Caldeira a vapor: entenda como esse equipamento funciona

12 jun, 2023 | Caldeiras | 1 Comentário

Entre os muitos equipamentos necessários em uma planta industrial, a caldeira a vapor se destaca. Usada para produzir e acumular vapor sempre sob alta pressão, este é um equipamento imprescindível em muitos segmentos.

Produzido pelas caldeiras, o vapor pode ser utilizado em muitas necessidades em uma indústria, como oferecer energia térmica para aquecimento, energizar e movimentar máquinas dentro da fábrica.

Diante dessa importância, entender como funciona este equipamento é essencial porque permite que a empresa consiga otimizar sua geração de vapor, aliando economia com produtividade e máxima segurança.

 

Entendendo o que é uma caldeira a vapor

A caldeira de vapor é um equipamento térmico que realiza a queima de combustível para aquecimento de água em seu interior, que, a partir de uma certa pressão se torna vapor. 

O fluido gerado é direcionado para um coletor distribuidor, posteriormente distribuído para as tubulações e equipamentos que dependem deste insumo.

Uma definição mais técnica das caldeiras pode ser conferida na Norma Regulamentadora de número 13 (NR-13), que diz: 

Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, projetados conforme códigos pertinentes, excetuando-se refervedores e similares”.

 

Tipos de caldeiras a vapor

Necessária em muitos processos industriais, há basicamente dois tipos de caldeiras mais utilizadas: caldeira flamotubular e aquatubular. Entenda suas características a seguir: 

 

Caldeira Flamotubular

Neste modelo, os produtos da combustão circulam pelo interior de tubos, que ficam imersos na água a ser vaporizada. 

São normalmente utilizadas para aplicações de baixa pressão e capacidade de geração de vapor até 30 t/h.

 

Caldeira Aquatubular

Este modelo de caldeira a vapor apresenta maiores dimensões, utilizado onde a necessidade de vapor é muito maior, caso das termelétricas.

Na caldeira aquatubular, a água a ser vaporizada circula dentro dos tubos, com os produtos da combustão passando pelo exterior deles. 

Dada sua forma construtiva e requisitos de espessuras mínimas, as caldeiras aquatubulares normalmente são utilizadas em aplicações de pressão elevada, superior a 19,6 bar(g) (categoria A da NR-13), tanto para geração de vapor saturado quanto para vapor superaquecido.

 

Padrão de funcionamento de uma caldeira a vapor

Como já citado, toda caldeira a vapor tem a função de aquecer a água e gerar vapor. Este, posteriormente, será utilizado nos mais diferentes processos dentro do ambiente industrial. 

Mas, como uma caldeira a vapor, de fato, funciona?

A geração de vapor realizada pela caldeira ocorre a partir da liberação e a queima de combustíveis em um recipiente acoplado a caldeira, chamado de queimador ou fornalha.

O calor gerado é então transferido para a água e permite a produção de vapor

Tal processo produz vapor saturado a uma taxa que pode variar de acordo com a pressão acima da água fervente.

O vapor saturado pode então ser utilizado para produzir energia através de uma turbina e alternador, ou ser sobreaquecido a uma temperatura mais elevada. 

Em resumo, dentro da caldeira a vapor, a água será aquecida e continuamente transformada em vapor. Esse vapor é bombeado para um circulador, por meio de outro tubo. 

Posteriormente, é encaminhado para as áreas da indústria que dependem desse tipo de insumo para operar.

 

Principais aplicações das caldeiras a vapor

Considerado um insumo de fácil acesso, o vapor é gerado por caldeiras para uso em diversos segmentos industriais, como: 

  • Frigorífico;
  • Madeireiras;
  • Laticínios;
  • Termelétricas;
  • Petrolífero;
  • Alimentos em geral;
  • Metalúrgicas;
  • Têxtil e muitas outras.

Nestes segmentos, a caldeira a vapor é responsável por gerar vapor para aplicações como:

  • Vapor para aquecimento: utilizado para a troca de calor em determinado produto ou processo. Muito frequente em indústrias do setor alimentício, químicas e de esterilização;
  • Vapor para movimentação: neste caso, o vapor é utilizado como força motriz, ou seja, geração de energia para equipamentos que funcionam à base de turbinas de vapor, como bombas, compressores, etc.;
  • Vapor para limpeza e esterilização: o vapor pode atingir altas temperaturas, isso faz com que penetre facilmente em superfícies e materiais, permitindo a eliminação de microrganismos. 

Com base na aplicação, cada segmento industrial depende de um tipo de caldeira diferente, conforme a sua capacidade produtiva e espaço disponível.

 

Automação em caldeiras a vapor: equipamentos mais eficientes e seguros

Com o avanço da indústria 4.0, a geração de energia dentro do ambiente industrial está atingindo um novo patamar. Grande parte deste avanço é decorrente da automação industrial.

A automação em caldeiras a vapor está fazendo com que a queima do combustível e geração energética seja muito mais eficiente e constante. Isso permite otimização do material de queima, como também na redução de emissão de gases.

Hoje em dia temos sistemas que permitem uma automação completa deste tipo de equipamento, atuando sobre todos os comandos da caldeira:

  • Controle de Níveis;
  • Controle da movimentação da Biomassa;
  • Descarga de Fundo;
  • Sistemas de Limpeza;
  • Controle da emissão de gases.

Ou seja, automatizar uma caldeira a vapor significa controlar e monitorar toda a geração de vapor de forma precisa e eficiente. Para isso, há o uso de tecnologias avançadas de controle e instrumentação. 

Toda essa automação garante que a caldeira opere em seu nível ideal, com consumo de combustível otimizado e máxima eficiência energética.

A automação permite, também, o monitoramento do desempenho da caldeira em tempo real. Assim, ajuda a identificar rapidamente quaisquer problemas e tomar medidas corretivas mais cedo. 

 

Caldeira a vapor Burntech: A melhor caldeira do segmento

Caldeira a vapor Burntech: a melhor caldeira do segmento

Com quatro décadas de experiência no mercado caldeireiro, a Burntech é referência na fabricação de caldeiras do Brasil. Toda essa autoridade é fruto do incessante trabalho de engenheiros altamente qualificados.

Dentre as vantagens da caldeira a vapor fabricada pela Burntech merecem destaque:

  • Equipe de engenharia térmica altamente especializada;
  • Dimensionamento totalmente personalizado de acordo com cada necessidade;
  • Permite queimar biomassa de baixa qualidade;
  • Controle de qualidade em todas as etapas de fabricação, com a realização de inspeções, ensaios e testes, conforme estabelecidos pelas normas aplicáveis, para garantir a qualidade do equipamento;
  • Produção 100% nacional com tecnologia alemã.

Além disso, a Burntech é pioneira na utilização no sistema de queima de grelha fixa/móvel no Brasil, provinda de tecnologia WVT vinda da Alemanha. Já foram mais de 700 equipamentos entregues, com o mais alto padrão técnico do país.

 

Agora que você sabe o que é uma caldeira a vapor, convidamos você a entender qual é a melhor caldeira industrial para seu negócio.

 

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1 Comentário

  1. flavio vieira pires

    gostei pois sou operador de caldeiras tem informacoes de caldeiras que nao passam coisas detalhadas ao operadores.

    Responder

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