Projeto de caldeira

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Seções de uma locomotiva a vapor mostrando os muitos tubos de fogo que transportam os gases quentes do fogo através da caldeira para aquecer a água e assim criar vapor.

O projeto de caldeiras é o processo de projeto de caldeiras usadas para diversos fins. A principal função de uma caldeira é aquecer a água para gerar vapor. O vapor produzido em uma caldeira pode ser usado para diversas finalidades, incluindo aquecimento de ambientes , esterilização , secagem , umidificação e geração de energia . A temperatura ou condição do vapor necessária para essas aplicações é diferente, portanto, os projetos das caldeiras variam de acordo.

Benefícios do design moderno [ editar ]

Caldeira no centro de tecnologia de vapor na Faculdade de Engenharia, Pune

O design moderno da caldeira oferece vários benefícios. No passado, o projeto inadequado de caldeiras causou explosões que levaram à perda de vidas e propriedades. Projetos modernos tentam evitar tais contratempos. Além disso, a modelagem matemática pode determinar quanto espaço uma caldeira precisará e o tipo de materiais a serem usados. Quando as especificações de projeto de uma caldeira são determinadas, os engenheiros de projeto podem estimar um custo e um cronograma para a construção.

O projeto da caldeira pode ser baseado em:

  • Produção de uma quantidade máxima de vapor com consumo mínimo de combustível
  • Viabilidade econômica de instalação
  • Atenção mínima do operador necessária durante a operação
  • Capacidade de partida rápida
  • Conformidade com as normas de segurança
  • Qualidade da água bruta: quão dura ou macia é a água determinará o material da caldeira.
  • Fonte de calor - o combustível a ser queimado e suas propriedades de cinzas [1] ou o material de processo do qual o calor deve ser recuperado.
  • Capacidade/saída de vapor necessária, geralmente medida em toneladas por hora ou kg/s.
  • Condição do vapor - pressão, temperatura, etc.
  • Considerações de segurança
  • Restrições mecânicas
  • Restrições de custo
  • Custo monetário
  • A resistência à tração do material deve ser considerada ao usar qualquer processo de união. [2]

Acessórios e montagens são dispositivos que fazem parte integrante da caldeira, mas não são montados na mesma. Eles incluem economizadores, superaquecedores, bombas de alimentação e pré-aquecedores de ar. Os acessórios ajudam a controlar e operar a caldeira de forma eficiente. Certas montagens comuns (especificamente aquelas exigidas pela Indian Boiler Act) incluem:

  • Válvula de retenção de alimentação - regula o fluxo de água na caldeira e evita o refluxo de água em caso de falha da bomba de alimentação.
  • Válvula de corte de vapor - regula o fluxo de vapor que é produzido na caldeira para a tubulação de vapor, podendo também ser utilizada para interromper o fornecimento de vapor da caldeira
  • Bujão fusível - colocado no nível mais baixo da água e acima da câmara de combustão, sua função é extinguir o fogo assim que o nível da água no reservatório da caldeira cair abaixo de um determinado nível marcado.
  • Torneira de sopro - remove a água da concha em intervalos regulares para remover as várias impurezas que podem se depositar no fundo da concha.
  • Válvulas de segurança - evitam automaticamente que a pressão do vapor exceda os níveis seguros
  • Indicadores de nível de água - indicam o nível de água na concha.

Software de design [ editar ]

Existem ferramentas on-line gratuitas e softwares de projeto disponíveis para realizar o projeto de caldeiras. Cálculos online gratuitos podem ser encontrados no site FireCAD . O Power Plant Simulator & Designer é uma ferramenta comercial frequentemente usada para projeto de caldeiras.

Referências [ editar ]

  1. ^ Brad Buecker (2002), Noções básicas de caldeira e projeto HRSG , p. 59, ISBN 978-0-87814-795-3
  2. ^ "Elements of Workshop Technology", S Hajra Choudhury, Nirjhar Joy

Bibliografia [ editar ]