Você já ouviu falar ou já trabalhou com uma caldeira flamotubular? Provavelmente sim, já que este equipamento é muito utilizado em diversas indústrias que objetivam gerar energia para seus processos. Mas você sabe porque esse modelo de caldeira tem esse nome?

Essas caldeiras recebem essa denominação devido à forma como os gases originários da combustão trocam calor. Na caldeira flamotubular os gases circulam por dentro dos tubos até chegar ao interior da caldeira, tendo a água na área externa, que também será aquecida no momento propício.

Porém, essa é só uma das características de uma caldeira flamotubular, já que são várias suas particularidades e tipos. Então saiba como essas caldeiras funcionam e quais são suas principais vantagens.

O que é uma caldeira flamotubular?

Como já dito, as caldeiras flamotubulares têm essa denominação devido à forma de circulação de gases no interior de tubos, com a água os circundando. Este modelo de caldeira foi o primeiro a ser criado com o objetivo de geração de energia.

Nesta caldeira, os gases decorrentes da queima do combustível são enviados para dentro da caldeira através dos tubos que estão cercados pela água. Esta, por sua vez, será posteriormente transformada em vapor, gerando energia.

Essa caldeira também é conhecida como caldeira compacta e apresenta processo relativamente simples. Por isso, ainda é bastante utilizada na indústria, mesmo com o desenvolvimento de caldeiras mais modernas.

Tipos de caldeiras flamotubulares:

As caldeiras flamotubulares possuem algumas classificações quanto ao seu tipo. A classificação mais comum tem relação com o arranjo dos tubos, que podem estar dispostos na horizontal ou na vertical.

Caldeira flamotubular vertical

Na caldeira flamotubular vertical, os tubos ficam dispostos verticalmente em um corpo cilíndrico fechados por placas chamadas de espelhos. Logo abaixo do espelho inferior, encontramos a fornalha interna.

Essas fornalhas são utilizadas principalmente no aproveitamento da queima de combustíveis que possuem baixo poder calorífico, caso de algumas formas de biomassa, como serragem, palha, casca de café e, de amendoim, além de óleo combustível.

Neste tipo de caldeira, os gases decorrentes da combustão passam pelos tubos até a parte superior. Assim, vai aquecendo a água transformando-a em vapor d’água que permanece do lado externo, ao redor da caldeira.

A caldeira flamotubular vertical é utilizada com maior frequência em espaços reduzidos, onde não há necessidade de muito vapor para haver um bom serviço.

Caldeira flamotubular horizontal

Essa variação da caldeira flamotubular é caracterizada por demandar maior uso de água do que a variação anterior e, contam com uma variedade bem grande de modelos como, por exemplo, as caldeiras Cornuália, Lancaster, Multitubulares e Escocesas.

Recebem a denominação horizontal em razão dos vasos de pressão estarem dispostos horizontalmente, com os espelhos estando presentes nas extremidades. Junto a eles, estão a fornalha e os tubos.

O uso destas caldeiras é tão eficiente quanto as citadas anteriormente, gastando pouca quantidade de energia e aceitando várias formas de combustíveis, inclusive a biomassa.

Principais elementos de uma caldeira flamotubular

Assim como ocorre com todas as caldeiras, a caldeira flamotubular pode ser dividida em algumas partes comuns. Entre essas partes, podemos citar:

Tubulão – Essa parte é representada por um reservatório onde a água (em estado líquido e gasoso) é armazenada. Geralmente, é feito de chapas de aço carbono vedadas com solda. A capacidade de vapor é diretamente proporcional às suas dimensões.

No tubulão vemos também a garrafa de nível, a descarga de fundo para que os sólidos sejam retirados, os tubos de troca térmica, a saída de vapor e, as válvulas de segurança.

Fornalha – Também conhecido como tubo fornalha, esta parte tem a responsabilidade de queimar o combustível.

Na fornalha, o oxigênio é fundamental e pode ser pré-aquecido no pré-aquecedor de ar ou, estar em seu estado natural.

Dessa maneira, o oxigênio entra em contato com o combustível, dando início à combustão, que pode ser realizado de diversas maneiras, dependendo do combustível (líquido, gasoso ou sólido – biomassa).

Vale lembrar que as caldeiras flamotubulares podem ser equipadas também com fornalhas aquatubulares, que quando presentes na parte inferior, proporcionam uma geração de vapor mais segura na parte superior.

Feixes tubulares – Também conhecidos como tubos do evaporador ou tubos de fogo. Os feixes têm a função de receber calor dos gases que se originam na combustão.

Aparelhos auxiliares – Representam partes importantes para o bom funcionamento das caldeiras flamotubulares. Entre os aparelhos auxiliares, podemos citar:

  • Economizador;
  • Aquecedor de óleo;
  • Sistema de alimentação de combustível;
  • Pré-aquecedor de ar;
  • Lavador de gases;
  • Desacelerador térmico para água de alimentação.

Vantagens das caldeiras flamotubulares

Quanto adotada, a caldeira flamotubular apresenta diversas vantagens quanto ao seu uso, garantindo eficiência na geração de energia. Assim, as principais vantagens desta variedade de caldeira são:

  • Relativamente compactas, ocupando menor espaço;
  • São ideais em processos cuja necessidade de pressão e a temperatura são menores;
  • Podem utilizar uma grande variedade de combustíveis, inclusive as diversas formas de biomassa, como cavaco de madeira, serragem, resíduos agrícolas e bagaço de cana;
  • Apresentam ótimo custo-benefício, já que o investimento, o uso e a manutenção são bastante acessíveis. Além disso, a inspeção também é facilitada;
  • Podem apresentar controle operacional e alimentação do combustível automáticos;
  • As caldeiras flamotubulares mais modernas possuem ainda alta eficiência na queima de materiais em suspensão e combustíveis com maior teor de umidade com baixa emissão de material particulado.

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