o-que-e-uma-caldeira-de-vapor

O que é uma caldeira de vapor?

Uma caldeira de vapor é um equipamento térmico que tem por objetivo a queima de determinado combustível para aquecimento de água em seu interior, que, a partir de determinada pressão se torna vapor. Esse fluido é direcionado para um coletor distribuidor, uma espécie de pulmão, e distribuído para suas respectivas tubulações e equipamentos.

Um princípio básico sobre o vapor é que, como um gás térmico, a sua pressão e a temperatura são variáveis constantes. Dessa maneira, se você tiver vapor a 1 bar de pressão você vai ter 120,4 °C, já, se tiver vapor a 10 bar você vai ter 184,1 °C. Independentemente da caldeira, água ou combustível que estiver usando, a pressão e a temperatura serão variáveis constantes, que podem ser consultadas na tabela de vapor saturado.

O tratamento de água que alimenta a caldeira é fundamental para o bom funcionamento e preservação estrutural da mesma. Água com sólidos ou rica em metais ferrosos e outros materiais pode e, certamente, irá danificar a estrutura e eficiência da caldeira com o tempo. Mesmo tratando a água de alimentação, é imprescindível a instalação de um sistema de descarga de fundo para remoção do lodo denso que se deposita no fundo da caldeira.

Características necessárias de uma caldeira de vapor

Outro princípio básico do vapor e das caldeiras é a tendência do fluido naturalmente “subir” por ser mais leve que a água. O líquido com maior peso/densidade ficará na parte inferior da caldeira, e quanto mais fria mais para baixo o vapor em formação ficará. Na parte média e superior o vapor propriamente dito irá “evaporar” pela saída da caldeira, sendo naturalmente conduzido pela tubulação até o coletor distribuidor.

Esse mesmo princípio deve ser observado em tubulações, quando fizermos “baixadas” de vapor para alimentar as máquinas e equipamentos. O ideal é sempre fazer essa tomada de vapor na parte superior da tubulação. Dessa forma, o vapor será direcionado para o equipamento da forma mais “seca” possível. Isso evita danos e golpes de aríetes em válvulas e trocadores de calor, por exemplo.

Um componente secundário da caldeira, mas não menos importante, é o tanque de alimentação de água, conhecido como tanque de condensado (vapor em forma d’água). Ele é instalado ao lado de caldeira e faz a alimentação de água por meio do controle por nível magnético. Os purgadores da rede de vapor e equipamentos estão interligados a esse tanque por uma tubulação conhecida como retorno de condensado. Aproveitando a caloria dessa água para o aquecimento da caldeira e transformação de água em vapor ocorre um menor gasto de combustível, gerando economia ao processo.

Automação em caldeiras

Com a evolução da tecnologia industrial, é possível implementar diversos tipos de automação em uma caldeira de vapor. Essa automatização gera maior produção e eficiência com um menor gasto de energia. Entre as principais automações estão a alimentação automática de combustível na caldeira, alimentação de água automática e proporcional e, também, o uso de inversores de frequência no sistema de ventilação.

Em resumo, podemos dizer que a caldeira foi o grande propulsor da revolução industrial e da industria de forma geral durante o século 20. Assim, as caldeiras mudaram muito, foram criadas normas e automações e hoje são fundamentais em processos que exigem energia ou força de um fluido térmico.