CALDEIRAS-1

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CALDEIRAS INDUSTRIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENG07764-APICAÇÕES INDUSTRIAIS DO CALOR 
Prof. Pedro Melo – Notas de aula 2 
I - VAPOR 
1 - Considerações Iniciais. 
Os vapores, do ponto de vista termodinâmico, podem ser definidos como sendo “fluidos 
compressíveis que apresentam características próprias e obedecem a equações 
especiais pelo simples fato de se encontrarem em temperaturas inferiores àquelas 
correspondentes aos seus pontos críticos”. 
Chama-se temperatura crítica àquela acima da qual um aumento de compressão, por 
maior que seja, não consegue liquefazer um fluido a partir do estado gasoso. A 
temperatura crítica do vapor d’água é de 374,15 0C (≈705,5 0F), enquanto que a 
temperatura crítica dos gases em geral é bem menor, como por exemplo, a do gás 
carbônico é 31 0C (≈ 87,8 0F). Portanto, a diferença entre vapor e gás é que, um vapor 
sempre é um fluido compressível cuja temperatura crítica é superior à temperatura 
ordinária do fluido e, um gás é um fluido compressível cuja temperatura crítica é inferior à 
temperatura ordinária do mesmo fluido. 
A importância do vapor d’água como veículo na geração de energia elétrica e/ou 
distribuição da energia térmica no meio industrial decorre do fato de que a água foi, e 
ainda é, um recurso abundante na natureza e, principalmente, pela suas características 
básicas tais como entelpia elevada se comparada com outros fluidos térmicos usados nas 
indústrias, como mostra o quadro abaixo. 
 
Tabela 1: Entalpia da água. 
Temperatura de 
Saturação (oC) 
Pressão 
(atm) 
Entalpia de Vaporização 
(Kcal/Kg) 
Entalpia Total 
(Kcal/Kg) 
99,09 1 539,6 649,0 
216,23 22 447,7 747,7 
253,48 43 405,3 771,8 
302,71 91 330,4 815,0 
374,15 (Tc) 225,6 (Pc) 0,0 500,4 
Nota: Pc e Tc representam a pressão crítica e temperatura crítica, respectivamente. 
 
Tabela 2: Entalpia do Dowtherm A. 
Temperatura de Saturação 
(oC) 
Pressão 
(atm) 
Entalpia de Vaporização 
(Kcal/Kg 
Entalpia Total 
(Kcal/Kg) 
216,0 0,4 75,0 164,0 
254,0 1,0 71,4 179,0 
303,0 2,7 65,9 201,0 
 
Comparando os quadros acima verificamos que, além da entalpia, há uma diferença 
notável da pressão para uma mesma temperatura de saturação de ambos os fluidos. Por 
isso, são usadas centrais termoelétricas binárias ou ainda os aquecimentos industriais 
para altas temperaturas empregam-se fluidos térmicos tipo dowtherm. Em outras 
palavras, podemos dizer que a preferência pelo vapor como fluido de trabalho é justificado 
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pelo seu alto calor específico, aliado à ampla disponibilidade de água no meio industrial. 
Atualmente o vapor é utilizado em larga escala, tanto para serviços de aquecimento, 
quanto para serviços de acionamento mecânico. Sua aplicação é bastante abrangente, 
atendendo necessidades diversas na indústria de alimentos, bebidas, papel, têxtil, 
metalúrgica, química, etc. 
Dependendo da sua aplicação, o vapor poder ser saturado ou superaquecido. A maioria 
dos processos industriais envolve o emprego de vapores saturados enquanto que em 
serviços de acionamento mecânicos empregam vapor superaquecido e pressões de 
trabalho elevadas, podendo alcançar valores super críticos. 
O uso da água como fluido para transporte de energia tem muitas justificativas, entre as 
quais se incluem: 
a) O vapor cede calor a temperatura constante, esta propriedade é muito importante nos 
processos industriais onde o controle da temperatura necessário (a temperatura é 
mantida pelo controle da pressão). O vapor pode ceder aproximadamente 80% do seu 
calor sem variação de temperatura (calor latente). 
b) O vapor apresenta elevadas condições entálpicas, isto é, grandes quantidades de 
calor podem ser conduzidas por tubulações de pequeno diâmetro. 
c) O vapor é gerado a partir da água que é abundante e de custo relativamente baixo. 
d) O vapor é limpo, inodoro, insípido. Não contaminando os produtos durante o processo 
produtivo, não afeta a higiene do ambiente e não é inflamável. 
e) O vapor pode ser empregado repetidas vezes (processo cíclico). 
f) O vapor pode ser usado para produção de energia (vapor superaquecido) e depois 
para aquecimento (vapor saturado). 
2 - Fundamentos para Geração de Vapor1. 
O processo de geração de vapor consiste na transformação da água líquida em vapor 
pela aplicação de calor, em equipamentos especialmente projetados para este fim. Os 
gráficos abaixo ilustram as várias etapas de transformação de água em vapor, em 
diferentes pressões. 
 
 
 
1 STEAM GENERATION . Power - June 1964. 
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Fig. 1 . I - Diagramas T x H para Vapor d’água. 
 
a) - Saturação 
Quando a água está evaporando, a água e o vapor gerado têm a mesma temperatura 
(estão em equilíbrio termodinâmico), e esta temperatura de equilíbrio é chamada 
temperatura de saturação. Para cada pressão de evaporação existe somente uma 
temperatura de saturação e vice versa. O calor usado para transformação da água do 
estado líquido para o estado vapor (Btu/lb ou Kcal/Kg) é a entalpia de evaporação. A 
entalpia do vapor saturado é a entalpia do líquido saturado mais a entalpia de 
evaporação; que é, o calor total adicionado para transformar a água a 32 oF em vapor 
saturado. 
b) - Vapor Úmido 
É todo o vapor que mantêm em suspensão uma certa quantidade de fluido, geralmente na 
forma de pequenas gotículas que são arrastadas pelo fluxo de vapor. 
c) - Vapor Superaquecido 
É aquele cuja temperatura de saturação foi ultrapassada e, neste caso, suas propriedades 
tendem a se aproximar às dos gases perfeitos, quanto maior for o grau de 
superaquecimento. 
d) - Ponto Crítico 
Os gráficos acima mostram que existe um ponto onde toda a água passa para o estado 
vapor sem passar por um patamar de evaporação, denominado ponto critico, que é 
característico de cada substância. Para a água a temperatura crítica é 705,4oF (374,15 
oC), a pressão crítica é 3206,2 psia (225,65 kg/cm2) e o volume crítico é de 0,035 m3/kg. 
e) - Tabelas de Vapor (Steam Tables) 
São tabelas que contêm um grande número de dados termodinâmicos da água, vapor 
saturado e vapor superaquecido, ordenados em ordem crescente de temperatura e / ou 
pressão, como mostra o Apêndice A. 
 
 
 
f) - Gráfico de Mollier 
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As propriedades da água e do vapor também podem ser obtidas de gráficos, como o de 
Mollier (HxS), os quais apresentam a vantagem de se poder visualizar os processos 
cíclicos, quando traçados sobre o gráfico, como pode ser visto abaixo. 
 
 
Fig. 2 . I - Diagrama de Mollier2. 
 
g) Outros Gráficos3 
 
2
 BABCOCK & WILCOX. Steam its Generation and Use 
3 VAN WYLEN, G. J. - Fundamentos Da Termodinâmica Clássica. 
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As propriedades termodinâmicas do vapor d‘água também podem ser representadas em 
outros diagramas do tipo T x V ou T x S mostrados nas figuras a seguir: 
 
 
 
 
Fig.3.I - Diagramas T x V e T x S 
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II - GERADORES DE VAPOR 
1 - Considerações Iniciais 
As propriedades do vapor d’água são conhecidas desde 150 AC, quando Heros da 
Alexandria, em seu tratado Pneumática, refere-se ao uso do vapor para elevar a água 
acima do nível natural. 
Historicamente, os primeiros tratados sobre geração de vapor começaram aparecer à 
partir do século XVI, sendo que em 1680 o francês Denis Papin inventou um gerador de 
vapor de alta pressão, para fins culinários, o qual possuía uma válvula de segurançapara 
evitar explosões. Esta válvula é a primeira que foi usada para esta finalidade, ou seja, 
evitar explosões. 
Comercialmente, as primeiras máquinas de gerar vapor surgiram no início do século XVIII, 
e tiveram uma evolução bastante grande durante o século XIX, por questões de 
segurança e em virtude do surgimento de novos materiais de construção. 
No meio industrial, as unidades geradoras de vapor são denominadas por caldeiras 
simplesmente. 
2 - Componentes Principais dos Geradores de Vapor 
A estrutura dos geradores de vapor é bastante diversificada e a sua construção deve 
obedecer as normas ou códigos vigentes no país, de forma a aproveitar melhor a energia 
proveniente da queima do combustível. As unidades modernas, de maior capacidade, são 
equipadas com os seguintes componentes: 
a) Fornalha 
b) Caldeira 
c) Superaquecedor 
d) Economizador 
e) Aquecedor de ar 
a) - Fornalha 
A fornalha compreende o local onde se desenvolve a queima do combustível com a 
liberação de calor será usado na geração do vapor d’água. As temperaturas no interior da 
câmara de combustão variam na faixa de 900 a 1400o C. A fornalha é o componente da 
unidade geradora de vapor destinada a converter a energia química do combustível em 
energia térmica. De acordo com o tipo e com a qualidade do combustível, os projetos têm 
se alternado entre fornalhas para queima em suspensão, queima em grelha, ou queima 
em leito fluidizado. As fornalhas que queimam em suspensão têm aplicações mais 
abrangentes, principalmente por permitirem a queima de óleo, carvão pulverizado, ou 
mesmo gás natural. Serragem, casca de arroz e outros resíduos industriais também vem 
sendo empregados nesse tipo de fornalha. As fornalhas adaptadas com grelhas ou leito 
fluidizados têm aplicações restritas a unidades de pequeno ou médio porte e são, 
projetadas para consumo de combustíveis sólidos. Os queimadores, também 
denominados de misturadores, são equipamentos compactos e estrategicamente 
instalados na fornalha, destinados a promover a combustão de óleo, gás, carvão 
pulverizado e outros combustíveis convencionais. 
 
b) - Caldeira 
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Compreende as partes onde ocorre a mudança de fase da água do estado líquido para o 
vapor. As paredes d’água e o tambor de vapor fazem parte da caldeira. As paredes 
d’água se constituem de diversos tubos dispostos lado a lado, revestindo as paredes da 
fornalha. A água circula livremente por diferença de densidade e o vapor formado é 
acumulado na parte superior do tambor separador. O vapor é saturado e daí é 
encaminhado aos superaquecedores. A pressão é regulada por pressostatos ligados ao 
sistema de combustão. 
c) - Superaquecedor 
Consiste de um ou mais feixes tubulares, destinados a aumentar a temperatura do vapor 
gerado na caldeira. Nas unidades de maior porte os superaquecedores são projetados 
para absorver tanto a energia proveniente da radiação quanto ao da convecção. Os 
superaquecedores são responsáveis pelo grau de superaquecimento do vapor, o que 
propicia aumento do rendimento termodinâmico do ciclo (eleva a temperatura da fonte 
quente) e evitar que ocorra umidade excessiva nos estágios finais de turbinas 
condensantes. A umidade do vapor máxima permitida em turbinas é de 12 a 15%, para 
evitar que ocorra erosão severa nas palhetas. O grau de superaquecimento do vapor 
(rendimento do ciclo) é limitado em face de problemas de materiais, e este impasse é 
contornado com o emprego de ciclos com reaquecimento do vapor. 
d) - Economizador 
Pré-aquece a água de alimentação e é normalmente instalado após os super 
aquecedores. É o método mais antigo de recuperação de calor dos gases de combustão 
de uma caldeira. Além de aumentar o rendimento da unidade, seu uso minimiza o choque 
térmico entre a água de alimentação e a já existente no tambor. A temperatura 
relativamente baixa dos gases e o seu baixo coeficiente de película exigirão grandes 
superfícies para transferências de calor, sendo por esta razão indicado o uso de tubos 
aletados. 
e) - Aquecedor de Ar 
Aproveita o calor residual dos gases de combustão, pré-aquecendo o ar utilizado na 
queima do combustível. A temperatura final dos gases encaminhados para a chaminé é 
fator determinante do real aproveitamento térmico das unidades geradoras de vapor, e 
seu valor pode variar entre 120 e 300 oC, dependendo da instalação e do tipo de 
combustível queimado. Os principais tipos de aquecedores são os tubulares e os 
regenerativos (rotativos). 
As principais vantagens do uso de aquecedores de ar são: 
♦ Aumento de eficiência da combustão pela possibilidade de redução do excesso de ar; 
♦ Maiores temperaturas na fornalha possibilitando a utilização de maiores taxas de 
transmissão de calor nesta região; 
♦ Para caldeiras que queimam carvão, possibilidade de uso do ar pré-aquecido para 
secagem do carvão durante a pulverização. 
As principais desvantagens do uso de pré-aquecedores de ar são: 
• A ignição de depósitos dos produtos de combustão no pré-aquecedor podem causar 
sérios danos; 
• Necessidades de grandes espaços para a instalação e suporte para grandes pesos 
destes acessórios; 
• Aumento na perda de carga nos fluxos de ar e de gases, implicam em aumento na 
potência para a tiragem; 
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A maior parcela de energia é absorvida nas superfícies expostas diretamente na câmara 
de combustão, onde é predominante a troca de calor por radiação. Em unidades bem 
dimensionadas, as paredes d’água representam menos de 10% da superfície total e são 
capazes de absorver até 50% da energia liberada na combustão. Nas partes posteriores 
da caldeira, os gases de combustão fornecem calor por convecção e por radiação gasosa. 
É importante que os componentes sejam instalados em contracorrente, pois esta 
disposição garante maior eficiência e o emprego de menores superfícies de aquecimento. 
A figura abaixo mostra um desenho esquemático dos principais componentes de um 
gerador de vapor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(1) - TAMBOR DE VAPOR. 
(2) - TAMBOR DE LAMA. 
(3) - FEIXE TUBULAR. 
(4) - FORNALHA. 
(5) - SUPERAQUECEDOR. 
(6) - ECONOMIZADOR. 
(7) - PRÉ-AQUECEDOR DE AR. 
(8) - CHAMINÉ. 
 
Fig. 1. II - Principais Componentes de um Gerador de Vapor. 
 
3 - Classificação das Caldeiras. 
4 
8 
5 
3 
1 
VAPOR 
SUPERAQUECIDO 
VAPOR 
SATURADO 
ÁGUA DE 
ALIMENTAÇÃO 
AR 
MAÇARICOS 
2 
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As caldeiras podem ser classificadas basicamente segundo a pressão de operação e 
quanto à circulação da água em relação aos tubos da caldeira. 
3.1 - Quanto à Pressão de Operação 
Este critério não é muito usual, porém alguns autores o adotam, e os equipamentos são 
classificados em caldeiras de: 
 - Baixa Pressão: até 100 psig (≅ 7 kg/cm2). 
 - Média Pressão: 100 a 600 psig (≅ 7 a 40 kg/cm2). 
 - Alta pressão: mais de 600 psig (≅ 40 kg/cm2). 
3.2 - Quanto à Circulação da Água 
3.2.1 - Caldeiras Flamotubulares (Firetube Boilers) 
As caldeiras flamotubulares são também conhecidas como: Fogo Tubulares, Tubos de 
Fogo ou Fumotubular, e são construídas de forma que a água circule ao redor de diversos 
tubos, montados entre espelhos, na forma de um único feixe tubular. Os gases de 
combustão circulam por dentro dos tubos, em duas ou mais passagens, em direção a 
chaminé, por onde são lançados ao meio ambiente. A primeira passagem ocorre 
geralmente na própria fornalha, onde é predominante a troca de calor por radiação. A 
segunda passagem ocorre por dentro dos tubos, onde a troca de calor se desenvolve por 
ação combinada de convecção e radiação gasosa. Para aplicações industriais, que são 
mais usuais,é utilizada a concepção horizontal, as quais habitualmente estão limitadas 
em vazão até 15 ton/h, pressões de até 14 kgf/cm2 e taxa evaporativa de 30 a 40 kg/m2 h. 
As unidades construídas com fornalha externa, podem queimar praticamente qualquer 
tipo de combustível, as demais queimam usualmente óleo ou gás natural. As unidades 
marítimas ou para locomotivas possuem incorporado um superaquecedor 
Modernamente, as caldeiras fogo tubulares para aplicações industriais, são apresentadas 
em unidades compactas, prontas para funcionar, bastando ligar a energia elétrica, água e 
óleo. 
 
 
3.2.2 - Caldeiras Aquotubulares (Watertube Boilers) 
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Também denominadas de Tubos D’água ou Aquatubulares, são construídas de forma que 
a água circule por dentro de diversos tubos de pequeno diâmetro e dispostos na forma de 
paredes d’água ou de feixe tubulares. 
 
 
A figura mostra uma caldeira aquotubular de dois tambores, construída com paredes 
d’água e feixe tubular. As paredes d’água são localizadas na câmara de combustão, onde 
é predominante a troca de calor por radiação. Os feixes tubulares são suportados por 
tambores e localizados na parte posterior da caldeira, onde a troca de calor se desenvolve 
por convecção e por radiação gasosa. Observa-se que os tubos são suportados pelos 
próprios tambores da caldeira, portanto possuem plena liberdade de expansão e de 
contração. 
Os tambores são instalados em zonas protegidas da radiação e, até mesmo, fora da zona 
de circulação rápida dos gases de combustão (a velocidade dos gases varia entre 5 e 30 
m/s). O número de tambores é variável. As primeiras unidades eram conhecidas por 
caldeiras Stirling e foram idealizadas com vários tambores, de modo a manter um grande 
volume de água disponível para utilização. Por motivos de segurança, a idéia evoluiu para 
caldeiras de três, dois ou apenas um tambor. A opção por um único tambor é comum em 
unidades de grande pressão. 
Os tubos são geralmente curvados e montados de modo a garantir uma circulação 
eficiente da água. As caldeiras aquotubulares de tubos curvados permitem maior 
versatilidade de projeto. Unidos a tambores por solda ou por expansão de suas 
extremidades (mandrilagem), os tubos curvados possibilitam a construção de unidades 
mais compactas, com maior capacidade de produção e maior pressão de vapor. A opção 
por feixe de tubos reto é uma característica de projetos das caldeiras mais antigas. 
Apesar de limitadas em sua capacidade de geração de vapor e de apresentarem menor 
rendimento térmico, as caldeiras aquotubulares de tubos retos têm a vantagem de 
apresentarem menores gastos com manutenção e de exigirem menor rigor no tratamento 
químico da água. 
O tratamento químico da água é indispensável para garantir durabilidade e segurança do 
equipamento. Toda a caldeira dispõe de dispositivos de drenagem para eliminação 
sistemática de sulfatos, carbonatos, silicatos, lodo e sólidos em suspensão. A ocorrência 
de incrustação nas superfícies de aquecimento aumenta a resistência à transferência de 
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calor. Além de isolante térmico, as incrustações têm coeficiente de dilatação diferente do 
metal base, e por isso, a ocorrência de incrustação generalizada aumenta os riscos de 
explosão quando fissuras na incrustação deixa exposta a superfície do metal 
superaquecida que entrará em contato com a água provocando altas taxas de 
evaporação. O controle permanente da temperatura dos gases de combustão serve como 
um bom indicativo da ocorrência de incrustações nas caldeiras. 
A separação do vapor ocorre no tambor principal. O vapor deve deixar o tambor, sempre 
que possível, com título igual ou próximo de 1. A obtenção de vapor de boa qualidade vai 
depender da carga da caldeira, pressão de trabalho e dispositivos auxiliares instalados no 
tambor separador. Os dispositivos de separação são também chamados de purificadores 
de vapor e são construídos de modo que o vapor tenha passagem forçada através de 
placas corrugadas, placas perfuradas ou pequenos ciclones distribuídos ao longo de todo 
o tambor principal da caldeira. 
 
As paredes d’água tem circulação independente, podendo os tubos serem apoiados na 
própria parede da fornalha, e espaçamento variável entre eles. 
A produção de vapor por unidade de superfície de aquecimento é bastante variável e vai 
depender do tipo de fornalha e do tipo de combustível empregado. Caldeiras de porte 
maior, em média, apresentam valores na ordem de 200 kg/m2 h. 
Caldeiras aquotubulares de maior porte são sempre montadas em campo e normalmente 
suspensas, a partir de uma estrutura principal, de modo a permitir livre dilatação térmica, 
durante o processo de aquecimento. As de menor porte são entregues pré-montadas pelo 
próprio fabricante. 
A água de alimentação é forçada por bombas centrífugas de alta pressão e, 
necessariamente, com vazão sempre superior à capacidade de produção de vapor da 
caldeira. O volume de água no seu interior deve ser controlado de modo que a bomba 
seja ativada sempre que baixar o nível d’água no interior do tambor separador. Uma 
eventual falta de água provocará superaquecimento localizado dos tubos, seguida de 
explosão. As caldeiras aquotubulares podem ser construídas para atender, 
especificamente, determinadas faixas de produção ou de pressão de vapor. 
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3.2.2.1 - Circulação Natural 
As caldeiras aquotubulares de circulação natural são geralmente construídas com 
paredes d’água e feixes tubulares. A circulação natural é a característica principal da 
maioria das caldeiras aquotubulares, e sua abrangência é limitada nas unidades de 
grande porte (até 160 bar), a partir deste valor a circulação natural fica prejudicada pela 
pequena diferença entre os pesos específicos do líquido e do vapor. As figuras abaixo 
mostram diferentes concepções de caldeiras aquotubulares de circulação natural, onde 
pode-se observar, claramente, o sentido de circulação seguido pela água em ebulição. O 
vapor, mais leve, sobe na forma de bolhas pelos tubos mais quentes e se acomoda no 
tambor superior. O vazio deixado pelo vapor é ocupado pelo líquido, que desce pelas 
partes mais frias, ou por tubos localizados externamente ao corpo principal da caldeira. 
 
 
3.2.2.2 - Circulação Assistida 
As caldeiras aquotubulares de circulação são geralmente construídas com paredes 
d’água e um único tambor separador. São também conhecidas por caldeiras de circulação 
auxiliada ou de circulação acelerada. O princípio de funcionamento é o mesmo, com a 
diferença de que a água do tambor é continuamente movimentada por bombas de 
recirculação. São bombas de alta vazão e pequeno salto de pressão, especialmente 
projetadas para operarem com água quente. 
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As caldeiras de circulação assistida são projetadas para operarem desde a pressão zero 
até valores próximos da pressão crítica da água. As primeiras unidades receberam a 
denominação de caldeiras La Mont e foram construídas para atenderem à usinas 
termoeléctrica de médio e grande porte. A nível comercial, pequenas unidades também 
são disponíveis. Além de apresentarem alta eficiência térmica, elas tem a vantagem de 
atingir rapidamente a condição de regime permanente. 
As bombas de recirculação eliminam os problemas oriundos da recirculação natural, 
dispensando a instalação de tubos de grande diâmetro. Tubos de diâmetro reduzido 
proporcionam economia de material e eficiente troca de calor com os gases de 
combustão. Para evitar eventuais problemas de cavitação elas são montadas na base da 
caldeira, abaixo do tambor separador.Fig. II - Caldeira de Circulação Assistida 
 
 
3.2.2.3 - Circulação Forçada 
As primeiras unidades receberam a denominação de caldeiras Benson, em homenagem 
ao inventor deste tipo de caldeiras, e foram construídas para atenderem às usinas 
termoelétricas de grande porte. Caldeiras Benson, Besler e Sulzer são os principais 
exemplos de caldeiras aquotubulares de passe forçado. Tais caldeiras exigem um sistema 
de controle muito sensível. A temperatura do vapor na saída dos superaquecedores varia 
rapidamente com a oscilação do fluxo de água. Existem ainda as caldeiras Velox e 
Eckrohr Kessel, que são deste tipo. 
As caldeiras de circulação forçada são também conhecidas por caldeiras de passe 
forçado e foram originalmente desenvolvidas para atenderem usinas termoelétricas de 
alta potência. Não há recirculação de água. Independente da recirculação natural, a água 
é forçada a fluir, numa única passagem pela tubulação, por ação da própria bomba de 
alimentação. As caldeiras de passe forçado dispensam a instalação de tubos de grande 
diâmetro e não há inconveniente com a inclinação do feixe tubular ou com o sentido do 
fluxo da água. Não há tambor separador. Pressões inferiores à pressão crítica, entretanto, 
sugerem a instalação de cilindros separadores, localizados em pontos intermediários do 
ÁGUA   
 CALOR 
 
BOMBA DE 
RECIRCULAÇÃO 
BOMBA DE 
ALIMENTAÇÃO 
 VAPOR 
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circuito de água, para permitir a extração de impurezas, de modo a minimizar a presença 
de sílica e outras substâncias sólidas no vapor que deixa a caldeira. Este tipo de caldeira 
é constituido basicamente de: 
 a - gerador primério (Radiação). 
 b - superaquecedor. 
 c - gerador secundário. 
 e - economizador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. II - Caldeira de Circulação Forçada 
 
As vantagens oferecidas são: 
 - Não apresentam limites de pressão e de capacidade. 
 - Aplicável para pressão supercrítica. 
 - Dispensa tubos recirculadores e bomba de recirculação. 
 - Elimina o custo do tambor. 
O limite de aplicação é superior a 80 atm, pois para pressões mais baixas a grande 
proporção entre volume de vapor / volume de água, faz com que se tenha um pequeno 
coeficiente de troca, arriscando uma elevação anormal da temperatura do metal dos tubos 
(oxidação do metal). 
3.3 - Outras Classificações 
3.3.1 - Caldeiras de Tubos Curvos e Caldeiras de Tubos Retos 
Alguns autores, além da classificação anterior, adotam ainda o critério de cassificação 
que leva em conta a geometria (traçado) dos tubos da parede d’água, em caldeiras de 
tubos retos e caldeiras de tubos curvos, como mostra a figura abaixo. 
 
 
 
ÁGUA  
 
 CALOR 
 
 
BOMBA DE 
ALIMENTAÇÃO 
 VAPOR SAT. 
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3.3.2 - Caldeiras tipo A, tipo D e tipo O 
Esta classificação deve-se a disposição dos tambores (balões), que de acordo com a 
posição relativa que guardam entre si, lembram as letras A, D e O, como mostra as 
figuras a seguir: 
 
 
3.3.3 - Caldeiras de Recuperação 
Aproveitam como fonte de energia outras que não são os combustíveis naturais, como os 
gases quentes de processos, em indústrias químicas, metalúrgicas, petroquímicas, etc. 
Os principais tipos são as caldeiras de recuperação em ciclos combinados, por exemplo, 
nas turbinas a gás ou motores Diesel de embarcações. Ou nas caldeiras de recuperação 
de calor de produtos químicos em fábrica de celulose, onde além do calor, são 
recuperados produtos químicos contidos no combustível líquido empregado (licor), 
caldeira de recuperação no processo de síntese da amônia e outros. 
 
	I - VAPOR
	Fig. II - Caldeira de Circulação Forçada