3 - GERADORES DE VAPOR D’ÁGUA
3.1 - Definição
Os geradores de vapor d’água (de agora em diante abreviados por GV), também chama-
dos de caldeiras, destinam-se à produção de vapor de água (saturado ou superaquecido) a
partir da energia liberada por um combustível. Podemos ter:
- queima de combustível com oxigênio do ar (caldeiras convencionais)
- reação nuclear (caldeiras de usinas nucleares)
- energia elétrica (caldeiras elétricas)
3.2 - Componentes principais e funcionamento
Unidades modernas e de porte maior são normalmente equipados com:
- fornalha
- vaporizador (trocador de calor)
- superaquecedor (trocador de calor)
- economizador (trocador de calor)
- aquecedor de ar (trocador de calor)
A fornalha é o componente onde se desenvolve a queima do combustível e a liberação dos
gases quentes da combustão. As cinzas pesadas caem por gravidade no cinzeiro, ao fundo da
fornalha. As cinzas leves são levadas pelos gases. A temperatura média da fornalha situa-se
entre 800C a 1300C.
O vaporizador (ou superfície de vaporização) são os trocadores de calor onde ocorre o a-
quecimento e a vaporização da água. Parte ou totalidade da superfície de vaporização pode
estar dentro da própria fornalha, que neste caso é constituída por tubos paredes d’água. Essa
parte do vaporizador chamaremos de parte “radiante”, uma vez que a principal forma de trans-
ferência de calor é por radiação
Em unidades bem dimensionadas as paredes d’água são menos de 10% da superfície to-
tal de vaporização e são capazes de absorver até 50% da energia liberada na combustão. A
circulação de água e vapor no vaporizador dá-se por convecção natural ou por bombas, no ca-
so de altas pressões de operação.
O superaquecedor é um trocador de calor que recebe o vapor saturado produzido no vapo-
rizador e, mediante troca de calor com os gases da combustão eleva a temperatura de vapor
transformando-o em vapor superaquecido. Em caldeiras de grande parte, os superaquecedores
absorvem calor por radiação diretamente da fornalha (quando estão situados em seu topo) e
também por convecção.
O economizador é um trocador de calor que pré-aquece a água de alimentação da caldeira
mediante calor cedido pelos gases da combustão. Normalmente está posicionado após o supe-
