Caldeira

Caldeiras de tubos de fogo

As caldeiras de tubos de fogo ou tubos de fumaça , são aquelas em que os gases provenientes da combustão (gases quentes ), circulam no interior dos tubos, ficando por a água , conforme mostra a figura abaixo.

Caldeiras verticais

Os tubos são colocados verticalmente num corpo cilíndrico, fechado nas extremidades por placas chamadas espelhos . A fornalha interna fica no corpo cilíndrico, logo abaixo do espelho inferior. Os gases de combustão sobem através de tubos, aquecendo e vaporizando a água que se encontra externamente aos mesmos. As fornalhas externas são utilizadas principalmente para combustíveis de baixo teor calorífico. Podem ser de fornalha interna ou externa (figura a baixo) Caldeiras horizontais Esse tipo de caldeira abrange várias modalidades , desde as caldeiras cornuália e lancashire, de grande volume de água, até as modernas unidades compactas . As pricipais caldeiras horizontais apresentam tubulações internos, por onde passam os gases quentes. Podem ter de 1a 4 tubos de fornalha. As de 3 e 4 são usadas na marinha. Exemplos:

Caldeira cornuália Fundamentalmente consiste de 2 cilindros horizontais unidos por placas planas. Seu funcionamento é bastante simples , apresentado porém, baixo rendimento. Para uma superfície de aquecimento de 100 m2 já apresenta grandes dimensões, o que provoca limitação quanto a pressão; via de regra , a pressão ; não deve ir além de 10kg/cm 2 .

Caldeira Lancashire É de concepção idêntica à cornuália com a diferença de que é constituída 2 a 4 tubulações internos , aumentando desta maneira a superfície de aquecimento.

Caldeiras multitubulares de fornalha interna Como o próprio nome indica possui vários tubos de fumaça. Podem ser de três tipos:

Tubos de fogo diretos Os gases percorrem o corpo da caldeira uma única vez ( figuras abaixo).

Tubos de fogo de retorno Os gases provenientes da combustão no tubulação da fornalha circulam tubos de retorno (figuras abaixo).

Tubos de fogo diretos e de retorno Os gases quentes circulam pelos tubos diretos e voltam pelos de retorno (figura acima).

Caldeiras multitubulares de fornalha externa. Em algumas caldeiras deste tipo a fornalha é constituída pela própria alvenaria, situada abaixo do corpo cilíndrico. Os gases quentes provindos da combustão entram inicialmente em contato com a base inferior do cilindro, retornando pelos tubos de fogo.

Caldeiras escocesas Esse tipo de caldeira foi concebido para uso marítimo, por ser bastante compacta. São concepções que utilizam tubulação e tubos de menor diâmetro. Os gases quentes, oriundos da combustão verificada na fornalha interna, podem circular em 2,3 e até 4 passes. Todos os equipamentos indispensáveis ao seu funcionamento são incorporados a uma única peça, constituindo-se, assim num todo transportável e pronto para operar de imediato. Essas caldeiras operam exclusivamente com óleo ou gás, e a circulação dos gases é feita por ventiladores. Conseguem rendimentos de até 83%.

Caldeiras locomotivas e locomóveis A caldeira locomóvel é tipo multitubular, apresentando uma com dupla parede metálica, por onde circula a água do próprio corpo. São de largo emprego pela facilidade de transferência de local e por proporcionarem acionamento mecânico em lugares desprovidos de energia elétrica. São construídas para pressão de até 21Kg/cm2 e vapor superaquecido.

Vantagens das caldeiras de tubo de fogo: a) Pelo grande volume de água que encerram, atendem também as cargas flutuantes, ou seja, aos aumentos instantâneos na demanda de vapor. b) Construção fácil e de custo relativamente baixo. c) São bastante robustas. d) Não exigem tratamento de água muito apurado. e) Exigem pouca alvenaria

Desvantagens das caldeiras de tubo de fogo: a) Pressão limitada: até 15 atmosferas. Isto se deve ao fato de que a espessura das chapas dos corpos cilíndricos aumenta com o diâmetro. b) Partida lenta, devido ao grande volume de água. c) Pequena vaporização(Kg de vapor /hora) d) Ocupam muito espaço em relação a área do equipamento. e) Circulação deficiente de água. f) Oferecem dificuldades para a instalação de superaquecedor, economizador e preaquecedor de ar.