Em diferentes segmentos, a geração de vapor é um pilar de fundamental importância, sendo indispensável para diversas indústrias ao redor do mundo. Esse vapor é gerado por um equipamento conhecido como caldeira industrial.
Segundo a NR-13, a caldeira industrial é definida por ser um equipamento destinado a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando diferentes tipos de combustíveis, projetados conforme códigos pertinentes.
Além disso, esses são equipamentos conhecidos pela sua eficiência energética e elevada produção de calor, que têm a capacidade de executar diversos processos dentro do ambiente industrial.
Entenda como ela funciona e quais são os tipos de indústrias que dependem da caldeira industrial para operar.
Caldeira industrial: transformando energia em vapor
As caldeiras são equipamentos aplicáveis em praticamente todo tipo de processo industrial.
Em termos simples, Anderson Lorenzini, Diretor Comercial e Financeiro da Abraind e formado em Engenharia de Produção, tendo trabalhado por mais de 5 anos em fabricantes de caldeiras, explica que as caldeiras industriais são um enorme tanque fechado que realiza a troca térmica.
“Caldeiras industriais são máquinas térmicas que através da queima de algum tipo de combustível (fóssil ou renovável) transformam a energia contida neste combustível em vapor”.
Ou seja, essa é uma máquina que realiza uma troca térmica de energia que passa por algumas etapas, desde a combustão, condução de calor e transformação da água em vapor, vapor este que pode ser tanto saturado quanto superaquecido, depende da sua utilização.
Principais tipos de caldeiras industriais
O mercado caldeireiro atual conta com diferentes tipos de caldeiras que podem ser utilizadas pelas indústrias. Cada modelo possui suas características e peculiaridades, sendo especialmente desenvolvidos para atender demandas específicas de cada operação.
Mas, segundo Lorenzini, há dois grandes grupos de caldeiras que se destacam. “No segmento caldeireiro temos a caldeira flamotubular (chama nos tubos) e a caldeira aquatubular (água nos tubos)”.
O engenheiro de produção destaca que as caldeiras flamotubulares são máquinas térmicas mais comumente utilizadas em indústrias que utilizam o vapor como parte do seu processo produtivo. “Essa caldeira industrial possui gerações menores de vapor saturado, de até no máximo 30 a 40 T/h, dependendo do fabricante”.
As caldeiras flamotubulares que utilizam a biomassa como combustível, também são chamadas de mistas, pois possuem em sua forma construtiva as duas formas, ou seja, parte da troca térmica é flamotubular e parte aquatubular.
As caldeiras aquatubulares, por sua vez, possuem 100% da concentração de água dentro dos tubos, e um reservatório (tambor de vapor) na sua parte mais alta.
As aquatubulares por sua vez, já possuem capacidade produtiva podendo chegar a 250, 350 T/h de vapor, dependendo também da sua aplicação e fabricante.
“As caldeiras aquatubulares são geralmente as mais utilizadas em centrais termelétricas para geração de energia”, complementa Lorenzini.
Diferentes segmentos dependem de uma caldeira industrial
Como vimos, a caldeira industrial é um equipamento que tem a função principal de promover a produção de vapor. Este, por sua vez, será aplicado em diversas utilidades dentro de diversos processos industriais.
Com base nisso, Anderson Lorenzini explica que na indústria de transformação, em geral, as caldeiras são muito utilizadas, mas ele destaca que há alguns segmentos que mais utilizam as caldeiras industriais em seus processos produtivos, dentre eles: Alimentício, Químico, Bebidas, Têxtil, Papel e Celulose, Madeireiro, Sucroalcooleiro, entre outros segmentos.
Mas há também outros segmentos um pouco diferentes que também utilizam caldeiras, exclusivamente para geração de energia, como é o caso das siderúrgicas.
“Essas indústrias utilizam o gás de alto forno. Esse é um gás com um poder calorífico bem baixo oriundo do processamento do minério de ferro, mas hoje este gás ao invés de ser queimado na atmosfera é queimado em caldeiras, produzindo vapor superaquecido que movimenta uma turbina e um gerador, e por fim gerando energia elétrica, as famosas centrais termelétricas”, complementa o engenheiro de processos.
Dos combustíveis fósseis aos renováveis
Cada tipo de caldeira presente no mercado possui um desempenho específico que costuma variar de acordo com o combustível utilizado, que pode ser desde os combustíveis fósseis até os renováveis.
Dentre os principais tipos de combustíveis fósseis se destacam o gás natural, o gás GLP e o óleo diesel. A biomassa, por sua vez, é o combustível renovável do momento, essencialmente por permitir um desenvolvimento mais sustentável das indústrias.
Alguns dos principais tipos de biomassa são: Bagaço de cana, briquete, capim elefante, carvão, casca de arroz, cavaco de madeira, lenha, lodo industrial, maravalha, serragem e muitos outros.
Por fim, mas não menos importante, Lorenzini indica que alguns cuidados são imprescindíveis, tanto para a compra quanto para a operação das caldeiras.
“A indústria que busca uma caldeira industrial deve inicialmente escolher um bom fornecedor. O projeto tem que ser bem dimensionado, assim como as manutenções preditivas e preventivas das caldeiras devem ser realizadas”, destaca.
A escolha de um bom combustível é também fundamental, com a indústria tendo que trabalhar com sua caldeira industrial dentro das capacidades que a mesma foi anteriormente projetada.
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