Caldeiras: Tipos, História e Legislação

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CALDEIRAS
· O que é?
Equipamento metálico destinado a aquecer líquidos ou produzir vapor sob pressão superior à pressão atmosférica, utilizando para isso alguma fonte de energia. 
Elas produzem vapor para alimentar máquinas térmicas, autoclaves para esterilização de materiais diversos, cozimento de alimentos e de outros produtos orgânicos, calefação ambiental e outras aplicações do calor utilizando-se o vapor.
A inspeção da caldeira deve ser feita pelo engenheiro naval ou pelo engenheiro mecânico.
· História
Esse equipamento começou a ser utilizado no início do séculos 18, época na qual ainda se utilizava o carvão para geração de calor. As primeiras caldeiras surgiram como uma forma de resolver esses problemas, já que a energia era capitada em uma única unidade central e era distribuída para outros locais através do vapor.
Mas como diversas outras energias, com o passar dos tempos os materiais vão se modificando e adquirindo uma tecnologia maior, atualmente existem diversos tipos, tamanhos e dimensões de caldeiras. Assim, como surgiram diversos tipos de caldeiras, foi necessário também o surgimento de uma lei que regula como cada caldeira deve funcionar, sem agredir o meio ambiente e não causar nenhum dano à saúde.
· Tipos de Caldeiras
1. CALDEIRAS FLAMATUBULARES
São aquelas com tubos de fogo circundados por água. Nelas, os gases resultantes da combustão atravessam esses tubos, que cedem calor ao líquido durante a passagem. 
Sua construção é mais simples e apesar de possuir um rendimento térmico relativamente mais baixo, ela é capaz de atender perfeitamente locais que demandam uma baixa quantidade de energia.
Podem ser horizontais ou verticais. 
Seu limite de capacidade é próximo a cinquenta toneladas de vapor por hora.
Produz pequenas quantidades de vapor à baixas pressões, sendo utilizada em variados tipos de indústrias. 
2. CALDEIRA AQUATUBULAR
A água que será transformada em vapor, passa dentro das tubulações e a combustão dos gases ocorre em torno dos tubos. 
Elas suportam altas pressões e temperaturas, e produzem grande quantidade de vapor, oferecendo maior eficiência na produção.
Devido a essas características, esse tipo de caldeira é utilizada principalmente na geração de energia. 
Ela suporta qualquer tipo de combustível, inclusive biomassa.
3. CALDEIRA MISTA
São uma junção das aquatubulares e das flamotubulares. Elas misturam o processo de combustão das caldeiras flamotubulares com as paredes de tubos de água, característica das caldeiras aquatubulares.
A geração de vapor com esse tipo de caldeira é realizada através do uso de combustíveis sólidos. 
Suporta baixas pressões e temperaturas.
· Legislação
NR-13: A Norma Regulamentadora do Ministério do Trabalho e do Emprego NR-13 versa sobre as normas de segurança para instalação de caldeira. Essa norma tem como principal objetivo tornar mais rígidas algumas questões que já eram exigidas anteriormente.
ASME: Norma internacional (American Society of Mechanical Engineers – Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos, em tradução livre). Nela, há uma seção intitulada “power boilers”, que versa sobre a construção das caldeiras. 
No Brasil, podemos considerar que a grande maioria dos fabricantes segue a essas normas.
· Instalação
Diante de uma grande variedade de modelos e também dos riscos que a caldeira oferece, é importante contar com mão-de-obra especializada na hora da instalação. Somente um profissional qualificado poderá indicar qual a melhor opção para a sua necessidade, onde adquirir o item com garantia e confiabilidade e ainda realizar uma instalação segura e eficiente.
É por isso que precisa de uma empresa especializada em engenharia. E isso vale tanto para a instalação quanto para a regularização de um equipamento já existente.
· Vantagens
Podem atender a cargas flutuantes, ou seja, atender aumentos na demanda de vapor, de maneira praticamente instantânea. 
São de fácil construção, com custo relativamente baixo
São robustas o suficiente para suportar o trabalho, não exigindo tratamento de água 
Podem ser feita com pouca alvenaria e fornecendo pressão elevada.
· Desvantagens
Pouca pressão manométrica, limitada a 22 atmosferas, ou 2,2 MPa, e isso em virtude da utilização de vasos de pressão cilíndricos, o que torna sua eficiência limitada, não podendo ser utilizada em instalações mais exigentes. 
 Dificuldades para a instalação de superaquecedor e preaquecedor de ar.
· Industrias que precisam de uma caldeira
· Industria Madeireira
A caldeira dentro da indústria madeireira serve para fornecer vapor para as estufas de secagem. A qualidade do processo de secagem de madeira é essencial para que as toras sejam posteriormente transformadas em madeira serrada, placas, compensados e laminados. Sendo assim, uma boa secagem garantirá mais qualidade e durabilidade ao produto final.
· Frigoríferos
Dentro dos frigoríficos a caldeira é um dos equipamentos mais importantes do setor. Na sala de abate, por exemplo, o vapor das caldeiras é responsável pelo
fornecimento de água quente, utilizada constantemente para lavar as mãos e/ou esterilizar utensílios.
A graxaria também é outro setor dos frigoríficos que faz uso de bastante vapor, que é utilizado nos digestores responsáveis pelo cozimento dos produtos. A limpeza geral das dependências também depende do vapor gerado pelas caldeiras, garantindo uma limpeza muito mais eficaz e higiênica.
· Industria de Laticínios 
Numa indústria de laticínios, as caldeiras são fundamentais para as etapas do processamento do leite que necessitam do aporte de calor, como é o caso da pasteurização, da esterilização de recipientes, fabricação de creme de leite, fermentação (responsável pela produção de queijos, iogurtes e requeijões), além do aquecimento de tanques de água e claro, também para a limpeza geral.
· Industria Textil
Este tipo de indústria necessita de grande quantidade de vapor para promover o aquecimento de grandes quantidades de água que será utilizada para alvejar e tingir tecidos. Também há a necessidade de vapor para realização da secagem das peças em estufas.
Além dos usos industriais, as caldeiras também são equipamentos indispensáveis em hospitais e hotéis, já que estas são empresas que utilizam o vapor com bastante recorrência em suas lavanderias e cozinhas, por exemplo.