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Caldeiras Industriais – Tipo tubos de água ou Aquatubulares

Apresentação - Bruno Lopes nº 2100752 Didier Rosa nº 2100759 Diogo Ramos nº 2101747
by

Didier Rosa

on 7 January 2014

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Transcript of Caldeiras Industriais – Tipo tubos de água ou Aquatubulares

Devido ao desenvolvimento industrial começou-se a usar como meio de gerar, transportar e utilizar energia o vapor de água. São muitas as razões que levaram na criação de energia através de vapor de água, pois estes contem alto potencial energético por unidade de massa e volume.
INTRODUÇÃO
Descrição teórica do ciclo de funcionamento
Tipos de combustíveis utilizados e caracterização do processo de combustão
FLAMOTUBULARES
PRINCIPAIS TIPOS DE CALDEIRAS
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
São aquelas em que os gases provenientes da combustão (gases quentes) circulam no interior dos tubos e a água a ser aquecida ou vaporizada circula pelo lado de fora.
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES OU FOGOTUBULARES
PRINCIPAIS TIPOS DE CALDEIRAS
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
AQUATUBULARES
Tubos verticais;

Tubos horizontais;
TIPOS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
TUBOS VERTICAIS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
TUBOS HORIZONTAIS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
TUBOS HORIZONTAIS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
TUBOS HORIZONTAIS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
VANTAGENS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
DESVANTAGENS
CALDEIRAS FLAMOTUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
CALDEIRAS AQUATUBULARES
TIPOS DE CALDEIRAS
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
PRINCIPAIS COMPONETES
CALDEIRAS AQUATUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
TIPOS
CALDEIRAS AQUATUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
AQUATUBULAR DE TUBOS RETOS
CALDEIRAS AQUATUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
AQUATUBULARES DE TUBOS CURVOS
CALDEIRAS AQUATUBULARES
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
REGULAMENTAÇÃO
CALDEIRAS INDUSTRIAIS
Caldeiras Industriais – Tipo tubos de água ou Aquatubulares
As principais caldeiras horizontais apresentam tubulões internos nos quais ocorre a combustão e através dos quais passam os gases quentes. Podem ter de 1 a 4 tubulões por fornalha.
Cornuália
Lancaster
Cornuália
Um tubo horizontal liga a fornalha ao local de saída de gases;
Funcionamento simples, e rendimento muito baixo;
pressão máxima de operação de 10 kgf/cm, vaporização específica 12 a 14 kg de vapor/m.
Lancaster
A caldeira Lancaster é de construção idêntica à anterior, porém tecnicamente mais evoluída. Suas características são:

Área de troca térmica de 120 a 140m e vaporização de 15 a 18 kg de vapor/m;

Algumas delas apresentam tubos de fogo e de retorno.
Custo de aquisição mais baixo;Exigem pouca alvenaria;Atendem bem a aumentos instantâneos de demanda de vapor.
baixo rendimento térmico;
partida lenta devido ao grande volume interno de água;
limitação de pressão de operação (máx. 15 kgf/cm²);
baixa taxa de vaporização (kg de vapor / m2 . hora);
dificuldades para instalação de economizador, superaquecedor e pré-aquecedor.
São também chamadas caldeiras de paredes de água ou de tubos de água. A água passa pelo interior dos tubos, que por sua vez são aquecidos pelas chamas.

Quando necessita-se de maiores produções e pressões de vapor, utiliza-se as caldeiras aquotubulares.
Câmara de combustão;
Tubulão de vapor;
Tubulão de água;
Feixe de tubos;
Isolamento e refratários;
Estrutura e carcaça metálica;
Saídas de gases e chaminés;
Queimador;
Economizador;
Pré-aquecedor de ar;
Soprador de fuligem.
Aquatubulares de tubos retos;

Aquatubulares de tubos curvos;

Aquatubulares de circulação positiva.
Possuem um feixe de tubos retos paralelos e inclinados por onde a água circula.
Sua vaporização específica é da ordem de 20 – 25 Kg vapor/m;
VANTAGENS
Facilidade de troca e limpeza dos tubos;
Facilidade de limpeza dos depósitos de fuligens por fora dos tubo;
Comportam grande volume de água.
DESVANTAGENS
Necessidade de dupla tampa para cada tubo, (espelhos);
Baixa taxa de vaporização específica;
Rigoroso processo de aquecimento e de elevação de carga (grande quantidade de material refratário).
As caldeiras aquatubulares de tubos curvos foram idealizadas com o objetivo de melhor aproveitamento do calor irradiado na fornalha, sem a necessidade de aumentar relativamente o tamanho da caldeira.
VANTAGENS
Redução do tamanho da caldeira;
Queda da temperatura de combustão;
Vaporização específica maior, variando na faixa de 30 kg  de vapor/m a 50 kg de vapor/m2 para as caldeiras com  tiragem forçada;
Fácil manutenção e limpeza;
Rápida entrada em regime;
Fácil inspeção nos componentes.
NR
13
NORMA REGULAMENTADORA (NR – 13)
No Brasil, após a publicação da NR-13 (Norma Regulamentadora do Ministério do Trabalho e Emprego), estabeleceram-se critérios mais rigorosos para o projeto, inspeção, manutenção e operação de caldeiras, tendo como objetivo principal a diminuição de acidentes envolvendo estes equipamentos.
NORMA REGULAMENTADORA (NR – 13)
NORMA REGULAMENTADORA (NR – 13)
RISCOS
N13.1.4 Constitui risco grave e iminente a falta de qualquer um dos seguintes itens:

válvula de segurança com pressão de abertura ajustada em valor igual ou  inferior a PMTA;
instrumento que indique a pressão do vapor acumulado;
injetor ou outro meio de alimentação de água, independente do sistema principal, em caldeiras combustível sólido;
sistema de drenagem rápida de água, em caldeiras de recuperação de álcalis;
sistema de indicação para controle do nível de água ou outro sistema que evite o  superaquecimento por alimentação deficiente.
SEGURANÇA NA OPERAÇÃO
N13.3.1 Toda caldeira deve possuir "Manual de Operação" atualizado, em língua portuguesa, em local de fácil acesso aos operadores, contendo no mínimo:

a) procedimentos de partidas e paradas;
b) procedimentos e parâmetros operacionais de rotina;
c) procedimentos para situações de emergência;
d) procedimentos gerais de segurança, saúde e de preservação do meio ambiente.
NORMA REGULAMENTADORA (NR - 13)
SEGURANÇA NA OPERAÇÃO
N13.3.2 Os instrumentos e controles de caldeiras devem ser mantidos calibrados e em boas condições operacionais

N13.3.3 A qualidade da água deve ser controlada e tratamentos devem ser implementados

N13.3.2 Toda caldeira a vapor deve estar obrigatoriamente sob operação e controle de operador de caldeira.
SERÁ CONSIDERADO OPERADOR DE CALDEIRA AQUELE QUE SATISFIZER PELO MENOS UMA DAS SEGUINTES CONDIÇÕES:
possuir certificado de "Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras" e comprovação de estágio prático;

possuir certificado de "Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras" previsto na NR 13 aprovada pela Portaria n° 02, de 08.05.84;

possuir comprovação de pelo menos 3 (três) anos de experiência nessa atividade.
NORMA REGULAMENTADORA (NR – 13)
N13.4.1 Todos os reparos ou alterações em caldeiras devem respeitar o respectivo código do projeto de construção e as prescrições do fabricante no que se refere a:

a) materiais;
b) procedimentos de execução;
c) procedimentos de controle de qualidade;
d) qualificação e certificação de pessoal.



N13.4.1 O "Projeto de Alteração ou Reparo" deve:

a) ser concebido ou aprovado por "Profissional Habilitado", citado no subitem 13.1.2;
b) determinar materiais, procedimentos de execução, controle e qualificação de pessoal.
SEGURANÇA NA MANUTENÇÃO
NORMA REGULAMENTADORA (NR – 13)
SEGURANÇA NA MANUTENÇÃO
N13.4.4 Todas as intervenções que exijam mandrilamento ou soldagem em partes que operem sob pressão devem ser seguidas de teste hidrostático, com características definidas pelo "Profissional Habilitado", citado no subitem 13.1.2

N13.4.5 Os sistemas de controle e segurança da caldeira devem ser submetidos à manutenção preventiva ou preditiva.
TRATAMENTO DA ÁGUA
Todo e qualquer tipo de água requer tratamento, principalmente para Caldeiras a vapor. Certos tipos de água, com alta porcentagem de cálcio e magnésio formam crosta nas superfícies ou áreas de troca térmica e com o isolamento desta crosta provocam danos muitos sérios ou explosões.
VANTAGENS
Redução do tamanho da caldeira;
Queda da temperatura de combustão;
Vaporização específica maior, variando na faixa de 30 kg  de vapor/m a 50 kg de vapor/m2 para as caldeiras com  tiragem forçada;
Fácil manutenção e limpeza;
Rápida entrada em regime;
Fácil inspeção nos componentes.
Realizado por:
Bruno Lopes nº 2100752
Didier Rosa nº 2100759
Diogo Ramos nº 2101747

CALDEIRAS INDUSTRIAIS
Uma água perfeita para alimentar um sistema de geração de vapor é aquela que não apresenta substâncias incrustantes, não corrói e nem forma espumas que também podem ser arrastadas com o vapor.
Caldeiras Industriais – Tipo tubos de água ou Aquatubulares
As caldeiras podem ser classificadas conforme as suas características, desde a fonte de energia, a qualidade do combustível utilizado, o fluido produzido, o tipo de câmara de combustão, a localização da chama, o conteúdo dos tubos, etc.
Caldeiras Industriais – Tipo tubos de água ou Aquatubulares
As caldeiras aquatubulares, como o próprio nome indica, são equipamentos que tem circulação de água por dentro dos tubos e gases quentes envolvendo-os. Destinados a instalações de maior envergadura para transformar água em vapor superaquecido.
Geralmente estas caldeiras são constituídas por:

• Camara de combustão
• Tubos
• Coletores
• Tubulão
• Superaquecedor
• Sopradores de fuligem
• Pré-aquecedor de ar
• Economizador
• Alvenaria
• Queimadores
• Ventiladores
• Chaminé
• Válvulas de segurança

Caldeiras Industriais – Tipo tubos de água ou Aquatubulares
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