Neste artigo tentaremos responder à pergunta “é Sistema ou Máquina Fechada de Caldeira?”
Antes de iniciar a discussão devemos ter o conhecimento adequado dos três termos Caldeira, Sistema Fechado e Máquina.
O que é uma Caldeira?
Uma caldeira é um recipiente fechado no qual geralmente a água é aquecida e o combustível vaporizado é usado para várias aplicações como aquecimento de água, limpeza, resfriamento, sanitização, geração de energia, cozimento etc.
O vapor é produzido a partir da interação da água que passa pelas tubulações e dos gases quentes gerados pela combustão do combustível.
O que é um sistema fechado?
É um tipo de sistema termodinâmico onde a massa é conservada dentro dos limites do sistema, mas a energia pode entrar ou sair livremente do sistema. Em palavras simples, em um sistema fechado, a troca de energia na forma de calor ou trabalho é permitida, mas a troca de matéria não é permitida.
O que é uma Máquina?
Um sistema físico composto por partes móveis é projetado para realizar um trabalho definido usando eletricidade, gás ou vapor. Uma máquina consiste em certos elementos móveis.
Como é o Sistema Fechado de Caldeira?
Uma caldeira que é usada principalmente para produzir água quente ou vapor pode ser comparada a um sistema fechado.
Uma caldeira junto com os tubos conectados pode ser considerada como um sistema fechado. A energia térmica fornecida pela combustão do combustível (principalmente carvão) faz com que a água armazenada dentro do bolier seja aquecida e, se continuar, a água é convertida em vapor.
O vapor gerado ou água fervida é canalizada da caldeira para diferentes aplicações. Sem considerar as tubulações anexadas, uma caldeira não representa um sistema fechado, pois ocorreu saída contínua de vapor e entrada de condensado.
Uma caldeira combinada é um sistema fechado?
Uma caldeira combinada pode fornecer aquecimento instantâneo e fornecimento de água quente em uma unidade.
A ausência de um tanque em uma caldeira combinada a diferencia das outras caldeiras, a parte de aquecimento mais interna de uma caldeira combinada está em um sistema de circuito fechado pressurizado. É aquecido pela caldeira conforme a necessidade. Em caso de necessidade de abastecimento de água quente sanitária, a alimentação de rede é ligada directamente à caldeira.
Não há necessidade de reabastecer o tanque quente e com a ajuda da pressão da rede é possível um fluxo regular de água quente. Dentro de uma caldeira combinada de sistema selado, bombeie a água ao redor do sistema de aquecimento.
Devido à ausência de um tanque externo de alimentação e expansão, este tipo de caldeira requer muito menos espaço.
Uma caldeira é um sistema de circuito fechado?
Idealmente, uma caldeira é um sistema de circuito fechado, pois a água é aquecida para produzir vapor e o vapor é passado através dos tubos para o trocador de calor onde o vapor é condensado, o condensado é devolvido à caldeira novamente.
A maioria das caldeiras não está perfeitamente vedada devido a esta razão, um pequeno vazamento está sempre associado.
O método de conversão de água em vapor dentro de uma caldeira não é complexo, mais atenção deve ser dada à produção contínua de vapor. Para isso é feita uma medição e controle do nível da água dentro do tambor de vapor É necessário.
Caldeira é uma máquina?
Uma caldeira não pode ser considerada uma máquina, pois não possui nenhum elemento móvel.
Geralmente as máquinas contêm certos componentes que permitem movimentos, um sistema físico usando poder aplicar forças e controle o movimento para realizar uma ação. Pelo contrário, uma caldeira é um dispositivo usado para gerar vapor aquecendo a água.
A Caldeira é um Sistema de Ventilação?
Uma caldeira em si não requer ventilação, mas os gases residuais gerados durante a operação precisam ser escapados.
A ventilação refere-se ao ar necessário para queimar o combustível de uma caldeira. Saídas de ar ou qualquer ventilação adicional não são necessárias para conectar em um armário de caldeira, mas uma quantidade suficiente de oxigênio é necessária para queimar o gás e manter certas partes frescas.
As caldeiras de condensação modernas são constituídas por uma conduta de fumos equilibrada As caldeiras a gás instaladas a partir de Abril de 2005 podem ser consideradas como caldeiras de condensação modernas. A melhor característica destas caldeiras são o seu tubo de combustão.
O tubo de chaminé balanceado é composto por dois tubos, um dos quais transporta os gases residuais da caldeira para o ambiente e através do outro o ar fresco entra na caldeira. Este método fornece a ventilação necessária de uma caldeira de condensação.
Antes de 2005, as caldeiras antigas não eram seladas e tinham chaminé aberta, o que indica que os gases residuais produzidos são liberados para a atmosfera, mas não há nenhuma provisão para trazer oxigênio para dentro da caldeira. Portanto, elas precisam ser bem ventiladas. Cometer erros com o sistema de ventilação da caldeira pode causar sérios problemas.
A caldeira é um dispositivo de produção de energia?
Uma caldeira é um dispositivo de produção de energia, uma vez que é acoplado a uma turbina a vapor e gerador juntamente com alguns auxiliares.
Os principais componentes das usinas a vapor são caldeiras, turbinas a vapor, geradores e algumas outras partes associadas. Aqui a função de uma caldeira é produzir vapor a uma pressão bastante alta. A energia térmica do vapor é então convertida em energia mecânica com a ajuda da turbina a vapor. Finalmente esta energia mecânica é convertida em energia elétrica pelos geradores.
As caldeiras têm ampla aplicação em diferentes indústrias, como setores de energia, usinas termelétricas, indústrias alimentícias, usinas de açúcar, têxteis etc. O vapor produzido pelas caldeiras a vapor é essencial para girar as pás das turbinas para geração de energia, bem como algumas outras aplicações em fábricas.
Conclusão:
Neste artigo discutimos “a caldeira é um sistema ou máquina fechada?”. Para encerrar o artigo, podemos dizer que uma caldeira gera vapor seguindo os critérios de um sistema fechado. Uma caldeira atua como um dispositivo de produção de energia acoplado a uma turbina a vapor. Mas devido à ausência de componentes móveis, não podemos compará-lo com uma máquina.
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
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