Como funciona uma caldeira?

Saber como funciona uma caldeira é muito importante pois ela é um equipamento de larga utilização na industria.A caldeira é um equipamento para geração de vapor, são instrumentos térmicos que possuem a finalidade de transformar água em vapor de água, utilizando para isso a queima de qualquer tipo de combustível. São utilizadas em empresas de processos industriais que precisam de altas temperaturas, em indústrias químicas e petroquímicas e em outros diversos segmentos industriais.

 

O vapor é gerado através da caldeira e segue, em alta pressão, pelos tubos. Para a caldeira, o trabalho é aquecer a água e gerar esse vapor, utilizando para isso dois métodos mais comuns: o tubo de fogo e o tubo de água.

 

No início da Revolução Industrial, quando as caldeiras se tornaram mais comuns, a caldeira com tubo de fogo era a mais utilizada, sendo montada com um tanque de água atravessado por canos. Os gases quentes do fogo, feito com carvão ou madeira, atravessavam os canos para esquentar a água no tanque, gerando o vapor para utilização nos processos industriais.

 

Esse tipo de caldeira é mais perigoso, já que o tanque está inteiramente sob pressão. Nesse caso, se o tanque estourar, a explosão pode ceifar vidas ou provocar sérios acidentes.

Como funciona uma caldeira tubular de água?

Hoje é muito mais comum a utilização das caldeiras tubulares de água. Nesse tipo de caldeira, a água corre através do conjunto de tubos que é instalado na passagem dos gases quentes do fogo produzido. A segurança é maior, mas as acidentes ainda podem ocorrer, o que exige que também neste modelo de caldeira haja constante inspeção e manutenção.

 

Entre os componentes da caldeira está o queimador, num recipiente separado, acoplado diretamente à caldeira. No queimador, o combustível utilizado para a alimentação da caldeira é queimado ou liberado para a caldeira, criando o vapor necessário para a utilização na produção.

 

Hoje, os combustíveis mais utilizados para as caldeiras industriais são o óleo e os gases. O gás é enviado através de um cano e liberado diretamente na caldeira, enquanto o óleo é enviado através de um tanque pressurizado.

 

Com a liberação e a queima do combustível, e o consequente aquecimento da água, esta é transformada em vapor, seguindo pela tubulação. Conforme o tipo de caldeira, a situação pode acontecer de duas maneiras:

• Na primeira delas, o fogo ou gás é enviado através de tubos, que entram na caldeira e são cercados pela água. Esse tipo de caldeira é conhecido como flamotubulares, sendo as mais utilizadas.
• Na segunda, o trabalho é feito no sentido oposto, com a água correndo através de uma série de tubos e a combustão enviada para dentro da caldeira, aquecendo a água e a transformando em vapor. O modelo, conhecido como caldeiras aquatubulares, não é tão utilizado, embora sejam necessárias quando é preciso maior quantidade de vapor e de calor.

 

Em qualquer tipo de caldeira, contudo, o combustível deve ser fornecido para a criação de calor e vapor. Essa temperatura é regulada por um termostato, indicando a temperatura existentes na caldeira. Com a água sendo aquecida, ela é transformada em vapor e bombeado para um circulador, através de outro tubo seguindo para as áreas da indústria que o utilizam.

 

Constante manutenção: exigência das caldeiras

Como já frisamos anteriormente,a caldeira necessita de constante manutenção. No caso de explosão do equipamento por falta de manutenção (que é o que mais acontece nos acidentes), a caldeira pode provocar explosões ou incêndios.

O cilindro deve ser drenado e limpo em períodos determinados, uma vez que a quantidade de minerais e nitritos pode entupi-los, e o óleo lubrificante deve ser aplicado aos tubos, mantendo-os sempre lubrificados.

Os tubos da caldeira precisam ser inspecionados periodicamente para evitar corrosão ou vazamentos e o indicador de pressão deve ser monitorado constantemente, verificando qualquer anormalidade na pressão.

A Norma Regulamentador n° 13 estabelece todas as normas para a manutenção e inspeção das caldeiras e deve ser rigorosamente seguida, evitando acidentes ou custos para a empresa. Esses custos, muito mais do que os provocados pelos acidentes, podem vir em forma de multa, no caso de uma fiscalização, ou até mesmo de embargo da caldeira, paralisando o funcionamento da indústria enquanto os problemas não forem corrigidos.

 

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ENG. FELIPE WAGNER