Caldeiras são normalmente usadas para adicionar calor no sistema e converter a fase do fluido de trabalho. Vamos examinar como e por que a pressão da caldeira aumenta.
A pressão da caldeira é a pressão na qual a caldeira foi projetada para trabalhar. A pressão no interior da caldeira não é constante. Ele muda durante o processo de transformação de fases.
Discutiremos mais sobre quando, como e por que a pressão da caldeira aumenta e as razões por trás de seu aumento/diminuição neste artigo.
O que é pressão da caldeira?
Caldeira é um dispositivo mecânico usado para conversão de água líquida em vapor gasoso. Isso vem com muita geração de pressão. Agora vamos nos concentrar no que é a pressão da caldeira.
A pressão da caldeira é a pressão no interior da caldeira cujo valor depende do estado de funcionamento da caldeira se ON/OFF.
Por que a pressão da caldeira aumenta?
O valor da pressão da caldeira pode aumentar ou diminuir dependendo dos eventos que ocorrem dentro da caldeira. Agora veremos por que a pressão da caldeira aumenta.
- Válvula defeituosa– Quando uma válvula está com defeito, é seguro concluir que a válvula está permitindo mais água do que o necessário, o que significa que a pressão está acima do previsto.
- Conversão de água em vapor - A transformação de fase vem com muita geração de pressão. Isso acontece devido ao fato de que a água se expande para se tornar vapor.
- Leitura do medidor com defeito– Por vezes a caldeira estará a trabalhar a pressões nominais. Mas os medidores que lêem a pressão mostrarão leituras erradas. Isso ocorre porque o medidor está com defeito.
- Vazamentos– Quando houver vazamento na caldeira, a pressão continuará diminuindo porque os gases estão sendo expelidos do sistema.
- Adição de calor– Quando há adição de calor em excesso do que o necessário, então a pressão da caldeira pode ultrapassar o valor nominal.
Como a pressão da caldeira aumenta?
A pressão da caldeira é um parâmetro chave mantido em mente ao projetar uma caldeira. Vejamos as circunstâncias em que a pressão da caldeira é aumentada.
A pressão da caldeira aumenta devido à adição de calor ao sistema. O calor gera vapor da água e aumenta a pressão da caldeira.
Devido à expansão do fluido de trabalho, a pressão é exercida nas paredes da caldeira. Isso acabará por aumentar a pressão da caldeira. Por causa disso, as caldeiras são projetadas para trabalhar em uma faixa de pressão tão ampla.
Quando a pressão da caldeira aumenta?
O valor máximo da pressão da caldeira é alcançado quando o fluido de trabalho é totalmente convertido em vapor. Vamos verificar quando a pressão da caldeira aumenta.
A pressão da caldeira aumenta quando há vapor sendo gerado dentro da caldeira. O processo de geração de vapor exerce pressão sobre as paredes da caldeira, pois o vapor tem densidade menor em relação ao líquido. Então, ele se expande e exerce pressão nas paredes do recipiente.
O que acontece se a pressão da caldeira for muito alta?
Qualquer excesso é perigoso e o valor da pressão da caldeira também. Vamos ver o que acontece quando a pressão da caldeira é muito alta.
A caldeira começará a ventilar pelas pontas soltas para diminuir a pressão, se a pressão for muito alta e as válvulas da caldeira muito apertadas, há uma chance de a caldeira explodir. Isso ocorre porque a força exercida pelos gases no interior da caldeira ultrapassa o limite de segurança estabelecido conforme o projeto da caldeira.
A pressão da caldeira aumenta quando o aquecimento está ligado?
É natural que a pressão da caldeira suba e desça conforme as condições de trabalho. Vamos discutir o que acontece com a caldeira quando o aquecimento continua.
Os gases aprisionados continuam se expandindo, como resultado da pressão exercida nas paredes do vaso da caldeira. A energia cinética das moléculas do gás aumentará à medida que o aquecimento ocorrer. Essa energia é então convertida na forma de pressão.
Créditos da imagem: o remetente original foi Velho Moonraker at en.wikipedia, Steam Boiler 2 versão em inglês, CC BY-SA 3.0
Qual deve ser a pressão da caldeira quando o aquecimento está desligado?
A pressão é afetada devido ao aquecimento e resfriamento da caldeira. O valor exato da pressão da caldeira é discutido na seção abaixo.
Quando não há aquecimento, não ocorre expansão devido à qual a pressão cai para 1 bar. A pressão da caldeira diminui à medida que o aquecimento pára. À medida que esfria, a pressão vai para 1.5 bar.
Como aumentar pressão na caldeira?
As unidades de pressão são medidas em bar. Discutiremos diferentes tipos de caldeiras e veremos como a pressão da caldeira é aumentada nesses tipos-
- Ideal– Para aumentar a pressão da caldeira em caldeiras ideais, ejetamos ar no sistema. Isso é feito girando as válvulas azuis colocadas sob a caldeira. O manômetro da caldeira deve mostrar um valor entre 1-2 bar.
- Worcester– Nas caldeiras Worcester, é fornecida uma chave de cor branca para repressurizar o sistema. A chave tem uma seta marcada para mostrar a direção de sua cabeça. A chave deve ser inserida dentro do orifício e a porca branca ao lado desta válvula deve ser solta. Depois de fazer este procedimento o manômetro da caldeira fica entre 1-2 bar. Quando atingir a pressão desejada devemos travar a válvula com a chave.
- Valliant– Em primeiro lugar, a caldeira é desligada. Em seguida, a válvula de isolamento é girada no sentido anti-horário até que sua linha coincida com a linha no tubo. Então, finalmente, a alavanca é girada no sentido anti-horário, enquanto fazemos isso a pressão dentro da caldeira começa a aumentar.
- Baxi– A caldeira Baxi também usa procedimentos semelhantes aos mencionados para as caldeiras acima. Primeiro a caldeira é desligada. Uma tampa prateada é identificada e então girada no sentido anti-horário. Em seguida, começamos a encaixar a alça de enchimento, que é mantida a meio caminho entre as tampas de prata. Uma vez colocado no meio, deve ser apertado com porcas de orelhas. Finalmente, um toque no lado esquerdo é girado. Agora a pressão da caldeira Baxi começará a aumentar.
- Combi– As caldeiras combinadas devem ter uma faixa de pressão geralmente entre 1-1.5 bar. A pressão no interior da caldeira é aumentada através de uma válvula situada por baixo da caldeira. A válvula deve ser fechada porque a pressão da caldeira atinge um valor entre 1-1.5 bar.
Aumentar a pressão da caldeira aumenta a pressão da água?
Todo o efeito depende do tipo de caldeira utilizada. Diferentes caldeiras se comportam de forma diferente de acordo com a pressão da água. Vamos discutir sobre o efeito do aumento da pressão da caldeira na pressão da água.
Aumentar a pressão da caldeira aumenta a pressão da água até certo ponto. Normalmente as válvulas de alívio de pressão reduzem o excesso de pressão gerado devido à alta pressão. Caso seja necessário aumentar a pressão da água, existem no mercado bombas de recalque que podem ser utilizadas.
Uma caldeira combinada aumenta a pressão da água?
Uma pressão de caldeira combinada funciona com princípios semelhantes a outras caldeiras convencionais. Vamos discutir se uma caldeira combinada aumenta a pressão da água.
A caldeira combinada aumenta a pressão da água até certo ponto, pois usa combustíveis como o gás natural para aquecer a água. Embora a principal limitação da caldeira combinada esteja na incapacidade da caldeira de suportar uma bomba de água externa para aumentar ainda mais a pressão da água.
A temperatura afeta a pressão da água?
Quando a caldeira é colocada em aquecimento, a pressão da água começa a aumentar. Agora vamos ler sobre o efeito da temperatura na pressão da água.
A temperatura afeta a pressão da água. Devido ao aumento da temperatura, a expansão da água ocorre. Esta é a principal razão por trás do aumento da temperatura. Portanto, podemos dizer que a temperatura afeta a pressão da água.
A pressão da caldeira aumenta com a temperatura?
Temperaturas mais altas fazem com que a água se expanda. Observe que a caldeira é selada. Vejamos se a pressão da caldeira aumenta ou não.
A pressão da caldeira aumenta com a temperatura. No entanto, a pressão da caldeira voltará ao seu estado normal quando a caldeira estiver a arrefecer. As caldeiras são projetadas de tal forma que podem lidar com o aumento da pressão.
A temperatura externa afeta a pressão da caldeira?
A pressão da caldeira depende do uso das caldeiras de acordo com as condições climáticas. Vejamos se depende apenas da temperatura.
Se as temperaturas exteriores forem baixas, a pressão no interior da caldeira aumentará. Se a caldeira for usada excessivamente durante os verões, há grandes chances de que sua pressão aumente drasticamente durante os invernos. Quando as temperaturas externas começam a baixar, a pressão interna começa a aumentar rapidamente.
Quanto tempo leva para aumentar a pressão da caldeira?
A pressão da caldeira não aumenta em um momento. Demora um certo tempo para atingir o valor desejado. Vamos ver quanto tempo demora.
Para atingir a pressão desejada na caldeira, leva cerca de 10 segundos para que a água aumente a pressão dentro da caldeira.
Também depende de quão baixa a pressão caiu. Se a pressão for muito baixa, pode levar até 10 segundos e se a caldeira demorar mais do que isso, provavelmente há um vazamento no sistema que precisa ser atendido.
A pressão da caldeira oscila?
É completamente normal que a pressão de uma caldeira mude de valor, mas vejamos se é normal que a pressão da caldeira flutue.
A pressão da caldeira varia de 1 bar a 2 bar. A pressão da caldeira aumentará durante o aquecimento. Da mesma forma, a pressão da caldeira diminuirá se a caldeira estiver sendo resfriada após sua aplicação.
Por que a pressão da caldeira flutua?
A caldeira passa por um intenso processo de transferência de calor. A caldeira experimenta uma tremenda quantidade de transferência líquida de calor. Vamos ver se a pressão da caldeira flutua ou não.
Devido a isso, a temperatura da caldeira sobe e desce drasticamente. Quando a temperatura da caldeira é alta, a pressão dentro da caldeira também aumenta devido à expansão do fluido de trabalho dentro dela. Quando a caldeira esfria, a temperatura diminui e, consequentemente, a pressão.
É normal a pressão da caldeira flutuar?
A pressão da caldeira é um fator importante usado para o projeto de vasos de caldeira. Vejamos se é normal que a pressão da caldeira flutue.
É completamente normal que a pressão da caldeira flutue. Como já discutimos sobre as razões por trás dessa flutuação na seção acima.
Não se deve chamar o engenheiro de manutenção diretamente se a pressão começar a flutuar repentinamente. É realmente normal que a pressão da caldeira flutue.
Quanto deve flutuar a pressão da caldeira?
O valor da pressão flutua entre seus máximos e mínimos. Vamos ver os valores exatos que são fornecidos na seção abaixo.
A pressão da caldeira pode oscilar entre 1 bar e 2 bar em condições normais de trabalho. Esta diferença de pressão é mantida em mente ao projetar uma caldeira.
As pressões variam devido ao aquecimento e resfriamento da caldeira. Quando as temperaturas são elevadas a pressão pode subir até 2 bar e quando a caldeira arrefece a pressão baixa para 1 bar.
A pressão da caldeira combinada flutua?
A pressão da caldeira combinada atua como outras caldeiras convencionais. Vamos ver se a pressão da caldeira combinada flutua como as caldeiras convencionais ou não.
É normal que uma caldeira combinada tenha flutuações de pressão. Isso ocorre porque a caldeira usa combustível para aquecer a água dentro da caldeira como outras caldeiras convencionais.
Quando a temperatura é alta, a pressão aumenta e vice-versa acontece quando a temperatura é baixa ou a caldeira é resfriada. As temperaturas sobem quando o aquecimento está ocorrendo. Após a aplicação, a caldeira esfria durante o qual a pressão diminui.
Conclusão
Neste artigo, lemos sobre as flutuações de pressão da caldeira, as razões por trás dessas flutuações e os métodos de repressurização de uma caldeira após o resfriamento. Existe um princípio simples que as caldeiras seguem: sua pressão aumenta quando está funcionando e quando é permitido esfriar, a caldeira despressuriza.
Olá….Eu sou Abhishek Khambhata, busquei B. Tech em Engenharia Mecânica. Ao longo de quatro anos de minha engenharia, projetei e pilotei veículos aéreos não tripulados. Meu forte é mecânica dos fluidos e engenharia térmica. Meu projeto do quarto ano baseou-se na melhoria do desempenho de veículos aéreos não tripulados utilizando tecnologia solar. Eu gostaria de me conectar com pessoas que pensam como eu.
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