Operação e construção de uma caldeira de água quente
Independentemente do modelo do equipamento, todos os dispositivos funcionam da mesma forma: o refrigerante é aquecido até a temperatura necessária e transfere o calor para o sistema de aquecimento.
Existem os seguintes tipos de unidades de aquecimento de água:
- Gás.
- Combustível líquido
- Elétrico
- Combustível sólido.
O dispositivo de uma caldeira de água quente é estruturalmente diferente dependendo do tipo de caldeira selecionada e, consequentemente, dependendo do combustível utilizado, são utilizados queimadores diferentes. Eles podem ser atmosféricos embutidos ou sobrealimentados substituíveis. Os queimadores embutidos são projetados para usar apenas um determinado tipo de combustível. Os queimadores substituíveis são mais convenientes, pois permitem, se necessário, passar facilmente de um tipo de combustível para outro.
Por que é lucrativo usar uma casa de caldeira de água quente?
A tarefa das caldeiras de água quente é fornecer calor e água quente para várias construções e instalações industriais, instituições educacionais e médicas, objetos de agricultura e habitação e serviços comunitários.
No momento, essa casa de caldeiras é uma solução economicamente viável, além disso, é um dos mais avançados dispositivos modernos de geração de calor do ponto de vista da engenharia.
As caldeiras de água quente atuais de grande, média e pequena capacidade consomem combustível e eletricidade de forma bastante eficiente e econômica. O custo de construir uma sala de caldeira hoje em dia é quase o mesmo que conectar ao aquecimento central.
Mas o principal é que as caldeiras do regime de água quente, localizadas não muito longe dos consumidores, devido a que podem reduzir significativamente o comprimento das redes de aquecimento, e isso pode reduzir significativamente o comprimento das perdas de calor, que tem um efeito benéfico na eficiência de todo o sistema, em geral.
O uso de caldeiras de água quente feitas de equipamentos modernos é economicamente vantajoso para o consumidor pelas seguintes razões:
- A eficiência da casa das caldeiras é de 92-93%, graças à automação dos processos de trabalho, ao uso de caldeiras de água quente, bombas, queimadores, válvulas e outros equipamentos modernos, que apresentam alto fator de confiabilidade;
- os fundos são economizados fortemente devido a uma redução no custo de pagar pelos portadores de energia, uma diminuição nas perdas de calor durante o transporte para o consumidor, devido ao fato de que os CWRs são montados o mais próximo possível do consumidor;
- o projeto da própria casa da caldeira também pode ser reduzido pelo uso de conjuntos e blocos padrão que já foram testados em outras instalações e comprovaram sua confiabilidade e eficiência;
- custos bastante baixos para o transporte dos blocos da casa da caldeira até o local de instalação;
- baixos custos durante a instalação, todos os blocos e módulos são montados a partir de unidades e conjuntos montados rapidamente;
- o processo de trabalho, graças à automação do controle, permite reduzir significativamente o custo de operação de uma casa de caldeiraria de água quente;
- como regra, uma nova casa de caldeira de água quente geralmente se paga em 2 a 3 anos.
Ao mesmo tempo, as mais populares são as caldeiras de água quente movidas a eletricidade, uma vez que tais unidades possuem um design menos complexo, ao contrário, por exemplo, das caldeiras a gás, e não requerem manutenção constante. Além disso, são fáceis de operar e não explosivos.
Fatores para garantir a operação eficiente do dispositivo
Existem vários requisitos que devem ser cumpridos para o funcionamento eficiente de uma caldeira de água quente.
Antes de descrever as principais características estruturais e técnicas, vale destacar vários indicadores principais que afetam a qualidade do trabalho, que são considerados comuns e adequados para qualquer dispositivo.
Isso inclui a operação de uma caldeira de água quente e parâmetros como:
- Fabricante de equipamentos.
- A qualidade do dispositivo e seus elementos.
- Disponibilidade de um período de garantia para a operação e manutenção dos equipamentos.
Para um trabalho eficaz, você precisa prestar atenção especial à fornalha. Deve ter um volume suficiente para queimar todo o volume do combustível carregado.
De acordo com especialistas, é este parâmetro que é um importante indicador calculado que determina a quantidade total de combustível mecânico.
Qual é a diferença entre estruturas tubulares de incêndio e tubos de água?
As caldeiras de água quente que podem ser encontradas no mercado hoje em dia não diferem muito no aparelho. As diferenças mais significativas residem na potência máxima dos dispositivos e dos fabricantes específicos.
Se considerarmos as características do projeto, as caldeiras podem ser divididas em tubo de gás (outro nome é tubo de fogo) e tubo de água:
- Modelos de tubo de fogo. O principal diferencial é a presença de tubos especiais, com o auxílio dos quais se movem os produtos aquecidos da combustão do portador de energia. Se considerarmos o princípio de funcionamento deste equipamento, então sua base pode ser considerada a utilização de queimadores automatizados, que são equipados com ventiladores de sopro. A água é aquecida com o auxílio de tubos de fumaça localizados na parte externa. É preciso levar em consideração o fato de que, como todos os dias, tais modelos praticamente nunca são utilizados.
- Modelos de tubos de água. Sua característica de design são tubos de aquecimento especiais, com a ajuda dos quais o refrigerante se move. E esses tubos são aquecidos com a ajuda de produtos de combustão de combustível. Caldeiras deste tipo aquecem rapidamente e, em caso de mudanças de carga, são muito fáceis de regular. Além disso, esse equipamento é bastante resistente a sobrecargas graves. Se considerarmos do ponto de vista da explosividade, então sua probabilidade é bastante baixa.
Todo o equipamento de aquecimento de água quente também é dividido de acordo com seu nível de temperatura. Para modelos de baixa temperatura, a temperatura máxima permitida é de 115 graus, e para superaquecimento de caldeiras de água quente, essa temperatura é de 150 graus ou mais.
Deve-se notar que o modo de operação de baixa temperatura consome combustível de forma bastante econômica, mas ao mesmo tempo a superfície da unidade é coberta com condensado, o que não afeta da melhor forma os materiais que estão em contato direto com os produtos de combustão de recursos energéticos. Por causa disso, requisitos bastante elevados são impostos aos materiais que são usados na fabricação de caldeiras.
Dispositivos que geram água superaquecida podem ser caracterizados por uma vida útil suficientemente longa e um alto grau de confiabilidade. O processo de operação dessas unidades é praticamente silencioso e a emissão de resíduos é mínima. Além disso, este equipamento está equipado com sistemas de controle simples e convenientes. A instalação é rápida o suficiente, não requer manutenção complexa.
A maioria das unidades de tubo de calor e água são de circuito duplo, mas existem muitas caldeiras de água quente de circuito único. No caso de o aparelho possuir dois circuitos, o líquido aquecido será utilizado não só para o aquecimento da divisão, mas também para as necessidades domésticas (abastecimento de água).
É importante notar também que o projeto dessas unidades implica circuladores especiais, cuja função é intensificar a circulação da água, podendo também ser incluídos tanques de expansão do tipo membrana.
O princípio de operação e o diagrama de uma caldeira de água quente
O refrigerante aquece até 115 graus e, em seguida, transfere o calor para o sistema de aquecimento. A água se transforma em vapor a uma temperatura de 100 graus, portanto, para evitar a ebulição, uma alta pressão é mantida constantemente na caldeira.
Quanto mais alto, melhor, pois a probabilidade de ebulição da parede diminui, o que significa que menos incrustações são formadas.
Independentemente do tipo de combustível, o princípio de funcionamento das caldeiras de água quente é o mesmo: o combustível é queimado na fornalha e, através das suas paredes, o calor é transferido para a água, que circula pelos tubos de aquecimento. Cada projeto é projetado para fornecer combustão máxima de combustível e transferência de calor eficiente.
Desaeradores de pressão atmosférica são usados nos esquemas de preparação de água de alimentação para caldeiras a vapor e água de reposição para sistemas de fornecimento de calor e água quente em UTEs e em caldeiras.
Você pode descobrir o que são desaeradores a vácuo aqui.
Pacotes convectivos especiais podem estar presentes no projeto de uma caldeira de água quente. Eles são projetados para resfriar eficazmente os gases de combustão e reduzir sua temperatura.
A superfície dos sacos em sistemas de alta qualidade é capaz de reduzir o regime de temperatura para 190-200 graus. Indicadores de temperatura mais baixos não devem ser permitidos, pois haverá a possibilidade de formação de condensação.
Se depois de algum tempo ele se misturar com depósitos de cinzas, que contêm enxofre, isso pode levar à corrosão sulfurosa destrutiva, respectivamente, a caldeira irá falhar muito rapidamente.
A alta qualidade e ao mesmo tempo a operação mais eficiente do equipamento é determinada pelos altos indicadores de confiabilidade e durabilidade do dispositivo. No processo de trabalho, a água em todos os painéis e telas realiza um movimento multidirecional.
Resultado semelhante é obtido por meio dos plugues instalados nos manifolds. Sua quantidade regula os parâmetros da velocidade de movimento do refrigerante no dispositivo. Mais detalhadamente, este processo reflete o esquema de operação de uma caldeira de água quente.
As caldeiras de calor residual têm o seguinte princípio de funcionamento: geram energia na forma de água aquecida, vapor ou fluxo de ar.
Você pode descobrir mais sobre caldeiras de recuperação de gás aqui.
Se você comprar uma caldeira de água quente de um fabricante sério, pode ter certeza da qualidade e durabilidade do dispositivo.
Isso se baseia em grande parte na seleção correta da velocidade de movimento da água, que dá a resistência mínima do circuito. Isso minimizará o acúmulo de sal e a formação de incrustações.
Caldeiras industriais a gás da planta de caldeiras REP
ACESSE O CATÁLOGO DAS CALDEIRAS A GÁS DE ÁGUA
ACESSE O CATÁLOGO DAS CALDEIRAS A GÁS DE VAPOR
As caldeiras industriais a gás são projetadas para a geração de energia térmica, com a qual se realiza o aquecimento e o fornecimento de água quente e, se necessário, de vapor às instalações industriais.
Vantagens das caldeiras a gás industrial:
- alta eficiência;
- combustível gasoso barato;
- tamanho compacto;
- facilidade de instalação e operação;
- várias características de energia das caldeiras;
- acesso rápido à potência configurada;
- limpeza ecológica das emissões.
As caldeiras industriais são produzidas principalmente em design horizontal. O projeto de todos os tipos de caldeiras a gás é baseado no corpo da caldeira, no queimador a gás e no trocador de calor. A câmara de combustão é isolada das paredes da caldeira com materiais isolantes de calor para proteger as paredes de sobreaquecimento e o pessoal de queimaduras.
As caldeiras industriais a gás diferem dos modelos domésticos na aparência, dimensões gerais e estrutura interna. O corpo das caldeiras industriais é feito de liga de aço de alta qualidade.Este tipo de aço é capaz de suportar as altas pressões que ocorrem no interior da caldeira.
De acordo com a localização do trocador de calor dentro da caldeira, as caldeiras industriais a gás são divididas em dois grupos. O primeiro grupo é representado por caldeiras com trocador de calor de tubo de incêndio ou tubo de gás. As tubulações, dentro das quais ocorre a movimentação dos gases quentes, estão localizadas horizontalmente na coluna d'água. Brilhando, os canos dão calor à água. Este projeto é capaz de aquecer volumes significativos de água em um curto espaço de tempo.
O segundo tipo de caldeiras industriais são as caldeiras onde o transportador de calor (água) se move ao longo do interior dos tubos do trocador de calor colocados ao redor do queimador de gás. Os trocadores de calor de ambos os tipos são feitos de materiais com alta condutividade térmica.
Pelo tipo de transportador de calor, as caldeiras industriais a gás são divididas em água quente e vapor. A maior demanda é por caldeiras de água quente a gás, capazes de resolver os problemas de aquecimento de objetos e abastecê-los com água quente. A planta de caldeiras produz uma ampla gama de caldeiras a gás de água quente da série KVa com uma capacidade de 0,4 a 4 MW.
Modelos de caldeiras industriais a gás KVA:
- Caldeira 400 kW;
- Caldeira 500 kW;
- Caldeira 600 kW;
- Caldeira 800 kW;
- Caldeira 1000 kW;
- Caldeira 1100 kW;
- Caldeira 1500 kW;
- Caldeira 2000 kW;
- Caldeira 2500 kW;
- Caldeira 3000 kW;
- Caldeira 3500 kW;
- Caldeira 4000 kW.
Para que serve o tratamento químico de água de uma caldeira?
Devido à alta capacidade de dissolução de substâncias minerais e orgânicas, a água de fontes naturais não é quimicamente pura. Ele contém impurezas de origem natural e artificial. Eles podem ser divididos em três grupos de acordo com suas propriedades físico-químicas e o efeito nos trocadores de calor de instalações de caldeiras:
- Mecânico.
- Corrosivo.
- Formação de sedimentos dissolvidos.
A principal tarefa do tratamento de água em caldeiras é a obtenção de água tecnicamente pura, adequada para uso como portador de calor em caldeiras de vapor e água quente, bem como em redes de dutos. Trata-se de remover impurezas indesejadas. Na maioria dos casos, a limpeza mecânica não é suficiente e é necessário um processamento mais profundo - tratamento químico de água para caldeiras.