Caldeiras

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CALDEIRAS

“Caldeiras ou geradores de vapor, que são equipamentos utilizados na transformação de água em vapor. Esses equipamentos são usados para insta1ações onde se deseja ter a obtenção de vapor ou vapor superaquecido, na qual trocara calor com um fluido de menor temperatura.”

1. INTRODUÇÃO
Caldeira ou Gerador de vapor é um equipamento que se destina a gerar vapor através de uma trocatérmica entre o combustível e a água, sendo que isto é feito por este equipamento construído com chapas e tubos cuja finalidade é fazer com que água se aquece e passe do estado líquido para o gasoso, aproveitando o calor liberado pelo combustível que faz com as partes metálicas da mesma se aqueçam e transfiram calor à água produzindo o vapor.
A finalidade de se gerar o vapor veio da revoluçãoindustrial e os meios da época que se tinha era de pouca utilização, mas o vapor no inicio serviu para a finalidade de mover máquinas e turbinas para geração de energia e locomotivas, com advento da necessidade industrial se fez necessário à necessidade de cozimentos e higienização e fabricação de alimentos, se fez necessário à evolução das caldeiras. Com isto se utiliza o vapor em lacticínios, fabricasde alimentos (extrato de tomate, doces), gelatinas, curtumes, frigoríficos, indústrias de vulcanização, usinas de açúcar e álcool, tecelagem, fabricas de papel e celulose entre outras.

Descrição
As caldeiras ou geradores de vapor são equipamentos destinados a transformar água em vapor. A energia necessária à operação, isto é, o fornecimento de calor sensível à água até alcançar a temperaturade ebulição, mais o calor latente a fim de vaporizar a água e mais o calor de superaquecimento para transformá-la em vapor superaquecido, é dada pela queima de um combustível.

Histórico
As primeiras aplicações práticas ou de caráter industrial de vapor surgiram por volta do século 17.
O inglês Thomas Savery patenteou em 1698um sistema de bombeamento de água utilizando vapor como força motriz.Em 1711, Newcomen desenvolveu outro equipamento com a mesma finalidade, aproveitando idéias de Denis Papin, um inventor francês.
A caldeira de Newcomen era apenas um reservatório esférico, com aquecimento direto no fundo, também conhecido como caldeira de Haycock (figura 1).
James Watt modificou um pouco o formato em 1769, desenhando a caldeira Vagão (figura 2), a precursora das caldeirasutilizadas em locomotivas a vapor.
Apesar do grande desenvolvimento que Watt trouxe a utilização do vapor como força motriz, não acrescentou muito ao projeto de caldeiras.
Todos estes modelos provocaram desastrosas explosões, devido à utilização de fogo direto e ao grande acúmulo de vapor no recipiente.
A ruptura do vaso causava grande liberação de energia na forma de expansão do vapor contido. Nosfinais do século 18 e início do século 19 houve os primeiros desenvolvimentos da caldeira com tubos de água.
O modelo de John Stevens (figura 3) movimentou um barco a vapor no Rio Hudson.
Stephen Wilcox, em1856, projetou um gerador de vapor com tubos inclinados, e da associação com George Babcock tais caldeiras passaram a ser produzidas,
com grande sucesso comercial (figura 4).Em1880,AlanStirling desenvolveu uma caldeira de tubos curvados, cuja concepção básica é ainda hoje utilizada
nas grandes caldeiras de tubos de água (figura 5).

Nesta época, tais caldeiras já estavam sendo utilizadas para geração de energia elétrica.
A partir do início deste século o desenvolvimento técnico dos geradores de vapor e deu principalmente no aumento das pressões e temperaturas de trabalho,
e norendimento térmico, com utilização dosmais diversos combustíveis.
A aplicação a propulsão marítima alavancou o desenvolvimento de equipamentos mais compactos e eficientes.

Tipos
As caldeiras podem ser classificadas:
Quanto ao Fluido que Passa Pelos Tubos:
• Flamotubulares;
• Aquotubulares.

Quanto à Fonte de Calor
• Caldeiras Elétricas
• Caldeiras com câmaras de combustão
•...
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