Uma caldeira é um recipiente onde a água é continuamente vaporizada para gerar vapor através da aplicação de calor. Para gerar vapor, a temperatura do vapor da caldeira deve ser de 100°C ou 212°F.
Geralmente os operadores tentam controlar a temperatura do fluxo em um valor nominal para obter a melhor taxa de calor possível, bem como reduzir os custos de combustível. Para uma melhor eficiência térmica e para evitar materiais desnecessários e estresse térmico em partes de paredes grossas de uma caldeira e turbina, o controle preciso da temperatura do vapor é obrigatório na caldeira de serviço público.
O principal objetivo de um projeto de caldeira é obter a maior eficiência em absorção de calor, juntamente com a geração de vapor puro, também se pretende uma operação segura e confiável.
O que é a temperatura do vapor da caldeira?
Uma estabilidade na temperatura do vapor da caldeira pode ajudar a evitar a alta temperatura que pode levar a acidentes como rupturas no tubo da caldeira.
Uma caldeira pode enfrentar diferentes situações, como superaquecimento, escória, corrosão das paredes da caldeira, etc., sob condições de carga variáveis. Para evitar todos esses problemas, os parâmetros operacionais da caldeira, incluindo a temperatura do vapor da caldeira, devem ser monitorados continuamente.
Com a variação nas condições de trabalho, a temperatura do vapor permanece extremamente instável e a pré-detecção da mudança de temperatura é bastante difícil. Um método comum adotado para controle de temperatura é a pulverização de água sobre o vapor entre o superaquecimento do primeiro e do segundo estágio.
Tabela de Temperatura do Vapor da Caldeira
Se considerarmos as caldeiras de usinas termelétricas, o controle da temperatura do vapor é uma das tarefas mais difíceis, pois segue uma característica não linear. Longo tempo morto e atraso de tempo são os fatores que o tornam mais desafiador.
Diferentes questões como carga na caldeira, vazão de ar, efeito combinado dos queimadores de serviço e acúmulo de fuligem nos tubos da caldeira influenciam a temperatura do vapor.
Temperatura de Operação da Caldeira de Vapor
Normalmente, para gerar vapor fervendo água, ao nível do mar, a temperatura mantida em um vapor é de 212°F ou próximo disso. Se a caldeira for operada sob pressão mais alta, mais a temperatura pode ser.
Como o vapor produzido é separado da água da caldeira na caldeira tambor de vapor, o vapor é superaquecido para obter alta eficiência térmica da unidade de turbina da caldeira. Hoje em dia, as caldeiras modernas geralmente aumentam a temperatura do vapor até 1000°F ou 538°C, que está próximo do ponto de fluência do aço usado para a tubulação do superaquecedor.
Se mantivermos a temperatura do vapor de uma caldeira em um nível muito alto por mais tempo, isso prejudicará a vida útil da caldeira. Sempre tente manter a temperatura do vapor em um ponto fixo para evitar as tensões térmicas na caldeira e na turbina.
Temperatura do vapor saturado da caldeira
A pressão e a temperatura do vapor saturado estão diretamente associadas uma à outra.
Em geral, as caldeiras a vapor são sempre operadas sob alta pressão, de modo que uma caldeira de pequeno porte pode gerar uma grande quantidade de vapor. Como o vapor pressurizado requer menos espaço, ele pode ser transferido para o ponto de aplicação com a ajuda de tubulações de pequeno diâmetro. Isso também mantém uma temperatura correta do vapor.
Temperatura do Vapor de Saída da Caldeira
As caldeiras são projetadas para operar em todas as pressões e temperaturas conforme a necessidade.
Quando uma caldeira a vapor é operada sob alta pressão, a temperatura necessária também é aumentada (mais de 212 °F). Caso contrário, em altitudes elevadas acima do nível do mar, a temperatura de uma caldeira a vapor pode ser um pouco menor.
Se considerarmos uma caldeira comercial de um prédio alto que opera a pressões muito mais altas, como 20 a 40 psi, para forçar o vapor a uma altura maior, para cada psi de aumento de pressão, o ponto de ebulição da água também aumentará cerca de 3 graus. F.
Controle de Temperatura do Vapor da Caldeira
Diferentes dispositivos e métodos são adotados para controlar a temperatura do vapor da caldeira.
Para controlar a temperatura do vapor da caldeira o dispositivo mais utilizado é o tryor ou dessuperaquecedor. A função de um dessuperaquecedor é pulverizar água sobre o fluxo de vapor para reduzir sua temperatura. Principalmente o spray de água é feito entre o primeiro e o segundo estágio do superaquecedor.
Diferentes métodos, como alterar o ângulo em que os queimadores disparam no forno, desvio e recirculação do gás de combustão, são adotados para gerenciar a temperatura do vapor.
A água pulverizada é obtida da descarga da bomba, bem como de um estágio intermediário da bomba de água de alimentação da caldeira.
A temperatura do vapor é medida no ponto de saída da caldeira, então a posição da válvula de pulverização de água é alterada para desvios corretos do ponto de ajuste da temperatura do vapor.
Cálculo da Temperatura do Vapor da Caldeira
Quando o calor é aplicado à água gradualmente à pressão atmosférica, a temperatura aumenta até 212°F (100°C), esta é a temperatura nesta pressão particular, nenhuma mudança de fase da água ocorre. água se transforma em vapor.
Temperatura do Vapor da Caldeira Dupla Breville
Breville Dual Boiler é um vaporizador de leite de alta qualidade com capacidade para ajustar a temperatura entre 265-285 graus F para obter um leite ou café perfeito mais quente ou mais frio. A qualidade do leite texturizado depende totalmente da temperatura de cozimento.
A Breville Dual Boiler é composta por duas caldeiras dentro da mesma máquina, ambas possuem resistência própria e podem ser ajustadas separadamente conforme nossa necessidade.
Temperatura do vapor da caldeira marinha
As caldeiras marinhas são do tipo tubo de água e capazes de trabalhar em altas pressões. As caldeiras de tubo de água de mais alta pressão podem atingir temperaturas de ~600°C. As caldeiras aquatubulares típicas geram vapor em torno de 110-150°C.
Temperatura do vapor da caldeira dupla Sage
Dual Boilers consiste em duas caldeiras dentro de uma única máquina e ambas desempenham funções diferentes.
Um deles define uma temperatura muito mais alta para funcionar como uma caldeira a vapor e o outro define uma temperatura mais baixa para funcionar como uma caldeira de fermentação. Em Sage Dual Boiler podemos ajustar a temperatura da água que será adequada para o nosso café.
Conclusão:
Antes de encerrar o artigo, podemos dizer que a temperatura do vapor da caldeira é um dos parâmetros importantes que controlam vários aspectos relacionados ao desempenho da caldeira.
Eu sou Sangeeta Das. Concluí meu mestrado em Engenharia Mecânica com especialização em Motores IC e Automóveis. Tenho cerca de dez anos de experiência abrangendo indústria e academia. Minha área de interesse inclui Motores IC, Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos. Você pode me encontrar em