudo, para uma caldeira aquatubular, a corrente líquida (água) passa no interior dos tubos e os gases de combustão, responsáveis pela sua vaporização, circulam fora.
Funcionamento
De um modo geral, as caldeiras aquatubulares consistem numa fornalha que é trespassada por uma rede de tubos, onde a água é aquecida até, pelo menos, evaporar (Figura 1). Adotando uma análise mais detalhada, é preciso ter em conta os tambores que compõem estas unidades. Estes são recipientes utilizados para o armazenamento de água e vapor, como ilustra a Figura 2. Nesta imagem, está representada uma caldeira com configuração “horizontal de tubos retos” (horizontal straight tube), composta por apenas um tambor e um sistema de tubos. Os tubos encontram-se na zona inferior do equipamento, e atravessam a zona da fornalha em contra-corrente com os gases de combustão. Este escoamento assegura que o aquecimento se dá inicialmente numa zona mais “fria”, sendo a água exposta a temperaturas cada vez mais elevadas ao longo do seu trajeto. Os tubos encontram-se dispostos segundo uma inclinação, que varia entre 5º a 15º[2], e a ascensão do fluido é provocada pela diminuição contínua da densidade da água. À saída da rede de tubos, a água é levada para um tambor na zona superior da caldeira, onde a água coexiste em ambos os estados: gasoso e líquido. O vapor é separado naturalmente da água e sai no topo do tambor. A alimentação da água dá-se na zona inferior do tambor, onde, por diferença de densidades, já se encontra a água com temperatura mais baixa. A água “fria” entra novamente no sistema de tubos no interior da fornalha, dando início a um novo ciclo.
Vantagens
- Elevada capacidade de produção de vapor (superior a 7 ton vapor/h [2] );
- Maior taxa de produção de vapor por unidade de área de transferência de calor;
- Possibilidade de utilização de temperaturas superiores a 450 ºC Erro de citação: Elemento de fecho
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- Limpeza fácil.
Desvantagens
- Construção mais complexa, com custos superiores;
- Requerem tratamento exigente da água de alimentação.
Combustível [3] [4]
Existe uma grande variedade de combustíveis que podem ser utilizados pelas caldeiras aquatubulares, como é o caso do gás, carvão, óleo e madeira. Todavia, é de destacar o gás natural como o mais comum, devido a ter bastante disponibilidade, ser barato e oferecer uma "queima limpa". O propano e alguns tipos de óleos são também industrialmente muito usados. É usual uma caldeira utilizar mais do que um tipo de combustível, o que permite que haja produção de vapor mesmo quando existe interrupção de um dos combustíveis, ou em períodos em que seja mais económico a utilização de um combustível secundário. O tipo de combustível influencia o design do equipamento.
Custos
Uma caldeira aquatubular pode custar até 50% Erro de citação: Elemento de fecho </ref> em falta para o elemento <ref>.
Referências
SHIELDS, Carl D. Boilers: types, characteristics and functions.