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Caldeira aquatubular: Saiba como funciona e conheça suas vantagens

Já discutimos aqui em nosso blog sobre as características e funcionalidades da caldeira flamotubular. Mas agora chegou a hora de conhecermos um modelo de caldeira ainda mais específico: A caldeira aquatubular.

Diferentemente da caldeira flamotubular, os modelos de caldeira aquatubular são mais utilizados em modernos projetos industriais, como as modernas termelétricas, visto que esse modelo tem a capacidade em produzir grandes quantidades de vapor, sempre a elevadas temperaturas e pressão de trabalho.

Conheça as principais características e partes inerentes a uma caldeira aquatubular, além das suas vantagens e desvantagens.

Conceito de uma caldeira aquatubular

Para que haja um melhor entendimento sobre o conceito de uma caldeira aquatubular, devemos compara-la com a forma de funcionamento das caldeiras flamotubulares.

Em caldeiras flamotubulares, os gases são transportados através de tubos até chegar ao interior da caldeira, tendo a água ao redor destes tubos. Já o processo na caldeira aquatubular é oposto, ou seja, a água a ser aquecida passa no interior de tubos que, por sua vez, são envolvidos pelos gases de combustão.

As caldeiras aquatubulares surgiram com o objetivo de suprir a demanda que as caldeiras flamotubulares não tinham a capacidade em cumprir até então.

Isso porque, as caldeiras flamotubulares têm duas características: suportam baixas pressões e; apresentam uma pequena superfície de aquecimento. Assim, o desenvolvimento da caldeira aquatubular foi uma maneira de gerar uma maior quantidade de vapor associado também à capacidade de suportar maiores níveis de pressão.

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Neste contexto, as caldeiras aquatubulares são geralmente divididas em quatro grandes grupos, assim representados:

  • Caldeiras aquatubulares de tubos retos, com tubulão transversal ou longitudinal;
  • Caldeiras aquatubulares de tubos curvos, com diversos tubulões transversais ou longitudinais utilizados na geração do vapor;
  • Caldeiras aquatubulares de circulação positiva;
  • Caldeiras aquatubulares compactas. 

Principais componentes encontrados em caldeiras aquatubulares

Para que atenda todas as expectativas e necessidades de indústrias e demais processos, a caldeira aquatubular deve contar com algumas peças de extrema importância. Essas peças são as responsáveis por garantir o bom funcionamento do equipamento.  Neste sentido, as peças de maior relevância em uma caldeira aquatubular são:

Tubulão: Caldeiras aquatubulares costumam apresentar um ou dois tubulões, sendo classificados de acordo com a configuração de cada equipamento. Estes tubulões podem ser superiores ou inferiores.

Os primeiros são tambores dispostos horizontalmente, localizados na parte superior da caldeira aquatubular. Funcionam como um reservatório que abriga a água no estado líquido ou gasoso.

Já os tubulões inferiores são conhecidos como balão de lama, estão localizados na parte de baixo da caldeira. Estes têm a função de guarnecer com água as partes de troca térmica. Dessa forma, é feita a vaporização, com uma circulação espontânea.

Feixe Tubular (feixe convectivo): É um conjunto de tubos que recebe calor dos gases proveniente da combustão por convecção, pois encontram-se fora da radiação da queima do combustível.

Paredes D’água: Representam os tubos que revestem a fornalha, absorvendo o calor radiante da chama que irá vaporizar a água dentro dos tubos de troca térmica. Assim, aumenta-se a eficiência da caldeira.

Superaquecedor: Composto por serpentinas, tubos lisos e aletados, montados no fluxo dos gases de combustão, essencialmente na região mais quente da caldeira. O vapor saturado gerado na caldeira é recebido pelo superaquecedor, que via troca térmica elevam a temperatura do vapor acima da temperatura de saturação. Vale ressaltar que a temperatura não pode ultrapassar a prevista para cada material. Para assegurar que isto aconteça, faz-se uso do dessuperaquecedor de vapor.

Isolamento e refratários: Têm a função de isolar a fornalha, evitando que o calor da combustão se perca por entre as peças da caldeira. Assim, aumenta-se a eficiência térmica.

Estrutura e carcaça metálica: Responsáveis por proteger as peças internas e sustentar toda a estrutura da caldeira, não permitindo que o calor escape.

Saída de gases: Representada pela chaminé através da qual os gases da combustão escapam para a área externa da caldeira.

Vantagens e desvantagens da caldeira aquatubular

Quando comparada à caldeira flamotubular, a caldeira aquatubular apresenta algumas vantagens bastante significativas que estimulam seu uso. Dentre as vantagens mais significativas pode-se citar:

  • Capacidade em produzir maiores volumes de vapor, necessários em processos mais exigentes;
  • Capacidade em trabalhar com altas pressões;
  • Possibilidade em suportar e gerar altas temperaturas;
  • Possibilidade em ser alimentada por uma variedade bem grande de combustíveis, inclusive as formas de biomassa que apresentam baixo poder calorífico e dificuldades de queima;
  • Simplificação na limpeza dos tubos, com a possibilidade em ser realizada de forma automática;
  • Durabilidade. O tempo de vida de uma caldeira aquatubular pode facilmente chegar até 30 anos. Porém, para isso é fundamental que haja boa manutenção, manuseio e limpezas programadas.

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Apesar de todas essas vantagens, há algumas desvantagens que precisam ser consideradas quanto a escolha de uma caldeira aquatubular. Entre as desvantagens mais significativas, pode-se citar:

  • Custo elevado. A caldeira aquatubular pode custar até 50% mais que uma caldeira flamotubular com capacidade equivalente;
  • Sua construção é relativamente mais complexa;
  • Exige tratamento de água bem mais cuidadoso

Portanto, apesar das desvantagens, a caldeira aquatubular tende a ser uma ótima opção para aqueles processos industriais mais exigentes, que necessitam de alta geração de vapor, a altas temperaturas e pressões.

Quer saber mais sobre caldeiras? Então aproveite e saiba como contratar um bom fabricante de caldeiras neste conteúdo

Este post tem 8 comentários

  1. Ernando Seixas Nascimento

    Olá boa noite tudo bem fiz um curso de NR 13 mas o curso pra mim não foi bastante complexo, tenho um interesse muito grande de atuar como operador de utilidades apesar de que já atuei como operador de produção em algumas empresas,mas quero prosseguir mas adiante vocês poderia me ajudar a me aperfeiçoar na minha carreira, desde já grato!

    Ernando Seixas

    1. Marcos

      Olá.

      Envie um e-mail com o seu currículo para gestao@secamaq.com.br.
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      Obrigado pelo contato.

      Equipe Secamaq

  2. ROGÉRIO DE MORAES

    BOA TARDE MUITO BOM O MATERIAL SOBRE SEUS PRODUTOS PARABENS

    1. Marcos

      Que ótimo que gostou, sr Rogério. Se tiver alguma sugestão de conteúdo ou alguma dúvida, ficaremos felizes e poder ajudar. Obrigado pelo contato.

  3. Italo

    Bom dia!

    Vocês dão curso sobre a caldeira aquatubular? manutenção, inspeção e funcionamento…

    Att..

    1. Marcos

      Olá sr Italo.
      Realizamos treinamentos apenas para nossas equipes de montagem e startup.
      Você encontrará treinamento neste conteúdo em cursos de NR-13, Segurança e Operação de Caldeiras.
      Obrigado pelo contato.
      Equipe SECAMAQ

  4. LUCAS DE MELO SOARES

    Boa tarde!Qual a finalidade dessa caldeira aquatubular?

    1. Equipe Secamaq

      Bom dia Lucas
      Caldeiras Aquatubulares, em resumo, normalmente são aplicadas em situações que demandam vazão de vapor e temperaturas do mesmo elevada, onde para atingir a necessidade do processo e torna-lo economicamente viável, optamos pela forma construtiva aquatubular.

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