Forneça calor a grandes áreas! Caldeiras industriais a gás para aquecimento, seus princípios de funcionamento

A alta demanda por caldeiras a gás domésticas e industriais se deve à sua alta eficiência, custo-efetividade e segurança.

Uma caldeira a gás moderna é capaz de aquecer um ambiente, aquecer o líquido de arrefecimento e gerar vapor para necessidades industriais.

O design complexo do forno permite obter alta eficiência com baixo consumo de gás, e paredes grossas e aço de liga tornam o dispositivo durável.

Estrutura e princípio de funcionamento das caldeiras industriais a gás

O princípio de funcionamento do dispositivo de aquecimento é baseado na combustão do gás no forno com o aquecimento correspondente do refrigerante. Com base nessa característica, as caldeiras são divididas em dois grupos:

• com circulação de ar quente (tubo de fogo);
• com aquecimento do líquido quase até o ponto de ebulição (tubo de água).

Caldeiras a vapor são instaladas em empresas que utilizam vapor na produção industrial.

Queimador de gás

A parte principal de qualquer caldeira é o queimador. De acordo com o tipo de fornecimento de gás, eles são divididos em:

• na injeção, sugando gás junto com o fluxo de ar;
• sobrecarregado, utilizando injeção forçada de ar por um potente ventilador;
• em difuso, fornecendo gás ao local de combustão através de canais de difusão especiais.

Foto 1. Caldeira industrial a gás da marca Entroros. O aparelho possui um queimador de gás de tiragem forçada.

Um projeto comum de queimador é um conjunto de vários dispositivos de hastes paralelas, uniformemente espaçados por todo o volume da fornalha. Eles são equipados com orifícios para a saída da mistura gás-ar e proporcionam aquecimento uniforme. Para aumentar a eficiência, uma tubulação com líquido refrigerante é colocada entre as hastes. Tais instalações são capazes de atingir Eficiência de 98-99%.

Outra opção popular para um queimador de caldeira industrial com capacidade de a partir de 100 kW e acima possui um dispositivo de queima. Um bico especial é instalado em uma das paredes da unidade, para dentro do qual é bombeada uma mistura de gás e ar. A combustão por queima tem se mostrado eficaz em caldeiras de dois e três passos e é usada para obter um refrigerante com uma temperatura 115-120 graus ou um casal.

Caixa de fogo

Para acender uma caldeira potente É importante suportar altas temperaturas por muito tempo. A resistência ao calor é garantida pelo uso de aços especiais com adição de manganês, cromo e outros componentes de liga. As paredes são reforçadas por ondulação e revestidas por uma camada isolante térmica.

Nas caldeiras de água quente, eles são colocados na caixa de fogo um ou dois circuitos de troca de calor, por onde circula o líquido de arrefecimento.

Caldeiras a vapor ou de alta pressão usam paredes corta-fogo e um trocador de calor para produzir calor, e o vapor é produzido na chaminé, onde a temperatura dos gases de combustão é reduzida. até 600-800 °C.

Um separador e um superaquecedor são colocados na câmara de combustão da caldeira a vapor.

Uma válvula de explosão garante a segurança operacional., que é necessariamente instalado em uma das paredes (geralmente a traseira) da caldeira. O mecanismo é acionado em caso de excesso de pressão na fornalha.

Sistema de automação e controle

A complexidade do controle de caldeiras industriais está relacionada a com temperatura e pressão da água em constante mudança, consumo instantâneo de gás, entrada de ar para o queimador e outros fatores.

Para eliminar o fator humano, todo o controle é realizado usando controladores especiais.

Os dados para seu funcionamento são provenientes de sensores de temperatura, pressão, fluxo de ar e gás. Para maior confiabilidade, as caldeiras modernas possuem são divididos em duas partes:

• Automação de abastecimento de combustível, que é responsável pelo funcionamento do queimador modulante e pela manutenção da operação estável de todo o sistema.
• Automação de segurança leva em consideração as condições críticas de operação da caldeira, a presença de chama na fornalha, o fornecimento de gás e o aquecimento do líquido de arrefecimento. Em caso de mau funcionamento, a caldeira é desligada e o fornecimento de combustível é interrompido. Alguns modelos de caldeira são equipados com sistemas de autodiagnóstico.

Tipos de caldeiras industriais a gás

As caldeiras industriais a gás são divididas em vários tipos.

Aquecedores de água quente

Essas caldeiras se distinguem por um arranjo simétrico de trocadores de calor e operam com base no princípio de passagem múltipla de movimento dos produtos da combustão. Elas são usadas para aquecer o líquido de arrefecimento e aquecer o ambiente. A pressão máxima da água no circuito de circulação é 16 barras. A capacidade das caldeiras em série varia de 0,7 a 35 MW. Isso é suficiente para aquecer grandes oficinas e edifícios industriais. Para o fornecimento de água quente, uma caldeira com aquecimento pela chaminé é conectada à caldeira.

Foto 2. Caldeira industrial a gás do tipo água quente. Esses dispositivos são utilizados para aquecimento de ambientes.

Vapor

A caldeira a vapor é projetada para operar com um refrigerante de alta temperatura. O vapor é produzido em duas etapas. A primeira é o aquecimento da água. até 100 graus e a formação do vapor primário, que passa por um separador para secagem. A segunda etapa consiste no reaquecimento do vapor, agora seco, até a temperatura desejada. Após isso, o vapor está pronto para uso.

Os geradores de vapor realizam duas tarefas ao mesmo tempo: aquecer o líquido de arrefecimento para aquecimento de edifícios e produzir vapor. Para aumentar a eficiência dessa planta, são utilizados sistemas adicionais de circulação de fumaça, que aquecem a água que circula nas tubulações.

Geradores de calor de média e alta potência

A potência média das caldeiras a gás atinge até 2 MW. Isso é suficiente para aquecer uma pequena unidade de produção ou vila.

O aquecimento e o abastecimento de água de distritos urbanos individuais e de grandes empresas industriais são fornecidos por caldeiras de água quente de alta potência (de 2 a 30 MW). Tais instalações possuem diversos circuitos de aquecimento e são projetadas para o uso mais eficiente da energia térmica obtida pela combustão de gases.

Cogeração

Instalações deste tipo capaz de liberar energia térmica sequencialmente para aquecimento e abastecimento de água, e depois elétrica para fornecer eletricidade à produção ou a um microdistrito.

Foto 3. Duas caldeiras a gás de cogeração. O equipamento é utilizado para aquecimento e fornecimento de água quente.

A vantagem da cogeração (produção de diferentes tipos de energia a partir de um único combustível) é a sua elevada eficiência, o que atinge 90%.

É usado para gerar eletricidade motor de pistão a gás, cujo excesso de calor é utilizado para aquecer o líquido de arrefecimento. O aquecimento principal da água ocorre em caldeiras de água quente. Essa tecnologia é utilizada em mini-CHPs para trabalhos em áreas remotas.

Segurança de operação de equipamentos de caldeiras a gás liquefeito ou natural

A ameaça é o risco de explosão do gás, portanto, a sala da caldeira possui uma classe de risco correspondente. O comissionamento do dispositivo e seu monitoramento são realizados por Autoridades de Supervisão Estaduais. Desenvolvido para caldeiras industriais Requisitos operacionais obrigatórios:

• Serviço 2 vezes por ano.
• É necessário tratamento, filtragem e amaciamento da água.
• Equipar a sala da caldeira com sensores de gás, alarmes de incêndio e equipamentos primários de extinção de incêndio.
• Todas as pessoas autorizadas a operar a caldeira passam por treinamento especial.

Vídeo útil

Assista ao vídeo, que demonstra o processo de limpeza de caldeiras industriais a gás do tipo água quente.

Conclusão

Os equipamentos de caldeira desta classe são selecionados de acordo com tarefas e condições operacionais específicas. A escolha certa tipo e potência da caldeira ajudará você a economizar em sua manutenção.