Caldeira Benson: 13 fatos que você deve saber

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FAQ / SHORT Nota

  • Quais são as principais desvantagens das caldeiras Benson
  • A caldeira Benson não tem tambor
  • Manutenção da caldeira Benson

Caldeira Benson

Mark Benson inventou a caldeira Benson, no ano de 1922.

Pode ser conhecido seguindo,

  • Caldeira de alta pressão,
  • Supercrítico,
  • Categoria de tubo de água,
  • Caldeira de circulação forçada (água e vapor)

É uma caldeira supercrítica, pois a água de alimentação é pressurizada a uma pressão supercrítica. A razão por trás da compressão da água é eliminar a formação de bolhas dentro do tubo de água. O aparecimento de bolhas pode não ser possível devido à mesma densidade da água comprimida e do vapor. Aqui na caldeira Benson, a água é comprimida a pressão supercrítica. Por causa desse processo, o calor latente será zero. Não há latente calor da vaporização, então a água é convertida diretamente em vapor. A fase intermediária de formação de bolhas é eliminada nesta caldeira.

Trabalho da caldeira Benson | Experimento com caldeira Benson

Nesta caldeira, a água é comprimida por bomba de água de alimentação a pressão supercrítica (ordem de 225 bar). Não há calor latente de vaporização, então a água é convertida diretamente em vapor. O estágio intermediário de formação de bolhas é eliminado nesta caldeira. A prevenção da formação de bolhas é o principal benefício desta caldeira em comparação com outras caldeiras comuns.

Podemos notar rapidamente pela figura fornecida neste artigo,

A bomba de alimentação de água é usada para comprimir a água e fazer com que ela circule pelo sistema. A bomba de água de alimentação é usada para aumentar a pressão em quase 225 bar. A água passa por um economizador para absorver o calor residual e alimentar o aquecimento da água.

Depois de ser aquecida principalmente pelo economizador, a água passa pelo aquecedor radiante. Em um aquecedor radiante, a água está recebendo calor por radiação e a temperatura da água aumenta de tal forma que ela muda parcialmente sua fase em vapor. Sua temperatura é quase supercrítica.

Este misturador de duas fases de vapor e água é passado por um evaporador convectivo na próxima etapa. Aqui no evaporador convectivo, o misturador de duas fases se transformou em vapor. Podemos considerá-lo como vapor superaquecido até certo ponto.

Nesta caldeira, o vapor do superaquecedor convectivo passa pelo superaquecedor para aumentar sua pressão no nível necessário. Este superaquecido vapor é capaz de girar uma turbina e valioso para a geração de eletricidade.

A turbina é girada com este vapor superaquecido. A turbina é acoplada a um gerador de eletricidade. Em última análise, a rotação do gerador de eletricidade produz eletricidade.

Projeto de caldeira Benson

A abordagem de design diferente é aplicada a esta caldeira para controlar as condições de operação adequadas e diferentes condições de alta pressão. A caldeira deve ser capaz de permitir uma secagem perfeitamente definida. O controle do gerador de vapor da caldeira é aquele que inclui considerar o início até um ponto final. Deve consistir na água que entra no economizador para a saída do superaquecedor.

A vazão bifásica é mantida em um ponto crítico, e com carga em torno de 55%, a vazão é virada Fase única de duas fases.

O controle e projeto da caldeira Benson deve possuir os seguintes critérios,

  • Partida da caldeira em condição fria
  • Um reinício da caldeira em condição quente
  • Sustentação da carga de ciclismo
  • Desligar.

O projeto é realizado com base no ponto de Benson. O ponto de Benson é o ponto em que o separador de vapor vertical deve operar a seco. O fluido inserido na caldeira deve ser convertido em vapor devido a este separador de vapor vertical.

A bomba de circulação da caldeira foi desligada durante o ponto de Benson. A água é pressurizada com a bomba de água de alimentação para atender à operação necessária do forno com o aumento de entalpia exigido. Com este método, a função do evaporador e do superaquecedor é controlada de acordo com a carga. A carga no sistema ficará estabilizada.

O vapor será reaquecido se violar o requisito. A carga do ponto de ajuste é mantida com controle de temperatura em vários estágios.

A temperatura nestas condições é mantida pelo uso de spray a temperatura.

Vantagens, desvantagens da caldeira Benson

Os benefícios das caldeiras de alta pressão são muitos. Destes, alguns benefícios são declarados abaixo para estudo,

  • O peso da caldeira Benson é esperado menos em comparação com outras caldeiras porque não há tambor nesta caldeira. O tambor é a parte central do incremento de peso. Pode reduzir cerca de 20% do peso da caldeira.
  • Como sabemos que a pressão supercrítica é fornecida à água. A formação de bolhas é eliminada nesta caldeira. A água é convertida diretamente em vapor por causa disso.
  • Esta caldeira é considerada uma caldeira leve.
  • A manutenção desta caldeira pode ser possível em uma área menor. A ereção requer menos área.
  • O diâmetro dos tubos de água nesta caldeira é menor. O benefício dos tubos de pequeno diâmetro reduz as chances de explosão.
  • Este tipo de caldeira é rápido, pois pode arrancar em poucos minutos, cerca de 15 minutos.
  • Esta caldeira é facilmente transportável em comparação com outras caldeiras.
  • Percebe-se que a eficiência térmica desta caldeira é esperada em torno de 90%. Para qualquer caldeira, a eficiência térmica indica seu desempenho

Há poucos desvantagens da caldeira.

  • Se o fluxo de água não for adequado, o tubo de água ficará superaquecido. Isso afetará o funcionamento da caldeira.
  • Suponha que a água não seja pura e contenha algumas impurezas. A formação de depósitos pode ser encontrada na superfície dos tubos.
  • A operação pode enfrentar dificuldades se a carga for variável.

Aplicação da caldeira Benson

Para qualquer caldeira, o uso inicial é gerar vapor útil. O vapor gerado é utilizado para diversos fins. O vapor é amplamente utilizado para gerar eletricidade. O vapor está sendo usado para aquecimento de processo em algumas aplicações como fábrica de papel, pressurização de leite, etc. As condições de operação da caldeira Benson são as seguintes,

A pressão do vapor: 250 bar,

A temperatura do vapor: 650 graus centígrados,

Taxa de saída de vapor: 135 - 150 toneladas por hora

Tambor de caldeira Benson

Não tem tambor.

O peso desta caldeira é esperado menos em comparação com outras caldeiras porque não há tambor nesta caldeira. O tambor é a parte central do incremento de peso. Pode reduzir cerca de 20% do peso da caldeira.

Recursos da caldeira Benson

Como nenhum tambor é usado nesta caldeira, a mobilidade das peças da caldeira não é difícil.

Função caldeira Benson

A função da caldeira é semelhante ao funcionamento da caldeira. O uso inicial da caldeira é a geração de vapor útil. Como esse vapor é gerado? Aqui estão as respostas para esta pergunta,

Não há calor latente de vaporização, então a água é convertida diretamente em vapor. O estágio intermediário de formação de bolhas é eliminado nesta caldeira. Esta prevenção da formação de bolhas é o principal benefício desta caldeira em comparação com outras caldeiras normais.

Podemos notar rapidamente pela figura fornecida neste artigo,

Na primeira etapa,

A bomba de alimentação de água comprime a água e a faz circular pelo sistema. A bomba de água de alimentação aumenta a pressão em 225 bar. A água passa por um economizador para absorver o calor residual e alimentar o aquecimento da água.

Segunda etapa

Depois de ser aquecida principalmente pelo economizador, a água passa pelo aquecedor radiante. Em um aquecedor radiante, a água está recebendo calor por radiação e a temperatura da água aumenta de tal forma que ela muda parcialmente sua fase em vapor. Sua temperatura é quase supercrítica.

Terceiro passo

Este misturador de duas fases de vapor e água é passado por um evaporador convectivo na próxima etapa. Aqui no evaporador convectivo, o misturador de duas fases se transformou em vapor. Podemos considerá-lo como vapor superaquecido até certo ponto.

Quarto passo

Nesta caldeira, o vapor do superaquecedor convectivo é passado através do superaquecedor para aumentar sua pressão até o nível necessário. Esse vapor superaquecido é capaz de girar uma turbina e valioso para a geração de eletricidade.

Passo final

A turbina é girada com este vapor superaquecido. A turbina é acoplada a um gerador de eletricidade. Em última análise, a rotação do gerador de eletricidade produz eletricidade.

Pressão da caldeira Benson

As condições de operação da caldeira Benson são as abaixo,

  • A pressão do vapor: 250 bar,
  • A temperatura do vapor: 650 graus centígrados,
  • Taxa de saída de vapor: 135 - 150 toneladas por hora

Diagrama esquemático da caldeira Benson | Diagrama da caldeira Benson

O diagrama esquemático da caldeira Benson é mostrado abaixo com todas as partes.

Caldeira de alta pressão Benson

Sim, é uma caldeira de alta pressão. Também é considerada uma caldeira supercrítica.

Benson Point Boiler

O projeto é realizado com base no ponto de Benson. O ponto de Benson é o ponto em que o separador de vapor vertical deve operar a seco. O fluido inserido na caldeira deve ser convertido em vapor devido a este separador de vapor vertical.

A bomba de circulação da caldeira foi desligada durante o ponto de Benson. A água é pressurizada com a bomba de água de alimentação para atender à operação necessária do forno com o aumento de entalpia exigido. Com este método, a função do evaporador e do superaquecedor é controlada de acordo com a carga. A carga no sistema ficará estabilizada.

Definir caldeira Benson

Mark Benson inventou a caldeira Benson, no ano de 1922.

Pode ser conhecido seguindo,

  • Caldeira de alta pressão,
  • Supercrítico,
  • Categoria de tubo de água,
  • Caldeira de circulação forçada (água e vapor)

Esta é uma caldeira supercrítica, pois a água de alimentação é pressurizada a uma pressão supercrítica. A razão por trás da compressão da água é eliminar a formação de bolhas dentro do tubo de água. O aparecimento da bolha não pode ser possível devido à mesma densidade da água comprimida e do vapor.

Eficiência da caldeira Benson

Pode-se dizer que a eficiência térmica da caldeira Benson é esperada em torno de 90%. Para qualquer caldeira, a eficiência térmica indica seu desempenho.

FAQ / SHORT Nota

Quais são as principais desvantagens das caldeiras Benson?

Existem algumas desvantagens na caldeira.

Se o fluxo de água não for adequado, o tubo de água ficará superaquecido. Isso afetará o funcionamento da caldeira.

Suponha que a água não seja pura e contenha algumas impurezas. A formação de depósitos pode ser encontrada na superfície dos tubos.

A operação pode enfrentar dificuldades se a carga for variável.

A caldeira Benson não tem tambor

Sim, a caldeira Benson não tem tambor.

O peso desta caldeira é esperado menos em comparação com outras caldeiras porque não há tambor nesta caldeira. O tambor é a parte central do incremento de peso. Pode reduzir cerca de 20% do peso da caldeira.

Manutenção da caldeira Benson

A manutenção desta caldeira já foi discutida no tópico do projeto da caldeira Benson. Por favor, refira-se a ele.