Caldeira flamotubular: princípio de funcionamento e características

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Caldeira flamotubular: princípio de funcionamento e características
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Anonim

Por mais de duzentos anos, a humanidade tem usado equipamentos de tubo de fogo. Tais unidades são usadas em sistemas de aquecimento em empresas pecuárias, em várias indústrias, em empresas de construção, em unidades militares. As soluções compactas encontraram aplicação no aquecimento privado - em casas de campo, casas de veraneio e casas particulares. As caldeiras de tubo de fogo modernas são significativamente diferentes de seus ancestrais - elas permitem aumentar significativamente o nível de produtividade sem alterar suas dimensões gerais.

Quais são os recursos?

A forma e a aparência dessas unidades podem ser muito diferentes. No entanto, na maioria dos casos, os produtos cilíndricos são encontrados à venda. Os modelos de aquecimento único são equipados com dois reservatórios. Neste caso, um tanque está dentro do outro. Esses dois segmentos são conectados por meio de flanges e coletores de vapor.

Na frente da máquinauma fornalha está localizada e um sistema para remover produtos de combustão é instalado na parte traseira. Para que a caldeira a vapor funcione, é necessário fornecer suprimento de ar. Este último é forçado. O ar é fornecido sob a grelha usando um ventilador. É fixado na plataforma frontal.

princípio da caldeira
princípio da caldeira

As caldeiras tubulares a gás ou gasóleo estão equipadas com um queimador e um tubo através do qual são descarregados os produtos da combustão. As caldeiras são equipadas com trocadores de calor - o melhor deles é um produto de aço. O aço não se corrói nem se deforma devido às constantes flutuações de temperatura.

Princípio de funcionamento

Estas caldeiras são uma das subespécies de unidades de tubo de gás, cuja superfície consiste em tubos de chama. Combustível líquido ou gasoso circula dentro deles.

O princípio de funcionamento de uma caldeira de tubo de fogo é muito simples. Existe um queimador de tiragem forçada na frente dos tubos de chama. Pode queimar gás ou combustíveis líquidos. O tubo de chama nada mais é do que uma câmara de combustão. Dentro dele queima efetivamente todo o combustível que é fornecido ao dispositivo.

Durante a operação de tais equipamentos de aquecimento, o vapor é gerado. A temperatura do vapor não é superior a 115 graus. A pressão interna não é superior a 0,07 MPa. Esse vapor é adequado para o sistema de aquecimento de residências particulares ou para uso em processos industriais.

Tipos de caldeiras

Distinguir entre caldeiras a vapor e de tubo de fogo para uso interno. O primeiro aqueça o refrigerante compar. No interior existem tanques especiais para isso. Os últimos diferem porque o caso é aquecido com água.

Características das caldeiras a vapor

Esses modelos são, na maioria dos casos, equipados com um trocador de calor de três vias. Antes de os produtos da combustão serem lançados na tubulação, eles fazem três passagens pelos tubos, que são lavados com água. O primeiro movimento é a câmara de combustão. Há a temperatura mais alta. Além disso, os gases mudam de direção e são alimentados nos tubos da segunda passagem e depois nos tubos da terceira passagem. Este esquema de movimento é totalmente realizado pelo ventilador e pela tiragem natural da chaminé.

caldeiras a vapor de tubo de fogo
caldeiras a vapor de tubo de fogo

O primeiro tubo, como já mencionado, é a câmara de combustão. O segundo serve para desviar a água aquecida para o sistema de abastecimento de água quente. O terceiro garante o funcionamento do sistema de aquecimento.

O nível de água no tanque da caldeira a vapor do tubo de fogo é instável. Durante a operação, a água pode ferver e entrar na forma de vapor no interior, onde as gotas são separadas por meio de um separador. Este é um processo necessário. Caso contrário, ocorrerá golpe de aríete, o que não terá o melhor efeito na operação do equipamento. Os proprietários devem monitorar constantemente a quantidade de água na caldeira.

princípio de caldeiras de tubo de fogo
princípio de caldeiras de tubo de fogo

A maioria dessas unidades é utilizada em processos industriais e tecnológicos quando é necessária a máxima eficiência energética. Caldeiras deste tipo geram uma enorme quantidade de calor para aquecer tanques de combustível, desaeradores, turbinas.

Aquecedores de água

O design é um corpo e capas - frente e verso. Existem também tubos para a remoção de gases, suportes. A carcaça possui uma câmara de combustão em forma de tubo de chama com fundo arredondado. Há uma zona de convecção no interior. Além disso, a caldeira é revestida com materiais especiais para isolamento térmico.

Os gases aqui mudam de direção e voltam para a parte frontal. Depois de liberarem calor para a água ou outro refrigerante, eles serão levados para a chaminé.

Caldeiras a vapor elétricas

Examinamos o princípio de funcionamento das caldeiras de tubo de fogo operando com gás ou combustível líquido. Mas também existem unidades elétricas. Ao contrário dos análogos que requerem gás ou combustível líquido, os dispositivos elétricos não queimam oxigênio no ar e não precisam de reservas de combustível. Muitos modelos estão equipados com sistemas de automação e controle remoto. Esses modelos são muito mais lucrativos do que seus equivalentes a gasolina ou diesel.

HRSG

Para os processos de produção, são utilizadas caldeiras flamotubulares especiais, nas quais não há câmara de combustão usual. Para preparar o vapor, esses modelos utilizam o calor gerado por diversos processos. Para cargas leves, são usadas soluções de tubulação de gás.

princípio de funcionamento de caldeiras de tubo de fogo
princípio de funcionamento de caldeiras de tubo de fogo

Para a indústria, a emissão de produtos perigosos ao ar livre é reduzida, o custo da purificação do gás é significativamente reduzido e é possível usar combustível barato para aquecimento.

Tubo de água e vapor de passagem únicaunidade

Caldeira de tubo de fogo e caldeira de tubo de água são diferentes uma da outra. Tubo de água - exatamente o oposto de uma unidade de tubo de fogo. Pela maneira como essas soluções funcionam, elas distinguem tubo de água e fluxo direto.

A caldeira de tambor a vapor possui tubulações no desenho da tela de combustão conectadas a tambores de diâmetro médio. Água ou outro refrigerante circula várias vezes através de tubos não aquecidos, melhorando a condutividade térmica. Tambores são tanques dentro dos quais a água e o vapor são separados. A circulação nos tambores pode ser forçada ou natural.

Não há tambor na caldeira de passagem única. Isso nada mais é do que uma bobina localizada dentro da fornalha. O refrigerante é bombeado para a bobina usando uma bomba. A água na caldeira aquatubular flui através dos tubos do evaporador e se transforma em vapor. Na zona de transição, o processo de formação de vapor termina e então é alimentado ao superaquecedor.

princípio da caldeira de tubo de fogo
princípio da caldeira de tubo de fogo

Essas caldeiras são sistemas hidráulicos de malha aberta e podem operar em pressões maiores ou menores que a pressão especificada.

Entre as principais vantagens estão a alta velocidade de aquecimento, excelente circulação, maior eficiência que as caldeiras de tubo de fogo, proteção contra superaquecimento, capacidade de usar vários tipos de combustível, tamanho compacto.

Recursos de operação

O princípio de uma caldeira flamotubular baseia-se na preparação de vapor. Portanto, a unidade requer atitude adequada. Você precisa monitorar regularmente a estabilidade do trabalho. O fabricante especifica os requisitos parasegurança.

Os pontos principais são escala e depósitos. Eles são muitas vezes a causa da falha do equipamento. Devido ao design da tubulação, os depósitos se acumulam de forma desigual no interior, o que pode causar superaquecimento.

Devido ao fato de que uma caldeira de tubo de fogo de aço usa mais água para operar, ao contrário de uma contraparte de tubo de água, existe o risco de explosão. A estrutura dos tubos reduz a taxa de circulação do refrigerante - as chamadas zonas estagnadas são formadas.

caldeiras de tubo de fogo
caldeiras de tubo de fogo

Manutenção de caldeiras é a substituição oportuna de trocadores de calor, limpeza regular, monitoramento do trabalho. Se seguir as instruções, a caldeira funcionará mais do que o período declarado pelo fabricante.

Prós e contras

A principal vantagem dessas soluções é a autonomia. Com a ajuda de unidades acessíveis, você pode montar um sistema de aquecimento excelente e fácil de usar. Se necessário, as caldeiras flamotubulares de três passagens podem aquecer água para abastecimento de água quente. Muito depende da escolha do combustível - antes de comprar, você deve se concentrar em modelos que funcionam com gás, diesel e eletricidade.

O combustível e os materiais dos quais a caldeira é feita afetam significativamente a vida útil. Em média, a vida útil é de 20 a 50 anos. Reparos podem ser feitos se necessário. A automação e a eletrônica permitem ajustar a temperatura e mantê-la em um nível constante.

o princípio de funcionamento das caldeiras
o princípio de funcionamento das caldeiras

Entre as deficiências, as avaliações destacam a necessidade de constantecontrole e manutenção. Depois de algum tempo, a caldeira requer um novo marcador de combustível. Isto é especialmente verdadeiro para modelos de combustível sólido. Às vezes você tem que limpar a câmara de combustão de fuligem e escória, limpe a chaminé.

Conclusão

Então, descobrimos o que são as caldeiras de tubo de fogo. Estas unidades são um excelente substituto para unidades de gás tradicionais. Mas durante a operação há certos inconvenientes. A principal vantagem destas unidades é a autonomia e versatilidade. Além disso, o design é reparável e relativamente simples. O equipamento é adequado para preparar água quente. E embora tais sistemas não sejam muito relevantes para um prédio de apartamentos, este é um aquecimento acessível para casas de campo e chalés.

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