Caldeiras industriais

Luis Cyrino
29 jun 2023
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Caldeiras industriais

As caldeiras industriais consistem em um recipiente fechado no qual a água ou outro líquido adequado é aquecido para gerar vapor.

O vapor é então liberado e usado para várias finalidades, como aplicações de aquecimento, geração de energia e outras finalidades em processos industriais.

As caldeiras industriais são utilizadas em diversos segmentos como na indústria alimentícia, hospitais, indústria automotiva e em muitas outras áreas.

Uma caldeira industrial tem uma série de itens que fazem parte desse processo de geração de vapor. Como por exemplo, válvulas de segurança, economizadores, controladores de pressão, tratamento de água, e outros.

Segundo definição da NR13, as caldeiras industriais “são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, projetados conforme códigos pertinentes, excetuando-se refervedores e similares”.

São equipamentos conhecidos por sua eficiência energética e produção massiva de calor que tem a capacidade de executar diversos processos.

Caldeiras industriais modernas

Atualmente a tecnologia de caldeiras industriais se tornou mais eficiente se compararmos a um passado recente. Muitas indústrias estão agora usando vapor pressurizado para auxiliar em seus processos.

O combustível usado normalmente para as caldeiras são os gases naturais e vários outros combustíveis fósseis e muito mais. Assim, é fundamental escolher o tipo certo de caldeira para que não desperdice o calor produzido, garantindo mais entrega do que outras fontes de energia.

Partes das Caldeiras Industriais

Como já vimos, uma caldeira tem alguns equipamentos que fazem parte de todo o processo de geração de vapor. A seguir os principais deles:

Queimador: O queimador é o iniciador da reação de combustão dentro da caldeira. Existe um mecanismo que envia a mensagem para iniciar o processo de produção de calor. Um bico no queimador que gira o combustível bombeado da fonte de combustível o acende para criar a combustão.

Câmara de combustão: As câmaras de combustão são feitas de ferro fundido e podem atingir uma temperatura de várias centenas de graus em minutos. Ele queima o combustível e gera calor que é transferido para o trocador de calor.

Trocador de Calor: Também chamado de economizador, é responsável por aumentar a eficiência da caldeira. O trocador de calor é colocado antes do aquecedor de ar no caminho do gás combustível.

Sistema de circulação água: A água, essencial na geração de vapor, tem sua circulação realizada por bombas centrífugas. Temos a circulação de água tratada e a circulação do condensado.

Como funciona a Caldeira Industrial?

Caldeiras Industriais são recipientes contendo água que geram calor com a ajuda de uma fonte de combustível. Em seguida, é transferido para vários tubos que se conectam aos vários equipamentos industriais. A forma como as caldeiras funcionam não é tão complexa como se poderia pensar.

A fonte de calor e os recipientes de água são colocados em compartimentos diferentes. As hastes de metal que se conectam ao vaso de água e, em seguida, o calor ajuda na produção de vapor.

O vapor é então coletado em uma cúpula para condensá-lo antes de liberá-lo da caldeira. Isso aumenta a pressão e a energia produzida ajuda a impulsionar seus processos de produção.

Por motivos de segurança, as caldeiras vêm com válvulas de segurança para garantir que nenhum contratempo torne o sistema perigoso devido ao aumento indevido da pressão.

Tipos de Caldeiras industriais

Diferentes tipos de caldeiras servem a diferentes necessidades em vários segmentos, como no setor industrial. Suas classificações são baseadas na quantidade de pressão que pode criar, na capacidade de reter o combustível e a água e o tipo de combustível que será usado.

Em geral muitas indústrias contam com algum tipo de sistema de caldeira a vapor para fornecer calor e/ou água quente para suas operações.

Para cada necessidade existe um tipo mais adequado para fazer frente às suas necessidades específicas. Vejamos alguns tipos e caldeiras:

  • Caldeira de tubo de fogo (flamo tubulares);
  • Caldeira de tubo de água (Aqua tubular);
  • Caldeira elétrica;
  • Caldeira de Condensação;
  • Caldeira a óleo;
  • Caldeira a Gás Natural

Caldeiras industriais precisam de inspeções e manutenção

Como em qualquer tipo de ativo dentro das indústrias, as inspeções periódicas fazem parte do escopo de atividades, tanto operacionais quando de manutenção.

A seguir estão listados alguns itens de inspeção importantes para aumentar a vida útil das caldeiras e manter a segurança de operação do equipamento:

  • Verificações gerais de segurança em intervalos regulares;
  • Monitoramento de temperatura, o superaquecimento pode gerar danos;
  • Controle sobre os níveis de combustível, circulações e pressão.
  • Verificação de funcionamento dos detectores de fumaça
  • Verificação do alarme para nível baixo combustível;
  • Verificação do alarme do nível de pressão;
  • Limpeza chaminés, respiros e saídas para melhor produtividade das caldeiras.

Além dessas inspeções internas, realizadas pela própria empresa, tem outros requisitos de acordo com a norma regulamentadora NR-13. São itens relacionados a operação, inspeção e manutenção regulamentadas por causa da caldeira ser um tipo de vaso de pressão (produz e acumula vapor sob pressão). As obrigatoriedades segundo a NR-13 são:

  • Calibração de instrumentos e equipamentos de controle;
  • Qualificação/treinamento e fase de estágio do operador de caldeira;
  • Desmontagem, inspeção e calibração periódica das válvulas de segurança;
  • Controle da qualidade da água por meio de tratamentos;
  • Laudo de inspeção interna e externa e se necessário teste hidrostático;
  • Entre outras tantas exigências conforme descreve a norma;

A manutenção e inspeção contínua de uma caldeira é fundamental para operações seguras, quanto mais assertivas as estratégias de manutenção das caldeiras, melhor.

Uma de suas principais considerações é se o sistema da caldeira industrial possui recursos adequados de monitoramento, autodiagnóstico e solução de problemas.

Com a utilização das tecnologias da indústria 4.0, é possível qualidade das informações sobre quando, porque e como realizar a manutenção, além do tipo de serviço que deve ser realizado.

A preditiva e suas técnicas estão bem presentes nas necessidades de manutenção de um sistema de caldeiras industriais.

Na parte estrutural de uma caldeira podem ser necessárias técnicas de ensaios não destrutivos (END) como ultrassom, estanqueidade, líquido penetrante, entre outros. E nesse processo de geração de vapor temos bombas para circulação de água, essenciais nesse processo.

Conclusão

A manutenção contínua das caldeiras industriais é fundamental para operações seguras, a questão da segurança nesse tipo de equipamento é essencial.

Portanto quanto mais eficiente for a manutenção das caldeiras, assegura tanto a sua segurança operacional quanto seu rendimento. Uma de suas principais considerações é se o sistema de caldeira possui recursos adequados de monitoramento, autodiagnóstico e solução de problemas.

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