As caldeiras de tubo de água são utilizadas principalmente para gerar vapor com alta temperatura e pressão. A estrutura interna desta caldeira inclui um minúsculo tambor de vapor e tubos de pequena largura. O componentes desta caldeira geram vapor de alto volume para aplicações de alta capacidade. Essas caldeiras são caldeiras usadas com mais freqüência, que substituíram várias caldeiras como tubo de incêndio devido a alguns motivos como o peso deste tubo é menor, o processo de produção de vapor é mais rápido, design personalizado, alta eficiência. Os tubos de água anteriores incluem um arranjo do único tambor por coletores que são conectados por tubos curtos e retos e tubos curvados. Os gases quentes fluirão pelos tubos de uma só vez. Este artigo discute um visão geral da caldeira de tubo de água, componentes e seus tipos .

O que é uma caldeira de tubo de água?

Uma caldeira de tubo de água pode ser definida como uma caldeira a vapor em que o fluxo de água nos tubos, bem como os gases quentes, envolvem os tubos. Ao contrário das caldeiras de tubo de incêndio, esta caldeira atinge altas pressões, assim como capacidades de alto vapor podem ser alcançadas. Isso ocorre por causa da pressão tangencial condensada nos tubos, que é conhecida como tensão circular.

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Caldeira de tubo de água

Componentes da caldeira do tubo de água

A caldeira de tubo de água pode ser construída com casco de caldeira, queimador, tambor de lama ou anel de lama, forno, válvula de segurança, filtro, visor, válvula de retenção de alimentação, válvula de interrupção de vapor, etc.

Casco da caldeira: Esta concha é a parte cilíndrica externa de um recipiente de pressão.
Tambor de lama: Este é um espaço cilíndrico formado na base do espaço aquático. As impurezas como lama, sedimentos e outras serão reunidas.
Filtro: Este é um tipo de dispositivo como um filtro para conter elementos sólidos, permitindo que um fluido seja fornecido.
Visor de vidro: Um tubo de vidro é utilizado em caldeiras do tipo vapor para dar sinais observáveis do nível de água nas caldeiras.
Válvula de segurança: Uma torneira com mola que destrava quando a força atinge a localização da válvula. Isso pode ser usado para parar a força desnecessária da construção de uma caldeira
Caldeira: Este é um espaço cercado oferecido para a combustão do combustível.
Toque de teste de alimentação: A água de alta força flui por essa torneira, que libera para a caldeira de forma simples e abastece a caldeira tipo água.
Torneira Steam-Stop: Ele controla o fornecimento de fluxo de vapor no exterior.
Queimador: Este é um tipo de dispositivo para o início do ar e do combustível em uma caldeira na velocidade preferida. Este é o aparelho mais essencial para a queima de gás ou óleo.

Princípio de funcionamento da caldeira de tubo de água

O princípio de funcionamento da caldeira de tubo de água é a sifonagem térmica (circulação da água natural). Basicamente, este tipo de caldeira inclui dois tambores: vapor, inferior ou tambor de lama.

O diagrama de caldeira de tubo de água é mostrado abaixo, e esses dois tambores são associados por meio de dois tubos, como downcomer e riser. Inicialmente, a água é fornecida para o tambor tipo vapor com o auxílio de uma bomba d'água. Sempre que o combustível é queimado, são gerados gases quentes que podem ser abastecidos na parte da carcaça da caldeira. Os gases quentes que são produzidos pelo combustível substituirão o calor pela água que a água se transforma em vapor. Porque, a temperatura da água aumenta, a concentração aumentará automaticamente.

Claramente, a concentração de vapor será menor que a da água. Assim, no tambor de vapor, a água, assim como o vapor, se divide obviamente devido à variação na concentração. Aqui, a viagem do vapor será para cima devido à baixa concentração, assim como a água irá para baixo devido à alta concentração.

O fluxo de água quente na base do tambor de vapor será fornecido ao tambor de lama através de um tubo descendente, bem como para aquecer a água no tambor do tipo lama. Sempre que a água de abastecimento do resfriador é iniciada no tambor do tipo vapor, devido à alta concentração de água fria, e ela desce no tubo do tipo descendente próximo ao tambor de lama.

Ao transferir água quente do tambor tipo lama para o tambor tipo vapor usando tubos riser, isso resulta na circulação normal da água na caldeira tipo tubo de água. À medida que vapor adicional é gerado na caldeira, a força no tambor aumenta e o fornecimento de água para o tambor reduz, o que tende a diminuir o fluxo de vapor. Da mesma forma, quando a taxa de produção de vapor reduz, a força na caldeira de tubo de água diminui e o fornecimento de água para a caldeira aumenta, o que tende a aumentar a taxa de produção. Assim, a caldeira tubular de água controla a produção de vapor.

Tipos de caldeiras de tubo de água

Os tipos de caldeiras de tubo de água incluem o seguinte.

Caldeira Vertical Simples
Caldeira Stirling
Caldeiras Babcock e Wilcox

1) Caldeira Vertical Simples

Este é um tipo de caldeira de tubo de água. Neste tipo de caldeira, o eixo de direção é perpendicular em relação à posição. O componentes principais desta caldeira incluem poço de cinzas, grelha, torneira de verificação de alimentação, buraco de incêndio, fornalha, caixa cruzada, orifício de mão, plugue fusível, medidor de água, reservatório cilíndrico, espaço de vapor, bueiro, manômetro, torneira de parada de vapor, torneira de segurança, chaminé.

Neste tipo de caldeira, usando o combustível de combustão de fogo é adicionado à grelha que destrói pelo fogo para gerar os gases quentes. O poço de cinzas serve para coletar as cinzas que são convertidas do combustível. Os gases quentes aumentam muito e fornecem seu calor para a água dentro da caixa cruzada e depois saem pela chaminé.

Caldeira Vertical Simples

Quando a água se aquece e gera vapor como resultado do aquecimento da água, ela se acumula no espaço de vapor da caldeira. O vapor é acumulado até que uma força garantida seja conquistada e o vapor saia para ativar o motor ou a turbina. Essas caldeiras são usadas em veículos movidos a vapor, bem como em máquinas móveis, como locomotivas a vapor, trator a vapor, pás a vapor e guindastes a vapor.

2) Caldeira Stirling

A caldeira Stirling é um tipo de caldeira de tubo de água, usada para gerar vapor (50.000 kg de vapor / hora e 60 kgf / cm2 de pressão) na grande área da planta estacionária. Este tipo de caldeira consiste em 3 tambores de vapor e 2 tambores de lama. Os tambores de vapor estão localizados na seção superior da caldeira, enquanto os tambores de lama estão localizados na base do arranjo. Os tambores de vapor e tambores de lama são conectados por meio de bancos de tubos dobrados.

Caldeira de tubo de água Stirling

Quando os tubos são girados, as pressões mecânicas devido à extensão dos tubos durante o aquecimento não podem influenciar o sistema. Os dois tambores, bem como os tubos, são projetados de aço que suportarão todo o sistema.

O arranjo da caldeira Stirling é fechado com alvenaria. Aqui, a disposição dos tijolos evitará a dissipação de calor nos arredores

3) Caldeiras Babcock e Wilcox

Esta é uma caldeira de tubo de água horizontal reta que tem um tambor de vapor que é feito de aço. As duas extremidades do tambor estão associadas a uma série de dois cabeçalhos de extremidade com tubos de riser curtos. Estes são dispostos em um ângulo de 15o0 em relação ao eixo horizontal do tambor de vapor. O descarte do arranjo de tubos auxilia no fornecimento de água, e o nível de água no tambor é indicado com um indicador de nível de água .

“diagrama de circuito do gerador de energia livre ”

Caldeira Babcock e Wilcox

A porta corta-fogo da caldeira de água ficará localizada na parte inferior e o combustível será fornecido por esta porta e queima em uma grelha. A queima de combustível irá gerar os gases quentes que são forçados na grelha para fornecer para cima com placas defletoras. No fundo da caldeira de água, o coletor de lama está localizado para remover as partículas de lama usando uma torneira. Portanto, uma circulação de água ininterrupta do tambor de vapor em direção aos tubos de água é mantida por correntes convectivas por causa da diferença de concentração e é chamada de circulação normal.

Portanto, isso é tudo sobre o projeto da caldeira de tubo de água , princípio de funcionamento e seus tipos. Finalmente, com base nas informações acima, podemos concluir que todos os componentes das caldeiras de tubo de água estão simplesmente disponíveis para inspeção, reparo e limpeza. Mas eles precisam de concentração cautelosa. Aqui está uma pergunta para você, qual é a diferença entre caldeira de tubo de fogo e caldeira de tubo de água ?