GERADORES_DE_VAPOR SLIDES

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EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS II
IFSUL – CAMPUS PELOTAS – CURSO TÉCNICO EM 
ELETROMECÂNICA
Prof. Amilton Cravo Moraes
EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS II
IFSUL – CAMPUS PELOTAS – CURSO TÉCNICO EM ELETROMECÂNICA
Prof. Amilton Cravo Moraes
EOLÍPILA
No século II A. C. HERON, DE
ALEXANDRIA, criou um aparelho, que
vaporizava água e movimentava uma
esfera em torno de um eixo.
HISTÓRICO DOS GERADORES DE VAPOR
esfera em torno de um eixo.
PRECURSORES DA GERAÇÃO DE VAPOR
DENIS PAPIN, na França; JAMES
WATT, na Escócia; WILCOX, nos
Estados Unidos
EVOLUÇÃO DAS CALDEIRAS
Atualmente, existem
caldeiras com CAPACIDADE
para produzir até 4 TON
V/H e sabe-se que o fator
HISTÓRICO DOS GERADORES DE VAPOR
V/H e sabe-se que o fator
limitante é o tamanho da
unidade. A limitação das
pressões relaciona-se às
propriedades dos
materiais, tendo-se
caldeiras com PRESSÕES
ACIMA DE 200 ATM.
SEGUNDO NR - 13
“Caldeiras a vapor são
equipamentos destinados a
produzir e acumular vapor sob
DEFINIÇÕES SOBRE GERADORES DE VAPOR
produzir e acumular vapor sob
pressão superior à atmosférica,
utilizando qualquer fonte de
energia, excetuando-se os
refervedores e equipamentos
similares utilizados em
unidades de processo.
CALDEIRAS DE RECUPERAÇÃO
DEFINIÇÕES SOBRE GERADORES DE VAPOR
São aqueles geradores que
não utilizam combustível
como fonte geradora de calor,como fonte geradora de calor,
aproveitando o calor residual
de processos industriais (gás
de escape de motores, gás de
alto forno, de turbinas, etc.).
DEFINIÇÃO
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
São aquelas em que os
GASES provenientes da
combustão (gasescombustão (gases
quentes) circulam no
INTERIOR DOS TUBOS e a
ÁGUA a ser aquecida ou
vaporizada circula pelo
LADO DE FORA DOS
TUBOS.
CALDEIRA VERTICAL
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
- Constituída por um corpo cilíndrico fechado por
ESPELHOS. A fornalha, esta pode ser interna ou externa. São
de pequeno porte, de 2 a 30 m2.
- BAIXA capacidade de geração de vapor e BAIXO- BAIXA capacidade de geração de vapor e BAIXO
rendimento térmico.
- Pressão máxima de 10 kgf/cm2.
- Sua capacidade específica de 15 a16 kg de vapor por
m2 de superfície de aquecimento.
- Apresenta a vantagem de possuir seu interior
BASTANTE acessível para a limpeza.
- Utilizam combustíveis de BAIXO poder calorífico.
COMPONENTES DE UMA 
CALDEIRA VERTICAL
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
TIPOS DE CALDEIRA VERTICAL
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
COMPONENTES DE UMA CALDEIRA HORIZONTAL 
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
COMPONENTES DE UMA CALDEIRA HORIZONTAL 
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
CALDEIRA HORIZONTAL CORNOVAGLIA 
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
Constituída por um tubulão de gases, transmitindo calor
para a água, que o circunda. TEM +100 M2, tem baixo
rendimento térmico e, pressão limitada a 10 KGF/CM2 . Sua
capacidade específica de 12 A 14 KG DE VAPOR POR M2 de
superfície.
CALDEIRA HORIZONTAL LANCASHIRE OU LANCASTER 
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
É a evolução da caldeira anterior, possuindo 2 (às vezes 3 ou
4) tubulões internos, alcançando superfície de aquecimento
de 120 A 140 M2 . Alguns tipos atingem de 15 A 18 KG DE
VAPOR POR M2 de superfície de aquecimento.
CALDEIRA HORIZONTAL MULTITUBULAR
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
São encontradas com duas ou três voltas de chama. Os
diâmetros dos tubos variam entre 2 ½” E 4”, de acordo com
a aplicação. Sua capacidade máxima é de 600 KG DE VAPOR
POR HORA COM PRESSÃO MÁXIMA DE 16 KG/CM2.
CALDEIRA HORIZONTAL LOCOMÓVEL OU LOCOMOTIVA
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
São multitubulares com a fornalha revestida
completamente por dupla parede metálica formando uma
câmara onde circula água, tendo um razoável custo de
construção. Suportam PRESSÕES DE 18 KG/CM2 E CHEGAM
ATÉ 8000 KGV/H.
CALDEIRA HORIZONTAL ESCOCESA
CALDEIRAS FOGOTUBULARES (TUBOS DE FOGO)
A caldeira consta de um corpo cilíndrico que contém um
tubulão com um conjunto de tubos de pequeno diâmetro.
As unidades compactas RENDIMENTO TÉRMICO DE 83%.
Produção de 10 TONV/H a uma pressão de 18 KG/CM². Sua
vaporização específica a ordem DE 30 A 34 KGV/M².
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
Segundo Altafini (2002), se caracterizam pela CIRCULAÇÃO
EXTERNA DOS GASES DE COMBUSTÃO e os tubos conduzem
massa de ÁGUA E VAPOR. Isso viabiliza econômica e
tecnicamente o emprego de maiores espessuras e,tecnicamente o emprego de maiores espessuras e,
portanto, a operação em pressões mais elevadas. Outra
característica importante desse tipo de caldeira é a
possibilidade de adaptação de acessórios, como o
SUPERAQUECEDOR, que permite o fornecimento de vapor
superaquecido, necessário ao FUNCIONAMENTO DAS
TURBINAS.
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
O ar entra com auxílio de um ventilador,
passando pelo PRÉAQUECEDOR. Já
aquecido vai para a FORNALHA se mistura
com o combustível e ocorre a
combustão.
Pelo fenômeno da tiragem, realizado pela
CHAMINÉ, estes circulam por todo oCHAMINÉ, estes circulam por todo o
gerador até ser lançado na atmosfera.
Neste trajeto, ele cede calor para a água
dos seguintes modos:
- aquecendo a água no ECONOMIZADOR;
- vaporizando-a na CALDEIRA;
- transformando o vapor saturado em
vapor superaquecido no
SUPERAQUECEDOR.
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DE UMA 
CALDEIRA AQUATUBULAR
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
CALDEIRAS AQUATUBULARES DE TUBOS RETOS
Os tubos de 4”, inclinados a 22o, ligados aos coletores formando com o
tubulão um circuito fechado, onde se forma o vapor. Sua superfície de
aquecimento varia de 67 a 1.350 m², com pressões de até 45 kg/cm²
para capacidades variando de 3 a 30 tv/h. Seu inconveniente, é que os
tubos devem estar em esquadro, e por baixa vaporização específica, da
ordem de 20 a 25 kg.v/m2ordem de 20 a 25 kg.v/m2
Caldeira com tambor longitudinal Caldeira com tambor transversal
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
CALDEIRAS AQUATUBULARES DE TUBOS CURVOS
Com capacidade média de produção de vapor em torno de 30 ton/h, elas
são equipamentos apropriados para instalação em locais com ESPAÇO
FÍSICO LIMITADO. Por se tratar de equipamento compacto, apresenta
limitações quanto ao aumento de sua CAPACIDADE DE PRODUÇÃO.
Caldeira de tubos curvos compacta
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
CALDEIRAS AQUATUBULARES DE TUBOS CURVOS
À medida que a caldeira
AQUATUBULAR aumenta sua
capacidade, aumentam
também seu tamanho, e a
quantidade de tubos, tornando
Caldeira de tubos curvos de grande porte
quantidade de tubos, tornando
a circulação por meio de
BOMBAS necessária. A
produção de vapor pode atingir
capacidades de 600 até 750 t/h
com pressões de 150 a 200
kgf/cm2 temperaturas de 450 a
500 oC,
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
CALDEIRAS AQUATUBULARES – CIRCULAÇÃO DA ÁGUA
A circulação de água através dos elementos tubulares é
conseguida pela DIFERENÇA DE DENSIDADES.
Caldeira de circulação natural
CALDEIRAS AQUATUBULARES (TUBOS DE ÁGUA)
CALDEIRAS AQUATUBULARES – CIRCULAÇÃO DA ÁGUA
A circulação de água é conseguida pela instalação de uma BOMBA no circuito.
São normalmente caldeiras de ALTA PRESSÃO, onde a circulação natural é
reduzida devido a pequenas diferenças entre a densidade do vapor saturado e
do líquido saturado.
Caldeira de circulação forçada