Caldeira Babcock e Wilcox: 11 fatos que você deve saber

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Keynotes

Caldeira Babcock e Wilcox | o que é caldeira Babcock e Wilcox

  • Estacionário
  • Tubo de água
  • Disparado externamente

Peças de caldeira Babcock e Wilcox

  • Tambor ou concha
  • Superaquecedor
  • Tubos de água
  • Cabeçalho superior e inferior
  • Fornalha
  • Defletores
  • Grelhas
  • Porta de incêndio
  • Tubo anti-ferragem
  • Caixa de lama
  • Buraco de homem

Acessórios e suportes para caldeiras Babcock e Wilcox

  • Indicador de nível de água (indica o nível de água)
  • Válvula de parada de vapor
  • Válvula de segurança (para reduzir a pressão)
  • Superaquecedor (aumentar temperatura)
  • Medidor de pressão (Medição de pressão)

Por que os tubos das caldeiras de tubo de água são mantidos inclinados?

Os tubos de água são unidos ao tambor de vapor de água. Os tubos de água são instalados inclinados com a caldeira para melhorar a transferência de calor e obter outros benefícios. Os tubos de água são mantidos com um ângulo de inclinação de 15 °. O diâmetro dos tubos de água instalados nesta caldeira é de aprox. 10 cm.

A inclinação do tubo está aumentando a transferência de calor por convecção no tubo.

Diagrama da caldeira Babcock e Wilcox | Diagrama fácil da caldeira Babcock e Wilcox | Imagens da caldeira Babcock e Wilcox | Diagrama esquemático da caldeira Babcock e Wilcox

Caldeira Babcock e Wilcox
Caldeira Babcock e Wilcox crédito Wikipedia
Esquema Babcock e Wilcox
Esquema Babcock e Wilcox
Imagem crédito Portão de pesquisa Dr. Ravindran S., Shanmugam

Funcionamento da caldeira Babcock e Wilcox

Vamos aprender o funcionamento da caldeira Babcock e Wilcox com detalhes e passo a passo.

  • A água é armazenada dentro do tambor. Em seguida, o fluido começa a fluir do tambor de vapor-água para os tubos de água inclinados (através do coletor inferior).
  • A queima de combustível sólido na fornalha gera os gases de combustão quentes que passam pelos tubos de água. O tubo de água contém água que é aquecida por causa dos gases de combustão quentes. Aqui, os defletores são muito úteis para aumentar a transferência de calor. Os gases quentes passam pelo movimento em ziguezague devido aos defletores.
  • A água dentro dos tubos absorve o calor dos gases de combustão quentes e muda a fase de água para vapor.
  • O vapor produzido dentro do tubo de água irá para o topo e será coletado na parte superior do tambor.
  • A função de um tubo anti-priming é reduzir o teor de umidade presente no vapor. Existem alguns orifícios dentro do tubo anti-priming, o que é útil para diminuir a umidade. Depois de separar o teor de umidade, este tubo transfere o vapor de alta pressão para o superaquecedor para os próximos passos.
  • A função de um superaquecedor é elevar a temperatura do vapor para torná-lo adequado para geração de energia. Em seguida, o vapor superaquecido é fornecido ao tubo da válvula de corte de vapor.
  • O vapor do superaquecedor é retirado ou armazenado no tambor para outro processo. Se o vapor é retirado da caldeira, ele é fornecido à turbina para geração de energia. O vapor da caldeira também pode ser usado para fins de aquecimento de processo.

Vantagens da caldeira Babcock e Wilcox | vantagem da caldeira de tubo de água Babcock e Wilcox

As vantagens da caldeira Babcock e Wilcox são discutidas em detalhes:

  • A eficiência desta caldeira é mais em comparação com outras. A eficiência é esperada em torno de 60 a 80%
  • A geração de vapor é maior nesta caldeira. São aproximadamente 20,000 a 40,000 kg de vapor em uma hora (faixa de pressão entre 10 a 20 bar).
  • Esta caldeira é de fácil manutenção em comparação com outras.
  • É fácil trocar o tubo defeituoso na caldeira Babcock e Wilcox.
  • A expansão e contração do tubo não podem criar problemas nesta caldeira. O tambor de água e os tubos de água estão frouxamente conectados na parede de tijolos, de modo que é fácil expandir e contrair os tubos durante a transferência de calor.
  • A perda devido à seca na caldeira Babcock e Wilcox é muito menor.
  • A inspeção da caldeira é conveniente durante o funcionamento da caldeira.
  • É fácil limpar e reparar todas as partes da caldeira Babcock e Wilcox devido à sua melhor acessibilidade.
  • É possível obter temperatura e vapor rapidamente nesta caldeira. Portanto, é adequado para atender a demanda rápida por vapor.
  • Ele pode fornecer vapor altamente seco, mesmo se o abastecimento de água não for adequado em comparação com outras caldeiras.
  • Requer menos área de piso por geração de vapor em comparação com a caldeira de tubo de incêndio.

Desvantagens da caldeira Babcock e Wilcox

Existem algumas desvantagens da caldeira Babcock e Wilcox, conforme discutido abaixo em detalhes,

  • A água necessária para a caldeira deve ser muito pura. Mesmo algumas impurezas na água podem causar a formação de incrustações nos tubos de água. Essa formação de incrustações resulta em uma redução na geração de vapor devido ao estouro e superaquecimento. Antes de abastecer a caldeira, deve-se fazer um tratamento da água para minimizar as impurezas.
  • É necessário monitorar continuamente o nível de água dentro da caldeira. Se o nível da água de alimentação cair abaixo do limite por alguns segundos, isso pode causar o superaquecimento dos tubos.
  • O tamanho da caldeira Babcock e Wilcox é grande em comparação com outras caldeiras, resultando no custo de manutenção da caldeira.
  • A estrutura de tijolos é necessária neste tipo de caldeira, o que não é necessária para outras caldeiras.

Aplicação da caldeira Babcock e Wilcox | usos da caldeira Babcock e Wilcox | Caldeira Babcock e Wilcox usa

Esta caldeira é uma caldeira de tubo de água estacionária, pelo que é normalmente utilizada em aplicações estacionárias.

Este tipo de caldeira é utilizado para desenvolver vapor de alta pressão. Este vapor é utilizado para a produção de energia elétrica.

Peças para caldeiras Babcock e Wilcox | Caldeira de tubo de água Babcock e Wilcox | Modelo de caldeira Babcock e Wilcox

Existem muitas peças grandes e pequenas na caldeira Babcock e Wilcox. Destes, alguns dos principais componentes são listados e descritos a seguir,

Concha ou Tambor ou concha de água:

É uma parte cilíndrica no topo da caldeira. Este tambor está cheio de água. O nível da água é mantido em torno de 2/3 do tambor. O vapor e a água são armazenados no tambor durante o funcionamento da caldeira.

Tubos de água (tubos de água):

Os tubos de água são conectados ao tambor. Os tubos de água são instalados inclinados com a caldeira para melhorar a transferência de calor e obter outros benefícios. Os tubos de água são mantidos com um ângulo de inclinação de 15 °. O diâmetro dos tubos de água usados ​​nesta caldeira é de cerca de 10 cm.

Superaquecedor:

A função de um superaquecedor é elevar a temperatura do vapor para torná-lo adequado para geração de energia. Em seguida, o vapor superaquecido é fornecido ao tubo da válvula de corte de vapor.

Forno:

A caldeira Babcock Wilcox é alimentada externamente. A fornalha desta caldeira é construída fora da estrutura da caldeira. Este forno é construído abaixo do coletor superior.

Defletores:

A função dos defletores é fazer com que os gases passem pelos tubos de maneira adequada. Também é amplamente chamado de defletor. Esses defletores são feitos de tijolos. Os defletores também são úteis para aumentar a área de contato efetiva e o tempo de contato entre os tubos de água e os gases de combustão quentes.

Grato:

A grelha é a configuração feita de ferro fundido que é usada dentro do forno. O combustível sólido é espalhado sobre a grelha para uma queima adequada.

Porta de incêndio:

A porta corta-fogo é utilizada para colocar combustível na fornalha da caldeira. O combustível sólido é geralmente fornecido pela porta corta-fogo.

Tubo anti-priming (para remover a umidade):

A função de um tubo anti-ferragem é reduzir o teor de umidade presente no vapor. Existem alguns orifícios dentro do tubo anti-ferrugem, que são úteis para diminuir a umidade.

Cabeçalho superior e cabeçalho inferior:

Existem dois coletores na caldeira Babcock e Wilcox. Um é o cabeçalho superior e o segundo é o cabeçalho inferior. O coletor superior e o coletor mais descendente são unidos ao tambor através dos tubos de água.

A função do coletor superior é transferir o misturador vapor-água para o tambor. Este cabeçalho é unido à frente da caldeira.

O uso do coletor inferior é para transferir fluido da extremidade posterior do tambor de vapor de água para os tubos de água.

Caixa de lama:

A função da caixa de lama é tirar lama e impurezas da água. Ele é instalado abaixo do cabeçalho inferior. Assim, a sujeira coletada é descartada de forma adequada.

Buraco do Homem:

O furo de serviço é uma parte muito importante de uma caldeira porque é a porta de entrada de uma pessoa para entrar na caldeira. Pode-se entrar na caldeira e fazer limpeza e manutenção. O poço de inspeção deve ser mantido fechado durante o funcionamento da caldeira.

Tubulação de sopro:

A função do tubo de purga é usada para retirar toda a lama da caixa de lama. Também é drenante a água se encontrada de forma excessiva.

Suporta:

O tambor é instalado com dois suportes porque o tambor carrega água. Além disso, o peso do tambor é alto devido ao armazenamento de água. Portanto, são necessários suportes para o tambor.

Especificação da caldeira Babcock e Wilcox

Esta caldeira está disponível em várias especificações. A especificação comum da caldeira Babcock e Wilcox é fornecida abaixo.

  • A capacidade térmica da caldeira: 4 a 35 toneladas por hora
  • Faixa de pressão: 1 a 2.5 MPa
  • A temperatura do vapor na saída: 184 a 350 ℃
  • Combustível aceitável: Combustíveis sólidos como carvão, madeira etc.
  • Aplicações: Indústrias de energia, indústrias de petróleo, indústrias químicas para calor de processo, indústrias farmacêuticas e têxteis para aquecimento de processo, etc.

Acessórios para caldeiras Babcock e Wilcox

A segurança e o desempenho da caldeira podem ser mantidos com fixações e acessórios. As montagens e acessórios desta caldeira são discutidos abaixo,

Lista das montagens e acessórios

  • Indicador de nível de água (indica o nível de água)
  • Válvula de parada de vapor
  • Válvula de segurança (para reduzir a pressão)
  • Superaquecedor (aumentar temperatura)
  • Manômetro (medição de pressão)

Indicador de nível de água (indica o nível de água)

O nível de água dentro da caldeira deve ser mantido de forma adequada para um funcionamento eficiente da caldeira. O indicador de nível de água indica a quantidade de água presente no interior da caldeira por vez. O operador da caldeira lê continuamente o nível de água no indicador de nível de água.

Instrumento de medição de pressão

É utilizado para a leitura da pressão do vapor na caldeira. O operador da caldeira observa continuamente o manômetro durante a operação da caldeira.

Válvula de segurança

É o dispositivo mais importante para a segurança da caldeira. A válvula de segurança instalada na caixa de vapor. Se a pressão dentro da caldeira aumentar até o nível desejado, esta válvula se abrirá e liberará a pressão.

Superaquecedor:

A função de um superaquecedor é elevar a temperatura do vapor para torná-lo adequado para geração de energia. Em seguida, o vapor superaquecido é fornecido ao tubo da válvula de corte de vapor.

Válvula de parada de vapor

Parada de vapor válvula nesta caldeira é trabalhar para manter o fluxo de vapor produzido. Também é útil interromper a saída de vapor sempre que necessário. É uma das maiores válvulas da caldeira Babcock e Wilcox. É instalado entre a caldeira e a linha de saída de vapor principal.

Pressão da caldeira Babcock e Wilcox

A pressão dentro da caldeira Babcock e Wilcox depende da especificação da caldeira. A pressão de funcionamento dentro deste tipo de caldeira está geralmente na faixa de 11.5 a 17.5 bar.

Princípio da caldeira Babcock e Wilcox | construção e operação da caldeira Babcock e Wilcox

A água é mantida no tambor de vapor de água. Em seguida, o fluido começa a sair do tambor de vapor de água para os tubos de água inclinados (através do coletor inferior).

A queima de combustível sólido na fornalha gera os gases de combustão quentes que passam pelos tubos de água. O tubo de água contém água que é aquecida por causa dos gases de combustão quentes. Aqui, os defletores são muito úteis para aumentar a transferência de calor. Os gases quentes passam pelo movimento em ziguezague devido aos defletores.

A água dentro dos tubos absorve o calor dos gases de combustão quentes e muda a fase de água para vapor.

O vapor produzido dentro do tubo de água irá para o topo e será coletado na parte superior do tambor.

A função de um tubo anti-ferragem é reduzir o teor de umidade presente no vapor. Existem alguns orifícios dentro do tubo anti-ferragem, que são úteis para diminuir a umidade. Depois de separar o conteúdo de umidade, este tubo transfere o vapor de alta pressão para o superaquecedor para as próximas etapas.

A função de um superaquecedor é elevar a temperatura do vapor para torná-lo adequado para geração de energia. Em seguida, o vapor superaquecido é fornecido ao tubo da válvula de corte de vapor.

O vapor do superaquecedor é retirado ou armazenado no tambor para outro processo. Se o vapor é retirado da caldeira, ele é fornecido à turbina para geração de energia. O vapor produzido pela Babcock e Wilcox também pode ser utilizado para aplicações de aquecimento de processos.

FAQS

Onde a caldeira Babcock e Wilcox é usada ?

A caldeira Babcock e Wilcox é geralmente usada nas seguintes aplicações,

Aplicações: Indústrias de energia, indústrias de petróleo, indústrias químicas para calor de processo, indústrias farmacêuticas e têxteis para aquecimento de processo, etc.

A geração de energia é uma ampla aplicação desta caldeira.

Quem fundou Babcock ?

Hero era um matemático e cientista grego. Ele desenvolveu equipamentos que funcionam a vapor. Mais tarde, ficou conhecido como motor a vapor. A ciência do herói é usada para construir a caldeira de tubo de água. Stephen Wilcox é quem desenvolveu esta caldeira.

Que tipos de combustível podem ser usados ​​nas caldeiras Babcock e Wilcox?

Existem muitos combustíveis que podem ser usados ​​​​para caldeiras Babcock e Wilcox. No entanto, o carvão é o combustível mais utilizado para esta caldeira.

O que acontecerá se o tubo do trocador de calor da caldeira Babcock and Wilcox for substituído por um cubo?

Um tubo trocador de calor fornece uma área de transferência de calor mais eficaz em comparação com um cubo. Se um cubo for usado em vez de um tubo do trocador de calor, o desempenho da caldeira será reduzido

Por que os tubos das caldeiras de tubo de água são mantidos inclinados? Justificar

Os tubos de água são unidos ao tambor de vapor de água. Os tubos de água são instalados inclinados com a caldeira para melhorar a transferência de calor e obter outros benefícios. Os tubos de água são mantidos com um ângulo de inclinação de 15 °. O diâmetro dos tubos de água instalados nesta caldeira é de aprox. 10 cm.

A inclinação do tubo está favorecendo a convecção transferência de calor no tubo.

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